那吉水电站水轮机转轮室汽蚀处理

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翻新时间：2023-05-27

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那吉水电站水轮机转轮室汽蚀处理

【摘要】本文介绍了那吉水电站#2、#3水轮机转轮室的汽蚀状况，以及针对汽蚀的产生原因所采取改善水轮机转轮室的水力性能，并制定了有效的处理方法，从而能有效地提高机组的稳定性与经济效益。

【关键词】转轮室；汽蚀；修复处理；经济效益

1、工程概况

电站水轮机参数如下：

2、转轮室汽蚀概述

2.1轮轮室汽蚀现象

那吉水电站#2、#3转轮室汽蚀发生在转轮室上半部分，主要位于转轮中心线上、下游250mm地方，宽度约500mm，长约8000mm，也就是转轮叶片进水与出水边缘位置，汽蚀深度4mm～8mm，汽蚀最严重的部位为转轮室的顶部，浓度约为8mm。

2.2轮轮室汽蚀主要原因

那吉水电站转轮和桨叶为不锈钢材料，转轮室上半部份主要材料为Q235，其韧性和防汽蚀性能不佳。由于2009年～2013年，百色地区偏干旱，那吉水电站枯水节大多时间入库流量在70m3/S左右，尾水位在99.8m左右，处于超高设计水头运行，尾水出现大量的汽泡，运行过程中水流在水轮机中流动通过压力低于汽化压力区，从桨叶间隙过水部份水汽化沸腾产生汽泡，产生局部冲击压力，产生对金属周期性的撞击并产生水击压力，使金属表面受到反复的冲击载荷，造成材料的破坏，导致金属晶体汽蚀脱落，汽蚀反复发生在同桨叶进、出水边的转轮室上，故在长时间超高水头运行下，逐渐发生汽蚀，并不断加深。

2.3转轮室汽蚀的破坏作用

汽蚀会不断地破坏转轮室的金属材料，长期日积月积，就有可能侵蚀穿轮轮室，严重时会造成转轮室变形，甚至会造成水淹厂房事故的发生。

3、转轮室汽蚀的修复处理

那吉水电站转轮室汽蚀修复处理时间工期短，一台机组的处理时间仅为22天，同时要节约检修成本，如果把转轮室拆除送原厂家修复，估算一台机组的施工工期不少于35天，而且工程费用会翻倍。所以只能在不拆除转轮室的前提下，进行现场修复处理。

3.1准备工作

3.1.1落下机组前、后流道的检修闸门，抽干机组流道水，把桨叶打至全开位置，搭上合适的检修平台，在后流道进人孔以及尾水平压排气管装上排风机，保持汽蚀处理作业环境的空气流通。

3.2转轮室汽蚀处理技术要求和施工方法

3.2.1转轮室汽蚀修复焊材的选择

那吉电站转轮室汽蚀处理是在不拆除转轮室的前提下进行，转轮室上半部转轮室母材是Q235，汽蚀处理修复必须考虑到焊材与母材的良好熔合性以及焊材应具有良好的抗汽蚀性能，经过分析研究，决定使用2mm309不锈钢焊丝作为焊材。

3.2.2转轮室汽蚀修复处理方法

3.2.3转轮室汽蚀修复转轮室的变形控制

那吉#2、#3转轮室汽蚀修复处理过程中，由于汽蚀清根是采用碳弧刨进行清除，刨除的速很快，散热量得到比较好的控制，再加上焊接时是采用气保焊，所以比较好控制转轮室的变形，转轮室的变形量基本控制在0.5mm范围内，主要数据如下；