CN112295877B - 一种防止水轮机过流部件局部汽蚀的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止水轮机过流部件局部汽蚀的方法,(1)选择涂抹材料,(2)表面处理,(3)配制混合剂,(4)涂敷,(5)固化,(6)抛光,本发明针对水轮机导叶的汽蚀、腐蚀、冲刷等问题,进行修复保护,是一项新技术的有益尝试,可以快速高效的解决水轮机过流部件的汽蚀、腐蚀、冲刷等系列问题;且操作简单、费用低廉,此修复方法可在水电行业得到广泛使用,完善企业设备管理体系、为企业带来良好的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及水轮机表面修复技术领域,尤其涉及一种防止水轮机过流部件局部汽蚀的方法。
背景技术
水轮机作为水力发电厂中将水能转化为电能的主要设备,其使用性能的好坏直接影响着整个电站的正常运行。水轮机过流部件由导叶、顶盖、底环、转轮及叶片等部件组成,由于输送的介质通常除了液体介质外,还包括泥沙等固体颗粒,过流部件表面常常受到如汽蚀、磨损等损伤。随着单机容量的增大以及机组运行工况的恶化,水轮机过流部件会发生低频率、大振幅的压力脉动,这些情况都增加了过流部件汽蚀的严重性。而当水流中固体颗粒含量高、硬度高时,过流部件的损伤则更加严重。而由于过水流流态的多样性及复杂性,水轮机的过流部件中,转轮、活动导叶、固定导叶等部位的汽蚀情况是最为突出和频发的。严重时往往造成了机组出力减小、振动加剧、影响正常运行,因此,加强对水轮机过流部件汽蚀的预防控制是非常有必要的。
通过查询,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,且现场往往不具备处理条件,需返厂处理,大大增加电站的维护成本。
因此,针对这种情况,发明一种防止水轮机过流部件局部汽蚀的方法,用于水电站水轮机过流部件局部汽蚀的防止。
发明内容
本发明的提供一种防止水轮机过流部件局部汽蚀的方法。
本发明的方案是:
一种防止水轮机过流部件局部汽蚀的方法,包括下列步骤:
(1)选择涂抹材料,选择用于金属修补的修补剂,选择用于粘接的固化剂,所述固化剂为200低分子聚酰胺,胺值230~260mg KOH/g;
(2)表面处理,用打磨器具对过流部件汽蚀部位进行打磨,用丙酮将汽蚀坑内的杂质全部清除,露出金属光泽,用清洁剂将打磨完毕后的表面清洗干净,无灰尘杂质留在表面,并将表面吹干;
(3)配制混合剂,将步骤1中的所述修补剂与所述固化剂进行混合,所述修补剂与所述固化剂的重量配比为1~10:0.14~1.2,使用搅拌碾压器具将配制好的混合剂沿一个方向持续性搅动、碾压,使所述混合剂中的所述修补剂、固化剂组分不同颜色的条纹完全消失至颜色一致、顺滑的混合剂出现为止,均匀地混合;
(4)涂敷,先对打磨处理好的表面涂少量混合剂,用力下压反复涂抹,使接触所述表面完成浸润,使其填满间隙并排除空气,无气泡后,进行多层涂抹,每层的涂膜厚度在0.05~0.1mm,当涂敷至与未被表面处理的表面平整、光滑后进行修型;
(5)固化,涂敷在表面上的所述混合剂在-60℃~160℃环境下,进行24~48h固化;
(6)抛光,用抛光器械对固化的所述混合剂表面进行抛光,使其光洁度在1μm以下。
作为优选的技术方案,所述步骤(1)中的固化剂包括金属化合物、改性增韧耐热树脂、无机纳米粒子、噻重氮、松香胺聚氧乙烯醚、卤代烷基吡啶、二氧化锆、陶瓷粉。
作为优选的技术方案,所述金属化合物包括Mn、Fe、Co、Nb混合而成的金属化合物。
作为优选的技术方案,所述200低分子聚酰胺的黏度在75℃时3000~1000mPa.s。
作为优选的技术方案,所述打磨器具包括砂轮机、直磨机其中的一种或多种。
作为优选的技术方案,所述修补剂与所述固化剂的重量配比为7:1,所述修补剂与所述固化剂的体积比为4:1。
作为优选的技术方案,所述步骤(3)中的搅拌碾压器具为灰铲。
作为优选的技术方案,所述固化剂的弯曲强度58.3MPa,硬度为肖氏D 94,压缩强度106.5MPa,工作温度-60℃~204℃,拉伸强度39.2MPa,剪切强度26.5MPa,所述混合剂的固化收缩率在3~7‰。
本发明还提供了一种防止水轮机过流部件局部汽蚀的方法用混合剂,包括修补剂与固化剂,所述固化剂为200低分子聚酰胺,所述修补剂包括下列重量份的原料:
作为优选的技术方案,所述修补剂包括下列重量份的原料:
作为优选的技术方案,所述金属化合物中包括Mn、Fe、Co、Nb,其中所述Mn含0.144%、Fe含98.37%、Co含0.897%、Nb含0.373%。
由于采用了上述技术方案,一种防止水轮机过流部件局部汽蚀的方法,包括下列步骤:(1)选择涂抹材料,选择用于金属修补的修补剂,选择用于粘接的固化剂,所述固化剂为200低分子聚酰胺,胺值230~260mg KOH/g;(2)表面处理,用打磨器具对过流部件汽蚀部位进行打磨,用丙酮将汽蚀坑内的杂质全部清除,露出金属光泽,用清洁剂将打磨完毕后的表面清洗干净,无灰尘杂质留在表面,并将表面吹干;(3)配制混合剂,将步骤1中的所述修补剂与所述固化剂进行混合,所述修补剂与所述固化剂的重量配比为1~10:0.14~1.2,使用搅拌碾压器具将配制好的混合剂沿一个方向持续性搅动、碾压,使所述混合剂中的所述修补剂、固化剂组分不同颜色的条纹完全消失至颜色一致、顺滑的混合剂出现为止,均匀地混合;(4)涂敷,先对打磨处理好的表面涂少量混合剂,用力下压反复涂抹,使接触所述表面完成浸润,使其填满间隙并排除空气,无气泡后,进行多层涂抹,每层的涂膜厚度在0.05~0.1mm,当涂敷至与未被表面处理的表面平整、光滑后进行修型;(5)固化,涂敷在表面上的所述混合剂在-60℃~160℃环境下,进行24h固化;(6)抛光,用抛光器械对固化的所述混合剂表面进行抛光,使其光洁度在1μm以下。
本发明的优点:
1、该发明的机理主要是根据混合剂双组分、胶泥状、综合机械性能高,适用于多种钢件的缺陷及零件磨损、划伤、腐蚀的修补,与机体结合强度高,固化后硬度高、收缩差小,可进行各类机械加工,且具有耐磨损、耐老化、耐油、防水、抗各种化学腐蚀等优异性能,用于水轮机过流部件局部汽蚀部位的修复和预保护涂层;
2、混合剂具有良好的耐化学性能及优异的力学性能和粘接性能,有优异的抗拉及抗压能力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;
3、电站利用本发明进行水轮机过流部件保护涂层,大大提高了机组的安全稳定运行水平,有效的防止了该厂固定导叶局部汽蚀严重、频发的现象,运用效果显;
4、该发明针对水轮机导叶的汽蚀、腐蚀、冲刷等问题,通过使用证明钢质金属修补剂涂层技术可以快速高效的解决水轮机过流部件的汽蚀、腐蚀、冲刷等系列问题;且操作简单、费用低廉,此修复方法可在水电行业得到广泛,完善企业设备管理体系、为企业带来良好的经济效益。
附图说明
图1为实施例4中第4年的12月份,2号水轮发电机组固定导叶进水端腐蚀部位图;
图2为实施例4中第4年的12月份,2号水轮发电机组的#21号固定导叶进水端腐蚀部位通过本发明实施例3修复图;
图3为实施例4中第5年2号水轮发电机组的#21号固定导叶进水端的使用效果图;
图4为实施例4中第5年2号水轮发电机组其他固定导叶进水端常规处理后的使用效果图。
具体实施方式
为了弥补以上不足,本发明提供了一种防止水轮机过流部件局部汽蚀的方法以解决上述背景技术中的问题。
一种防止水轮机过流部件局部汽蚀的方法,包括下列步骤:
(1)选择涂抹材料,选择用于金属修补的修补剂,选择用于粘接的固化剂,所述固化剂为200低分子聚酰胺,胺值230~260mg KOH/g;
(2)表面处理,用打磨器具对过流部件汽蚀部位进行打磨,用丙酮将汽蚀坑内的杂质全部清除,露出金属光泽,用清洁剂将打磨完毕后的表面清洗干净,无灰尘杂质留在表面,并将表面吹干;
(3)配制混合剂,将步骤1中的所述修补剂与所述固化剂进行混合,所述修补剂与所述固化剂的重量配比为1~10:0.14~1.2,使用搅拌碾压器具将配制好的混合剂沿一个方向持续性搅动、碾压,使所述混合剂中的所述修补剂、固化剂组分不同颜色的条纹完全消失至颜色一致、顺滑的混合剂出现为止,均匀地混合;
(4)涂敷,先对打磨处理好的表面涂少量混合剂,用力下压反复涂抹,使接触所述表面完成浸润,使其填满间隙并排除空气,无气泡后,进行多层涂抹,每层的涂膜厚度在0.05~0.1mm,当涂敷至与未被表面处理的表面平整、光滑后进行修型;
(5)固化,涂敷在表面上的所述混合剂在-60℃~160℃环境下,进行24h固化;
(6)抛光,用抛光器械对固化的所述混合剂表面进行抛光,使其光洁度在1μm以下。
所述步骤(1)中的固化剂包括金属化合物、改性增韧耐热树脂、无机纳米粒子、噻重氮、松香胺聚氧乙烯醚、卤代烷基吡啶、二氧化锆、陶瓷粉。
所述金属化合物包括Mn、Fe、Co、Nb混合而成的金属化合物。
所述200低分子聚酰胺的黏度在75℃时3000~1000mPa.s。
所述打磨器具包括砂轮机、直磨机其中的一种或多种。
所述修补剂与所述固化剂的重量配比为7:1,所述修补剂与所述固化剂的体积比为4:1。
所述步骤(3)中的搅拌碾压器具为灰铲。
所述固化剂的弯曲强度58.3MPa,硬度为肖氏D 94,压缩强度106.5MPa,工作温度-60℃~204℃,拉伸强度39.2MPa,剪切强度26.5MPa,所述混合剂的固化收缩率在3~7‰。
本发明还提供了一种防止水轮机过流部件局部汽蚀的方法用混合剂,包括修补剂与固化剂,所述固化剂为200低分子聚酰胺,所述修补剂包括下列重量份的原料:
所述金属化合物中包括Mn、Fe、Co、Nb,其中所述Mn含0.144%、Fe含98.37%、Co含0.897%、Nb含0.373%。
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。
实施例1:
(1)选择涂抹材料,选择用于金属修补的修补剂,选择用于粘接的固化剂,所述固化剂为200低分子聚酰胺,胺值230~260mg KOH/g;
(2)表面处理,用打磨器具对过流部件汽蚀部位进行打磨,用丙酮将汽蚀坑内的杂质全部清除,露出金属光泽,用清洁剂将打磨完毕后的表面清洗干净,无灰尘杂质留在表面,并将表面吹干;
(3)配制混合剂,将步骤1中的所述修补剂与所述固化剂进行混合,所述修补剂与所述固化剂的重量配比为1:0.14,使用搅拌碾压器具将配制好的混合剂沿一个方向持续性搅动、碾压,使所述混合剂中的所述修补剂、固化剂组分不同颜色的条纹完全消失至颜色一致、顺滑的混合剂出现为止,均匀地混合;
(4)涂敷,先对打磨处理好的表面涂少量混合剂,用力下压反复涂抹,使接触所述表面完成浸润,使其填满间隙并排除空气,无气泡后,进行多层涂抹,每层的涂膜厚度在0.05~0.1mm,当涂敷至与未被表面处理的表面平整、光滑后进行修型;
(5)固化,涂敷在表面上的所述混合剂在-60℃~160℃环境下,进行24h固化;
(6)抛光,用抛光器械对固化的所述混合剂表面进行抛光,使其光洁度在1μm以下。
所述步骤(1)中的固化剂包括15%重量份的金属化合物、60%重量份的改性增韧耐热树脂、1%重量份的无机纳米粒子、0.2%重量份的噻重氮、0.6%重量份的松香胺聚氧乙烯醚、1%重量份的卤代烷基吡啶、1%重量份的二氧化锆、1.5%重量份的陶瓷粉。
所述金属化合物包括Mn、Fe、Co、Nb混合而成的金属化合物。
所述200低分子聚酰胺的黏度在75℃时3000~1000mPa.s。
所述打磨器具包括砂轮机、直磨机其中的一种或多种。
所述修补剂与所述固化剂的体积比为4:1。
所述步骤(3)中的搅拌碾压器具为灰铲。
所述固化剂的弯曲强度58.3MPa,硬度为肖氏D 94,压缩强度106.5MPa,工作温度-60℃~204℃,拉伸强度39.2MPa,剪切强度26.5MPa,所述混合剂的固化收缩率在3~7‰。
实施例2:
(1)选择涂抹材料,选择用于金属修补的修补剂,选择用于粘接的固化剂,所述固化剂为200低分子聚酰胺,胺值230~260mg KOH/g;
(2)表面处理,用打磨器具对过流部件汽蚀部位进行打磨,用丙酮将汽蚀坑内的杂质全部清除,露出金属光泽,用清洁剂将打磨完毕后的表面清洗干净,无灰尘杂质留在表面,并将表面吹干;
(3)配制混合剂,将步骤1中的所述修补剂与所述固化剂进行混合,所述修补剂与所述固化剂的重量配比为10:1.2,使用搅拌碾压器具将配制好的混合剂沿一个方向持续性搅动、碾压,使所述混合剂中的所述修补剂、固化剂组分不同颜色的条纹完全消失至颜色一致、顺滑的混合剂出现为止,均匀地混合;
(4)涂敷,先对打磨处理好的表面涂少量混合剂,用力下压反复涂抹,使接触所述表面完成浸润,使其填满间隙并排除空气,无气泡后,进行多层涂抹,每层的涂膜厚度在0.05~0.1mm,当涂敷至与未被表面处理的表面平整、光滑后进行修型;
(5)固化,涂敷在表面上的所述混合剂在-60℃~160℃环境下,进行24h固化;
(6)抛光,用抛光器械对固化的所述混合剂表面进行抛光,使其光洁度在1μm以下。
所述步骤(1)中的固化剂包括35%重量份的金属化合物、80%重量份的改性增韧耐热树脂、2%重量份的无机纳米粒子、0.8%重量份的噻重氮、0.9%重量份的松香胺聚氧乙烯醚、1.6%重量份的卤代烷基吡啶、1.4%重量份的二氧化锆、2%重量份的陶瓷粉。
所述金属化合物包括Mn、Fe、Co、Nb混合而成的金属化合物。
所述200低分子聚酰胺的黏度在75℃时3000~1000mPa.s。
所述打磨器具包括砂轮机、直磨机其中的一种或多种。
所述修补剂与所述固化剂的体积比为4:1。
所述步骤(3)中的搅拌碾压器具为灰铲。
所述固化剂的弯曲强度58.3MPa,硬度为肖氏D 94,压缩强度106.5MPa,工作温度-60℃~204℃,拉伸强度39.2MPa,剪切强度26.5MPa,所述混合剂的固化收缩率在3~7‰。
实施例3:
(1)选择涂抹材料,选择用于金属修补的修补剂,选择用于粘接的固化剂,所述固化剂为200低分子聚酰胺,胺值230~260mg KOH/g;
(2)表面处理,用打磨器具对过流部件汽蚀部位进行打磨,用丙酮将汽蚀坑内的杂质全部清除,露出金属光泽,用清洁剂将打磨完毕后的表面清洗干净,无灰尘杂质留在表面,并将表面吹干;
(3)配制混合剂,将步骤1中的所述修补剂与所述固化剂进行混合,所述修补剂与所述固化剂的重量配比为7:1,使用搅拌碾压器具将配制好的混合剂沿一个方向持续性搅动、碾压,使所述混合剂中的所述修补剂、固化剂组分不同颜色的条纹完全消失至颜色一致、顺滑的混合剂出现为止,均匀地混合;
(4)涂敷,先对打磨处理好的表面涂少量混合剂,用力下压反复涂抹,使接触所述表面完成浸润,使其填满间隙并排除空气,无气泡后,进行多层涂抹,每层的涂膜厚度在0.05~0.1mm,当涂敷至与未被表面处理的表面平整、光滑后进行修型;
(5)固化,涂敷在表面上的所述混合剂在-60℃~160℃环境下,进行24h固化;
(6)抛光,用抛光器械对固化的所述混合剂表面进行抛光,使其光洁度在1μm以下。
所述步骤(1)中的固化剂包括23.2%重量份的金属化合物、70%重量份的改性增韧耐热树脂、1.5%重量份的无机纳米粒子、0.5%重量份的噻重氮、0.8%重量份的松香胺聚氧乙烯醚、1.2%重量份的卤代烷基吡啶、1%重量份的二氧化锆、1.8%重量份的陶瓷粉。
所述金属化合物包括Mn、Fe、Co、Nb混合而成的金属化合物。
所述200低分子聚酰胺的黏度在75℃时3000~1000mPa.s。
所述打磨器具包括砂轮机、直磨机其中的一种或多种。
所述修补剂与所述固化剂的体积比为4:1。
所述步骤(3)中的搅拌碾压器具为灰铲。
所述固化剂的弯曲强度58.3MPa,硬度为肖氏D 94,压缩强度106.5MPa,工作温度-60℃~204℃,拉伸强度39.2MPa,剪切强度26.5MPa,所述混合剂的固化收缩率在3~7‰。
实施例4
鲁地拉水电站装有6台混流式水轮机,固定导叶采用125钢板ASTM A516MGr485高强度钢板制作,其表面粗糙度为Ra6.3~12.5,座环上、下环板用ASTM A516M Gr485-Z25(进口)抗撕裂优质钢板焊接制成。活动导叶采用ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢板焊接制造,并焊接到锻钢或铸钢(均为不锈钢)的导叶轴上。
从投运至使用至第4年,每年11月至次年5月均对6台水轮发电机组轮流检修,对水轮发电机组金属部件无损检测,每次转轮和固定导叶都发现不同程度的汽蚀,严重影响机组安全稳定运行,增加了检修工作任务,延长了检修工期,对安全生产造成一定隐患,并增加了检修成本。为彻底解决过流部件汽蚀缺陷,对水轮机过流部件汽蚀成因进行分析,研究制定处理方案,并在实际工作中进行实施。
在第4年的12月份,2号水轮发电机组检修期间,用砂轮机对#21固定导叶进水端腐蚀部位除锈,发现汽蚀孔较多,呈蜂窝状,2号水轮发电机组的固定导叶腐蚀情况如图1所示,其中汽蚀孔直径4mm、深度为2mm左右的占比较大。
针对上述情况进行判断,出现汽蚀的原因在于间隙汽蚀,一般发生在导叶端部间隙处、转轮叶片与转轮室之间和叶片与转轮体之间的间隙处及尾水管内。由于在非最优工况下运行时,水流通过某些间隙或较小的通道时,因局部流速升高,压力降低到汽化压力时而产生的。其破坏范围较小,但在水轮机运行中表现较突出;水轮机过流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损现象为冲蚀磨损。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汽蚀磨损:汽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,将其称为汽蚀磨损。
③冲蚀与汽蚀的复合磨损;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称为冲蚀与汽蚀的复合磨损,通常水电行业将其称为磨蚀。水轮机产生冲蚀与汽蚀的复合后损主要是在水、气和沙的共同作用下形成的,这是水轮机过流部件严重受磨蚀的主要原因。
本水轮机位于金沙江,金沙江为高泥沙含量水质,多年平均悬移质输沙量为4522万t,多年平均推移质入库沙量为136万t,多年平均含沙量为0.81kg/m3,汛期平均含沙量为1.15kg/m3,悬移质中数粒径为0.015mm,过机多年平均悬移质含沙量为0.053kg/m3,因此,金沙江水质对水轮机过流部件的冲刷腐蚀影响较大。
机组自投运后,机组处于空转、空载或者低负荷运行的时间较长,机组流态较差,容易使过流部件产生汽蚀情况。综合以上因素,造成鲁地拉电站过流部件表面汽蚀情况严重的主要原因是上述的两大因素。
由于鲁地拉电站固定导叶材质为125钢板ASTM A516MGr485,所以可以通过本发明方法进行修复。
第4年的12月,2号水轮发电机组检修期间,维护部机械班工作人员对#21号固定导叶进水端腐蚀部位按照实施例3的方法进行处理,对#21号固定导叶进水端不进行任何处理,对2号水轮发电机组的其他固定导叶进水端进行常规修复;
#21号固定导叶进水端腐蚀部位修复如下:
(1)选择涂抹材料,选择用于金属修补的修补剂,选择用于粘接的固化剂,所述固化剂为200低分子聚酰胺,胺值230~260mg KOH/g;
(2)表面处理,用打磨器具对过流部件汽蚀部位进行打磨,用丙酮将汽蚀坑内的杂质全部清除,露出金属光泽,用清洁剂将打磨完毕后的表面清洗干净,无灰尘杂质留在表面,并将表面吹干;
(3)配制混合剂,将步骤1中的所述修补剂与所述固化剂进行混合,所述修补剂与所述固化剂的重量配比为7:1,使用搅拌碾压器具将配制好的混合剂沿一个方向持续性搅动、碾压,使所述混合剂中的所述修补剂、固化剂组分不同颜色的条纹完全消失至颜色一致、顺滑的混合剂出现为止,均匀地混合;
(4)涂敷,先对打磨处理好的表面涂少量混合剂,用力下压反复涂抹,使接触所述表面完成浸润,使其填满间隙并排除空气,无气泡后,进行多层涂抹,每层的涂膜厚度在0.05~0.1mm,当涂敷至与未被表面处理的表面平整、光滑后进行修型;
(5)固化,涂敷在表面上的所述混合剂在-60℃~160℃环境下,进行48h固化;
(6)抛光,用抛光器械对固化的所述混合剂表面进行抛光,使其光洁度在1μm以下。
所述步骤(1)中的固化剂包括23.2%重量份的金属化合物、70%重量份的改性增韧耐热树脂、1.5%重量份的无机纳米粒子、0.5%重量份的噻重氮、0.8%重量份的松香胺聚氧乙烯醚、1.2%重量份的卤代烷基吡啶、1%重量份的二氧化锆、1.8%重量份的陶瓷粉。
所述金属化合物包括Mn、Fe、Co、Nb混合而成的金属化合物。
所述200低分子聚酰胺的黏度在75℃时3000~1000mPa.s。
所述打磨器具包括砂轮机、直磨机其中的一种或多种。
所述修补剂与所述固化剂的体积比为4:1。
所述步骤(3)中的搅拌碾压器具为灰铲。
所述固化剂的弯曲强度58.3MPa,硬度为肖氏D 94,压缩强度106.5MPa,工作温度-60℃~204℃,拉伸强度39.2MPa,剪切强度26.5MPa,所述混合剂的固化收缩率在3~7‰。
对#21号固定导叶不进行任何处理。
其2号水轮发电机组其他固定导叶进行常规处理:1)采用打磨或铰削方式清理、扩展缺陷处,见金属光泽,并适于焊补。
2)焊接区域及附近50mm范围内预热100℃后,采用手工焊(E309LΦ3.2mm不锈钢电焊条)进行补焊。
3)焊后立即用阻燃布覆盖返修区域,使其缓冷。
4)精磨修复部位,并按标准进行PT探伤。
第5年,2号机组运行一年,2号水轮发电机组C检修,对第4年12月时的#21号固定导叶腐蚀处理部位进行宏观检查,修补层完好,无脱落、无腐蚀,效果显著(如图3所示)。未作任何处理的#20号固定导进行对比发现,#20固定导叶叶进水端防腐漆脱落较多,且残留的漆面仍有较多鼓包现象,固定导叶本体汽蚀较为严重。与2号水轮发电机组的其他经过常规处理的所有固定导叶上下焊缝打磨处防腐层(每次机组检修时打磨探伤后涂刷防锈漆)作对比,打磨后涂刷的防锈漆均存在漆面脱落、鼓包等情况(如图4所示),而通过本发明处理的#21号固定导叶腐蚀处理部仍是完好无损。
实施例5
将三块同样材质大小的钢制板分为三组,分别为实验组,对照组与空白组,所述实验组采用所述实施例3中的混合剂对钢制板进行表面涂层,涂抹厚度0.3mm,对照组中的钢制板涂抹防腐漆,防腐漆厚度0.3mm,空白组的不做任何处理,将三组的钢制板放在同样的冲刷腐蚀环境下,在同一时间取出,得到下表:
混合剂 | 防腐漆 | 未处理 | |
涂抹时间 | 10min | 5min | 0 |
涂抹厚度 | 0.3mm | 0.3mm | 0 |
效果 | 表面光滑,没有汽蚀 | 汽蚀严重 | 出现蚀孔,产生损坏 |
实验组 | 对照组 | 空白族 |
由此可以看出,本发明的混合剂具有优异的防止气蚀的效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种防止水轮机过流部件局部汽蚀的方法,其特征在于,包括下列步骤:
(1)选择涂抹材料,选择用于金属修补的修补剂,所述修补剂包括下列重量份的原料:
金属化合物 15~35%;
改性增韧耐热树脂 60~80%;
无机纳米粒子 1~2%;
噻重氮 0.2~0.8%;
松香胺聚氧乙烯醚 0.6~0.9%;
卤代烷基吡啶 1~1.6%;
二氧化锆 1~1.4%;
陶瓷粉 1.5~2%;
所述金属化合物中包括Mn、Fe、Co、Nb,其中所述Mn含0.144%、Fe含98.37%、Co含0.897%、Nb含0.373%;选择用于粘接的固化剂,所述固化剂为200低分子聚酰胺,胺值230~260mgKOH/g;所述修补剂与所述固化剂的重量配比为7:1,所述修补剂与所述固化剂的体积比为4:1;
(2)表面处理,用打磨器具对过流部件汽蚀部位进行打磨,用丙酮将汽蚀坑内的杂质全部清除,露出金属光泽,用清洁剂将打磨完毕后的表面清洗干净,无灰尘杂质留在表面,并将表面吹干;
(3)配制混合剂,将步骤1中的所述修补剂与所述固化剂进行混合,使用搅拌碾压器具将配制好的混合剂沿一个方向持续性搅动、碾压,使所述混合剂中的所述修补剂、固化剂组分不同颜色的条纹完全消失至颜色一致、顺滑的混合剂出现为止,均匀地混合;
(4)涂敷,先对打磨处理好的表面涂少量混合剂,用力下压反复涂抹,使接触所述表面完成浸润,使其填满间隙并排除空气,无气泡后,进行多层涂抹,每层的涂膜厚度在0.05~0.1mm,当涂敷至与未被表面处理的表面平整、光滑后进行修型;
(5)固化,涂敷在表面上的所述混合剂在-60℃~160℃环境下,进行24~48h固化;
(6)抛光,用抛光器械对固化的所述混合剂表面进行抛光,使其光洁度在1μm以下。
2.如权利要求1所述的一种防止水轮机过流部件局部汽蚀的方法,其特征在于:所述200低分子聚酰胺的黏度在75℃时3000~1000mPa.s。
3.如权利要求1所述的一种防止水轮机过流部件局部汽蚀的方法,其特征在于:所述打磨器具包括砂轮机、直磨机中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的一种防止水轮机过流部件局部汽蚀的方法,其特征在于:所述步骤(3)中的搅拌碾压器具为灰铲。
5.如权利要求1所述的一种防止水轮机过流部件局部汽蚀的方法,其特征在于:所述固化剂的弯曲强度58.3MPa,硬度为肖氏D 94,压缩强度106.5MPa,工作温度-60℃~204℃,拉伸强度39.2MPa,剪切强度 26.5MPa,所述混合剂的固化收缩率在3~7‰。
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