水轮机磨蚀与防护措施的研究

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1、水轮机磨蚀与防护措施的研究大理丙电实业有限责任公司发电运行分公司云南大理671000摘要：随着我国用电需求逐渐的增加，我国对于水电站的安全，更加的重视。水轮机，是水电站的主要设备之一，运行的质量，直接关系到企业的经济效益。但是在实际的应用中，水轮机的磨损，不仅时常出现，同时当前的防护措施，也不是很理想；对此木文就水轮机磨蚀与防护措施的研究，结合其防护的意义和磨损产生的原因进行分析，希望对于我国水电站生产水平的提升，有着积极促进的意义。关键词：水轮机；磨蚀；防护措施.1八—刖g:水力发电，是目前非常常见的发电方式；而水轮机组是水电站

2、常用到的系统装置，在应用的过程中，常受到泥沙、气蚀、腐蚀性介质的影响，使其水轮机组出现磨蚀的情况，加上水轮机的使用时间和环境等，都直接关系到水电厂的经济效益；为了更好的促进水电厂的可持续发展，需要加强此方面的研究，明确水轮机组磨损的原因、发生部位，并采取针对性的措施，保证其稳定运行是非常有必要的。1、水轮机概述水轮机，是指借助水流产生的能量，并将其转换为机械能的动力装置:是水电厂中的重要设备之一，按照工作原理，可分为冲击式水轮机、反击式水轮机；前者转轮，在水流的作用下，发生旋转实现动能的转换，此时水流压力不变；后者转轮，受到水流反

3、作用力的影响，而发生转动，实现压力能的转换，此时水流的压力能、动能，都发生了改变。2、水轮机磨蚀原因水轮机在应用的过程中，会出现一系列不同程度的磨蚀情况，目前对于水轮机磨损方面的原因分析，发现主要因素包括泥沙磨损、气蚀破坏、藕合作用等。2.1泥沙磨损水力资源的应用，避免不了河水中含有的泥沙，这对于水轮机相关部件的影响，是非常大的；加上水轮机的经常使用，也会造成磨损情况的发生；尤苏是当其处于高速运行工作装态势时，泥沙磨损的程度大大的增加；使其本来就相对比较薄弱的构件按部位，形成二次受损。这与水电站的地理位置、河水中含泥沙的量，有一定

4、的关系，同时对于水轮机的磨损程度也是不一样的；尤苏注重河流汛期吋，泥沙对于水轮机部件的磨损。2.2气蚀破坏气蚀磨损，主要出现在较低水压的状况中，此吋水压较低，出现水汽化生成的气泡，都会对于水轮机接触过的部件，形成一定的损坏。尤其是在气泡的溃火阶段，此吋水流的流速、频率都相对较高；使其在破裂时，出现巨大的冲击波，不仅冲击速度较大，同吋也具备一定的强度，以及较广的冲击范围；在微射流的作用下，破坏水轮机内部构件的接触表面，使其出现多次较人的冲击深度,继而出现麻点等损坏，甚至形成裂纹等情况。2.3藕合影响同吋藕合影响，也分为泥沙磨损、气蚀

5、磨损；磨蚀、震动；以及电化学反应、磨蚀之间的耦合；本文对其几种耦合作用，进行仔细的分析，具体如下几点戶斤不；2.3.1泥沙磨损与气蚀磨损之间的耦合泥沙磨损、3蚀磨损两种破坏形式，不仅会同时出现，冋吋一旦冋吋出现，影响的后果会更为严重，苏中前者磨损情况，是水轮机磨损的主要原因之一，此时气蚀作用，或使其磨损情况加速；M吋前者磨损情况，会使水轮机内部构件的接触面，出现不同程度的磨损，磨损的后果相对较轻；这又为水轮机的水蚀发生，奠定了一定的基础，使其原本就表面疏松的构件，磨损情况更加的严重。但是当两种情况一起发生时，磨损的效果往往会叠加，

6、此吋藕合作用的应用，增加了水轮机磨蚀的速度、范围以及强度。2.3.2震动和磨蚀技术人员，对于水轮机组磨蚀原因的分析，往往忽略其振动的作用，过低的水压，形成的气泡，在破裂过程中，出现的水流冲击不仅相对比较强大，同吋也造成了紊流脉动的强大震动。在其影响下，以及惯性作用，气泡在与叶片脱离的过程中，对于水轮机组产生较大的冲击，从而增加了磨蚀情况的影响。2.3.3磨蚀和电化学反应过机水流中，含有大量的溶解氧带电粒子，会在指定影响下析出，并经过一定的物理化学反应形成臭氧，直接对于水轮机组，形成化学腐蚀情况。同吋当气泡破裂吋，释放的能量会使其部

7、件表面温度升高，材料受到高温的影响，形成温差、热电偶；最终使其内部材料，受到微电流的影响，出现电解电离的反应，使其水质呈现酸性，加剧了水轮机的腐蚀。3、磨损的防护措施导致水轮机出现磨蚀情况的因素有很多，要采取合理的防护措施，还要对于水力资源的实际情况展开分析，掌握其磨损的，在总结和实践的过程中，使其防护措施更加的有效，以及具奋针对性，从而更好的保证水轮机组的稳定运行。0前针对于多泥沙河流水电站的水轮机组磨蚀状态的检修，包括在线监测以及离线监测；其中水电站水轮机磨蚀状态检修系统，如图1所示；图1、水电站水轮机磨蚀状态检修系统图3.1

8、合理的采取涂层防护技术涂层防护技术，能够对于水轮机组的表面起到保护的作用，使苏磨蚀情况发生缓慢；我国B前的涂层防护技术，应用已经非常广泛，几种常见的表面涂层防护方式，包括碳化钨喷涂水轮机磨蚀防护、环氧金刚砂涂层防护、抗磨焊条堆焊防护、聚氨酯涂层防护