葛洲坝电厂水轮机过流部件磨蚀与防护回顾论文

《葛洲坝电厂水轮机过流部件磨蚀与防护回顾论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、葛洲坝电厂水轮机过流部件磨蚀与防护回顾论文摘要：葛洲坝电厂水轮机过流部件的磨蚀是泥沙磨损和空蚀联合作用结果。从1989年开始筛选出适宜葛洲坝电厂水轮机过流部件的抗磨蚀涂层——环氧金刚砂,涂后在葛洲坝电厂水轮机过流部件上的应用是成功的，同时也要认识到还要进一步探索和研究，解决水电厂的这个老大难问题。关键词：水轮机过流部件磨蚀环氧金刚砂涂料防护1前言葛洲坝水利枢纽是1970年代在长江干流上兴建的第一座集航运、发电、防洪于一体的综合性大型水利枢纽工程，葛洲坝水电站是枢纽的主要组成部分，是三峡水电站的反调节电站，设计装机21台，总装机容量2715Mo不锈钢铸造，中环采用不锈钢

2、材料，8#~21#机下环还增设900mm的不锈钢段。2过流部件的磨蚀情况葛洲坝电厂水轮机的磨蚀与国内多泥沙河流水电厂同类机组具有共同的特点，即含沙量愈大，硬度愈硬，沙粒愈粗,运行时间愈长，磨蚀愈严重。过流部件的磨蚀是泥沙磨损和空蚀联合作用的结果，具体情况如下：2.1转动部件的磨蚀2.1.1叶片的磨蚀葛洲坝电厂水轮机叶片材质选用抗磨蚀性能优良的OCr13Ni4-5Mo(125Mo(170MnSi，连接体、泄水锥的材质为碳素钢焊接而成，由于其相对流速不大,因此磨损是其破坏的主要形式。以5#机为例，运行26345小时，发现其表面布满了鱼鳞坑，这些鱼鳞坑与相对流速方向相同，多

3、数深度小于0.6mm，少数深度在0.6~1.5mm之间，其4#叶片下转轮体上原补焊的两个焊疤，轴向焊疤高出表面2.9mm，周向焊疤高出表面1.5~2.1mm不等。随着运行小时的增加，鱼鳞坑增大加深，磨损加剧。2.2固定部件的磨蚀2.2.1转轮室的磨蚀葛洲坝电厂水轮机的转轮室的磨蚀是比较典型的，两台170Mo，下环的材质均为碳素钢，由于中环与下环的连接不是光滑过渡，而是中环高出下环7~10mm，致使下环出现严重的磨蚀破坏，在中环与下环联接法兰的圆周表面上，高120~150mm范围内均出现蜂窝状气蚀，最深达55mm，迫使每次机组大修时用不锈钢焊条向下堆焊200mm左右的过

4、渡层。8#~21#水轮机中环材质与3#~6#机相同，下环汲取了3#~7#机的经验教训，向下延伸了900mm的不锈钢段，其余为碳素钢，在新机组投产运行8000小时左右鉴定性大修中，中环中上部圆周内有少量鱼鳞坑，下环表面均布满较浅的鱼鳞坑。在运行了40000小时左右时，整个过流部件上均布满了0.5~1.5mm深的鱼鳞坑，且在下环的“喉管”处（球面与锥面的过渡部位）300mm左右的高度内存在一个明显的磨损带，形同冲击出的沙滩带，磨损十分严重。在运行了100000小时左右时，中环的磨损已十分严重，20#机中环经钻孔测量其厚度仅有15mm，比设计加工的25mm减少了10mm，即

5、中环的年磨损量不小于0.71mm。2.2.2活动导叶的磨蚀活动导叶无明显的磨蚀痕迹；运行60000小时左右时，立面密封下部鸽尾槽磨蚀，高80mm，呈正八字形，下部密封条无法固定，导叶下端面出现蜂窝状气蚀破坏，深度达20~30mm，下端面出水角部分缺损；运行大于100000小时，除导叶下端面和出水角磨蚀面积增大外，下轴颈过渡球面局部磨蚀，由于导叶表面已进行抗磨蚀材料保护，因此，表面无明显的磨蚀痕迹。2.2.3其它部位的磨蚀底环、固定导叶与下部护板，支持盖中、下段外侧，在机组运行的初期，磨损不明显，仅局部有较浅的鱼鳞坑。随着运行时间的延长，底环上止漏密封内侧至圆弧表面磨蚀

6、严重，出现沟槽，底环外圆与座环基础内圆接缝处间隙随运行时间的增加越来越大，以1#、2#机最为明显，已达20~45mm。固定导叶与基础护板，支持盖中、下段外侧，蜗壳进人门内侧已布满了鱼鳞坑，深浅不一，磨损已相当严重，均在运行大于60000小时后的机组大修中采用抗磨蚀材料进行了保护。3过流部件防护情况葛洲坝电厂运行初期，水轮机过流部件的磨蚀研究大多是试验室结论，需要通过实践来检验。因此，从第一台机组投运开始，对水轮机过流部件的磨蚀破坏问题就十分重视,在科研院所的支持下，寻找防护水轮机过流部件的金属与非金属材料，以减缓其磨蚀破坏的速度，延长机组的检修期，缩短检修时间。(1)

7、1983年3月，在3#机转轮体和中环上涂刷两块环氧砂浆进行抗磨试验，经30000小时运行，涂层被冲掉；同年7月，在2#机2#叶片上进行0Cr18Ni6Mo三相焊条和0Cr13Ni6Mo母材焊条进行补焊试验，1984年2月检查，0Cr13Ni6Mo母材焊条效果良好。(2)1984年8月，在7#机叶片正面吊孔盖板上涂刷镍保护层,运行20000小时，停机检查，已无踪迹。(3)1986年2月，在5#机转轮体、叶片、中环部位分别喷焊一小块镍基Ni1、Ni2、Ni3金属粉末保护层，在进水边涂刷蓖麻油型互穿网络高分子保护层，运行22000小时，经检查转轮体上残存部