水泵磨蚀修补技术综合评价分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 水泵磨蚀修补技术综合评价分析 【摘 要】据估计，在已经运行 的大中型泵站中，水泵叶片经常会遭受 不同程度的泥沙损害，每年因水泵过流 部件磨损破坏而停运或检修引起的电能 损失巨大，严重影响水电厂的发电量及 经济效益。因此，相关研究学者不断针 对水泵磨蚀问题进行进行了研究与分析， 对于此情况，本作者将会结合某实例针 对水泵磨蚀修补技术综合评价进行相关 阐述，以供相关人员参考。 中国论文网 /1/view-12949116.htm 【关键词】水泵；磨蚀；修补技 术 引言 泵站磨蚀情况下的磨蚀修补技术 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 的优劣工艺，对今后泵站在水泵磨蚀修 补过程中起到了很好的指导意义。修补 技术的合理应用可以有效的提高水泵的 使用寿命，减少因检修及设备更新消耗 的大量费用，极大的减少了泵站的经济 损失，能够取得重大的经济效益和社会 效益。因此针对水泵磨蚀修补技术进行 相关探讨，对于推动电力事业发展有着 积极的意义。 一、磨蚀机理 水泵磨蚀是指在汽蚀与泥沙磨损 联合作用下对水泵过流部件的破坏作用。 汽蚀破坏是针对清水而言的，泥沙磨损 则是针对水中泥沙的破坏。实际水流中 总会存在一定量的泥沙，特别是电站开 式冷却水泵，因此水泵中常常同时存在 着汽蚀和泥沙磨蚀的联合作用。 1.材料的磨蚀失重率是随着时间 的增长而增加的。当达到一定时间后， 材料的失重量会急剧的增加。 2.材料的磨蚀失重率随着水流中 含沙量的加大而增加。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 3.材料的磨蚀失重率随着水流流 速增长而增加；当流速增长到临界流速 后失重率会急剧的增加。 4.磨蚀破坏是大量空泡溃灭产生 微射流反复冲击试件表面，在试件表面 发生塑性变形，产生真空，然后，微射 流的冲击所诱导的剪应力（平行于材料 表面）和由此产生的应变回复而导致的 残余拉应力以及空泡溃灭后的回弹所产 生的负压对材料表面的拉应力共同作用， 使金属亚表层微裂纹纵向发展和水平裂 纹扩展相连通，形成材料的剥落，继而 产生磨蚀凹坑。 5.材料的耐磨蚀能力与材料表面 和内部质量息息相关，提高材料表面的 光洁度，减少钢中夹杂和铸造缺陷以及 细化晶粒可以减缓磨蚀破坏的速度。 二、水泵磨蚀的危害 泵站过流部件受泥沙磨损或汽蚀 与泥沙磨损共同作用侵蚀后，部件形状 发生改变，对水流流态产生一定影响， 同时高低压区窜水，容积损失加大，水 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 泵出流量减少，装置效率下降，对泵站 安全运行、经济运行产生严重不利影响： 首先是严重影响了水泵的容积效率。主 要是磨蚀后间隙增大，高压侧水流向低 压室泄漏，泵体隔舌缩短后使泵内部分 水流始终在泵体内作环向运动，而甩不 到出水口，致使水泵效率降低；其二是 水泵磨蚀后出现的蜂窝、麻面、沟槽， 使水流阻力系数增大，同时引起水泵的 振动和噪声；其三是由于磨蚀严重缩短 了水泵使用寿命，增加了设备维修和更 新的费用；其四是叶轮磨损后，出水量 明显减少，对能源单耗影响更大。 三、结合某实例分析水泵磨蚀修 补技术 1.某泵站情况概述。 某泵站是一座大型二级电力提灌 泵站，共安装试制黄河四号水泵四台， 单机扬程 103.63 m，单机出水量 4.30m?/s，配套电机型号 TD215-120- 8，装机功率 8000 kw，转速 750 转/分 钟。泵站水源为一级站自某河提水进入 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 干渠，再由二级站直接自干渠提水上塬。 目前，整个工程无沉沙设施。某河是一 条高含沙河流，多年平均含沙量为 17.3kg/m?，最大含沙量为 69 kg/m?，粗 大颗粒比例达 30%，且以多棱角、高硬 度的石英和长石为主，对水泵造成严重 的磨蚀，制约泵站效益的有效发挥。某 河泥沙各种含量比例见表 1。 2.水泵降低磨蚀及修复处理。 经过技术人员总结多年的运行、 检修经验和抗磨蚀实验成果，根据泵站 水泵运行技术要求、现场运行检修环境 和现有技术处理条件，以经济、简便、 实用为出发点，针对某河四型水泵各磨 蚀部位特点和修复技术要求，总结出一 套针对水泵不同部位采用不同修复工艺 和预防处理措施修复方案，在实践中取 得了良好效果。 （1）环氧树脂沙浆法 以环氧树脂为主料，加固化剂、 增韧剂和多种填充料（以金刚砂为主） 组成，具有粘结力强、操作简单、抗汽 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 蚀性能较好等特点。把配好的环氧树脂 沙浆涂抹在被磨蚀部件上，复原部件原 有几何尺寸，给部件表面覆盖上一层耐 磨涂层；这一方法简单、方便、成本低、 可以现场随时施工，能有效的防止水泵 过流部件母体的进一步磨蚀缺形，保持 水泵水力特性，延长水泵使用寿命。因 其修复后的表面精度较差，该方式主要 应用泵体内非配合部位如：泵体上下高 压泵腔、叶轮轮毂和叶片过流部件等， 精度要求不高的大面积基础表面缺失修 复和保护。 （2）补焊法 用钢板（如有条件采用材质较硬 的工具钢或不锈钢更好）补焊水泵过渡 部件因磨蚀造成的缺失部分，打磨除锈 后，使用环氧树脂沙浆外涂加固整形处 理。该方法主要应用于的泵体隔舌、叶 轮进出口叶片或泵体基座等被严重磨蚀 缺损部位，以使其恢复到原有尺寸和形 状。 （3）合金粉末喷焊法 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 叶轮口环与密封环部位，其外形 为圆环结构，且部件相互配合精度要求 较高，运行中极易磨蚀冲刷。以前一直 采用环氧树脂沙浆修复，因手工修复形 状精度难以达到标准（圆环表面难以逐 点准确定位打磨处理） ，修复后的口环 配合间隙严重超标（技术要求为 1 mm，实际手工修复最好的能达到 4 mm） ，修复效果一直不理想。2007 年， 东雷抽黄管理局与甘肃兰州理工大学联 合引进镍辂 60 合金粉末喷焊技术，它 是用氧乙炔火焰将配制好的镍辂 60 合 金粉末消融后，喷焊于叶片和叶轮口环 表面，然后经车床进一步进行表面精度 加工达到要求尺寸，镍辂 60 合金平均 喷焊厚度约 1mm。2009 年该站对两台 机组叶轮的口环和叶片部位进行了合金 粉末喷焊，现在已平均运行约 8000 h， 没有再对叶轮口环部位进行维修，其合 金涂层依然保留有 70%，有效保护了叶 轮母体，防止了深度磨蚀进一步发生。 （4）填充胶密封法 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 某泵站设备泵型较大，其泵体中 开面和密封环基座面结合部位的高低压 区之间容易串水冲刷，产生磨蚀，形成 凹槽，导致高低区之间泄漏或水泵外泄； 由于泵体无法拆除，即使现场采用补焊 或环氧树脂沙浆修补方法维修，但无法 进行车床精度加工，手工打磨精度又达 不到实用要求，修复非常困难。反复试 验后，目前采用每次装配前对水泵中开 面和密封环基座采用大面积涂抹填充胶 密封法，使用效果良好。采用填充胶密 封法时一定要选取适用的填充胶，早期 采用聚氨酯粘合剂作为填充胶，其固化 后粘合性能且韧性非常好，但在检修时， 因粘合性太强，造成上泵盖难以打开， 且清除表面残留粘合剂很困难。采用粘 合性和韧性较差的填充胶又难以在配合 面之间形成有效保护。经过多次实践， 现在采用中性硅酮耐候密封胶做填充胶 密封，密封效果良好，检修方便。 四、结语 上文已经针对水泵磨蚀修补技术 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 进行了详细的分析，由于能力与经验的 限制，本文可能对水泵磨蚀修补技术论 述不是很全面，没有面面俱到，在论述 中也许会出现一些这样或那样的问题， 或呈现出一些不成熟的思想，这都需要 广大同行多多批评与指正，进而不断分 析、探究以及总结，使水泵磨蚀修补技 术得到优化，从而加快我国电力事业的 发展速度。 嘉南祝 1李言亮 .水泵磨蚀修补技术综 合评价D.扬州大学， 2012. 2秦芳 .环氧金刚砂浆在水泵汽 蚀修补中的应用J.内蒙古水利， 2011，05：139-14