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案例展示
水轮机固定导叶涂层保护
发布时间:2018-03-29  阅读: 885次


一、设备简介

水轮机主要类型有混流式和反击式,这两种类型的水轮机是目前应用最多的水轮机,二者的工作原理相同。混流式水轮机(见图1)主要由蜗壳、导水控制机构、控制环、主轴、顶盖、导叶、转轮等组成。运行时水进入蜗壳 ,使水流产生环流,并引导水流均匀的、轴对称的进入水轮机,然后导水控制机构根据机组负荷变化,调节水轮机流量,改变出力,引导水流按切向进入转轮,形成速度矩,然后将水能转化为机械能传递给发电机,从而将机械能转化成电能。


混流式水轮机导水机构(见图2)分为活动部分和固定部分,活动部分包括及其操作机构(拐臂,双联板等),固定部分包括即导水机构环形部件(底环、顶盖等)。导水机构可形成和改变进入转轮,采用转动式的性能良好的多导叶控制,保证水流以很小的量损失,在不同的流量下沿均匀进入转轮。保证水轮机具有良好的水力调节流量,以改变出力,正常与事故停机时,封住水流,停止机组转动。其中导叶按照固定与否可分为固定导叶和活动导叶。

二、设备问题及原因分析       

通常情况下,水轮机及其重要部件经含有大量泥沙的高速水流流过时,极易对其造成损伤,其损伤方式主要包括三种:

1)冲蚀磨损

一些小而松散的流动粒子对材料形成冲击的情况下材料表面出现破坏时称这一磨摸现象为冲蚀磨损。携带固体粒子的流体包括液流和高速气流,液流为泥浆型中蚀,而高速气流会产生喷砂型冲蚀。

2)气蚀磨损

气蚀磨损是指水流在局部地区流速增高的情况下会产生汽化,这就出现了破坏现象,将其称为气蚀磨损。

3)冲蚀与气蚀的复合磨损

高速水流在含量有泥沙和气泡的情况下对流过的材料产生磨损被称之为冲蚀与气蚀的复合磨损,通常水电行业将其称之为磨蚀。水轮机产生冲蚀与气蚀的复合后损主要是在水、气和沙的共同作用下形成的,这是我国水电设备严重受磨蚀的主要原因。

三、高分子材料涂层保护技术分析

水轮机的过流部位产生损伤后,常用的处理方法有电镀、耐磨焊条堆焊或喷焊、陶瓷胶泥刮涂,严重部位采用碳化钨喷涂等处理方式。以上方法均存在一定弊端,补焊高温产生的热应力无法完全消除,易造成材质损伤,导致部件出现变形。电刷镀受涂层厚度限制,容易出现剥离脱落现象。而碳化钨等处理方式价格高昂,严重增加电站的维护成本。

采用高分子材料实施表面涂层是目前行之有效的保护措施之一。表面涂层保护可广泛应用于磨蚀、气蚀、腐蚀部位的修复和预保护涂层。其具有良好的耐化学性能及优异的力学性能和粘接性能。与传统的焊接修补相比,防腐涂层保护技术具有施工简便、成本低、安全性高、修复效果好的特点。可以为部件提供一个长久的保护涂层。

四、高分子涂层应用工艺:

1 做好现场相应安全措施,保证施工安全,固定支架,便于现场作业;

2 用喷砂机将待保护导叶表面进行喷砂,达到Sa2.5标准;

3 用压缩空气将灰尘吹干,用无水乙醇(分析纯)清洗喷砂后的表面,要求清洗彻底;

4 如喷砂后间隔时间较长表面需喷预处理剂,晾干,避免再次生成氧化层;

5 将调和均匀的福世蓝128材料均匀涂抹在导叶表面,保证厚度不低于1mm;

6 材料固化。24℃时固化24小时,温度每提高11℃固化时间缩短一半;

7 固化后使用砂带等工具打磨材料表面局部高点及釉质面,并使用无水乙醇清洗干净;

8 将均匀调和的福世蓝128L材料覆盖在128材料表面,确保涂覆无漏涂、流挂、针孔、气泡;

9 材料达到固化要求后即可投入使用。后期应避免修复部位承受撞击及敲击。

五、应用图片信息


六、总结      

针对水轮机导叶的气蚀、腐蚀、冲刷等问题,使用福世蓝高分子复合材料涂层进行修复保护,是一项新技术的有益尝试,通过使用证明福世蓝高分子复合材料涂层技术可以快速高效的解决水轮机导叶的气蚀、腐蚀、冲刷等系列问题;且操作简单、费用低廉。此修复工艺可在水电行业得到提倡,完善企业设备管理体系、为企业带来良好的经济效益。

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