水力机械抗磨蚀技术的应用与发展探析

水力机械抗磨蚀技术的应用与发展探析

宾寿连

关键词：水力机械；抗磨蚀技术；发展

引言：水力机械抗磨蚀技术对于水力机械的运行和使用而言具有十分重要的意义，也是影响水利水电工程运行效率寿命的重要因素，但是现阶段由于我国相关技术的研究进程比较落后和成本的限制，我国大多数水利水电工程中水力机械抗磨蚀技术的应用水平都比较低，严重地限制了水利水电工程的使用水平。所以必须要全面认识水力机械抗磨蚀技术应用中的不足并且及时改善，保障水力机械的使用效率和使用周期。

1水力机械抗磨蚀技术应用中的不足

1.1水利枢纽的布置水平较差

对于水力机械而言，水力枢纽的布置水平对于水力机械遭受的磨蚀有着重要的影响，由于水力机械受到的外部磨蚀很大因素是由于河流中流动的砂砾和泥土造成的，而水利枢纽的布置对于砂砾和泥土的流动有着很大的影响，因此在一定程度上而言，水利枢纽的布置水平直接关系到水力机械的磨蚀。从目前的水利水电工程水力枢纽的布置中看，因缺乏较为科学的设计和规范化布置，导致有些水利水电工程水利枢纽的布置水平不能够满足水力机械抗磨蚀的需要，从而阻碍了水力机械的正常运转。

1.2水力机械过流部件的结构设计不合理

水力机械过流部件的结构设计是水力机械遭受磨蚀最直接的影响因素，也是保护水力机械抗磨蚀水平的重要因素，结构设计的合理性在一定程度上对水力机械抗磨蚀效果有着至关重要的影响。但是从目前我国水力机械的制造领域现状来看，有些制造厂家对于过流部件的结构设计没有能够引起足够的重视，针对性的对过流部件结构设计缺乏有效的科学设计，导致了水力机械在实际运行的过程中由于过流部件结构设计水平不高，不能够有效的发挥出自身功能和运转水平，受限于过流部件的影响，水力机械大多使用寿命都比较低，导致了我国水利水电工程的发展受到了很大的阻碍。

1.3水力机械使用材料质量不足

对于水力机械现阶段的磨蚀情况而言，其中较为重要的一个影响因素就是水力机械的材料质量不足，水力机械使用材料质量对于水力机械的使用有着至关重要的影响。但是从目前大多数的水力机械材料选取中看，水力机械的材料选取质量还是存在着很大的问题。在一定程度上直接影响到了水力机械的质量。首先出于成本的考虑，大多数制造厂家在选取材料时出于成本的考虑，降低所使用的材料标准，而我国目前在关健材料的制造上由于工艺不成熟和技术的局限，影响了水力机械抗磨蚀水平。

2提高水力机械抗腐蚀技术水平的有效措施

2.1水力机械设备在水利工程中做合理的布置

在水电站建设施工的过程中，水力机械设备在布置和使用的时候要结合当地水利工程的建设地形，合理布置流道进口高程、底孔，修建一个沉沙池、拦沙坎等等水土建筑物，让机械设备运转的时候拦截泥沙，减少和防治粗颗粒泥沙的过机，同时还可以合理利用洪水调节泥沙，蓄清排浑，减少水力机械与泥沙的接触，水利工程根据规模要有一个合理的沉沙死库容量。

2.2水力机械设备要根据参数合理的进行选型

根据水利工程的电站水头、装机台数及容量以及安装高程的各项数据，合理进行水力机械设备机组参数的设计，有效降低水流汽蚀及泥沙对水力机械设备的影响。要根据水流量的变化，优化发电机组运行在最优运行工况，避免产生汽蚀，尾水管压力脉动，从而引发机组震动，加快水力机械磨损的速度，尽量避免机组长时间在转轮的震动区域运行，必要时进行自然补气，有效提高水力机械设备的磨蚀性能。

根据参数在进行机组设计过程中，含泥沙河流水电站要科学的进行水轮机的设计，根据轴流式和贯流式机组要控制转轮的叶面流速。水轮机的装机高程通常是根据电站的运行要求和水轮机空蚀性能进行选定的，根据清水条件下的模型空蚀系数计算得出水轮机的吸出高程的方法与实际情况往往不符，对模型空蚀系数进行修正和计算，正确确定出水力机械设备的选型。

2.3对水力机械设备的过流部件结构进行优化设计

水力机械设备的优化设计，可以保证水流的流速均匀，避免脱流和漩涡现象的影响对水力机械产生较大的磨蚀作用。为了在水力机械设备运行的时候减少固体颗粒与过流表面的冲击碰撞及磨损，可以采用抗磨材料制造转轮、抗磨块、密宫环等部件，进而最大化的发挥水力机械设备的抗腐蚀能力，例如：可以在水轮机转轮的叶片上喷涂抗磨材料，转轮叶片采用抗汽蚀及抗磨的不锈钢材料，抗磨块、密宫环采用抗磨的不锈钢材料。

2.4加强对水力机械制造材料选择及把关

水力机械制造材料显然是水力机械质量的重要影响因素，也是提高水力机械抗磨蚀水平的重要因素，所以必须要加强对于水力机械材料选择的把关，按照有关标准严格的选择高品质的材料进行水力机械制造，从根源上保障水力机械的自身质量，也为提高水力机械抗磨蚀水平奠定基础。除此之外，也要加强对于采购部门采购工作的监督，要加强监督工作水平和工作力度，对于采购工作中不按要求、材质达不到要求的原材料，要坚决不给予使用，保障水力机械材料的质量。

2.5优化推动水力机械抗磨蚀技术的研究和发展

在水力机械设备抗磨蚀技术研究的过程中，要重点关注水力机械表面的保护及处理，转轮应采用抗空蚀性、抗磨性和焊接性能优良的材料，水轮机转轮叶片应采用不锈钢ZG0Cr13Ni4Mo材料，焊接材料采用不锈钢焊条。铸件采用精炼技术铸造，转轮叶片应采用数控加工，用光电经纬仪精确测量叶片型线，转轮焊缝应消氢处理，焊接完成后应整体退火，并进行残余应力检查，转轮过流面应喷涂抗磨涂层。并保证转轮叶片型线及转轮表面光洁度。

3结语

随着经济的发展和资源的优化利用，水力机械抗磨蚀问题是当前水利工程优化中非常关键的一个环节。所以我们要着重加强对于水力机械抗磨蚀技术的重视，有效提高水力机械的抗磨蚀水平。

参考文献

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