水電站技術改造及水機磨蝕（簡體書）

《水電站技術改造及水機磨蝕》主要內容涉及水電站設計選型，水電站（水輪機）和泵站（水泵）增效擴容技術改造，空化、空蝕、磨損及磨蝕機制研究與分析，水力機械過流部件應用的抗空蝕磨損新材料、新技術等。大部分文章的作者是奮戰在水電站和泵站第一線的運行及檢修人員，他們對所遇到的問題有切身體會，在處理具體問題時有豐富的經驗和針對性。《水電站技術改造及水機磨蝕》實用性強，可供從事水利水電科研、設計、製造、運行、檢修和管理部門的工程技術人員與管理人員參考，尤其適宜水利水電、水力機械、水能動力等專業的大中專院校師生閱讀。

《水電站技術改造及水機磨蝕》專業性、實用性強，可供從事水利水電工程科研、設計、設備制造、安裝運行、檢修維護的工程技術人員參考，也適宜水利水電、水力機械、水能動力及相關專業的大中專院校師生閱讀。

前言
必須大力加強對過機泥沙的關注
解決含沙水流中水輪機嚴重破壞的新途徑
磨損與空蝕屬￿同一分類的磨損嗎？——對水輪機破壞屬性分類的商榷
水泵水輪機空蝕磨損調查
大峽水電站水輪機防泥沙磨蝕措施的應用
水輪機防泥沙磨蝕措施的技術特點
碧口水電廠水輪機改造的經驗
自熔合金粉末噴焊密封環製作技術的研究與應用
大峽水電站水輪機抗磨蝕技術措施及磨蝕修復
紅山嘴電廠水輪機抗磨課題研究
紅山嘴電廠水輪機綜合抗磨蝕工作運用
紅山嘴電廠非金屬材料抗磨應用
利用鋼索捲揚機更換舊壓力鋼管
減小泥沙河流電站水輪機導水機構關閉時漏水量的結構措施及選材
卡普卡電站增容改造中的抗磨蝕措施
剛果（金）z0NGOII水電站水輪機轉輪抗磨蝕選型
黃河三盛公水電站水輪發電機組及附屬設備設計
萬家寨引黃北幹線平魯地下泵站水泵抗泥沙磨蝕設計
三門峽水電站1#水輪發電機組改造設計
沙坡頭水利樞紐北幹電站機組改造方案研究
黃河沙坡頭水電站主要機電設備選型及招標設計
新疆塔尕克一級水電站水輪機磨蝕問題及解決辦法探析
剛果（金）zONGOII水電站工程機組大波動穩定性計算及分析
剛果（金）zONGOII水電站工程水輪發電機組和輔機系統選型設計
大唐李仙江戈蘭灘水電站機組狀態監測分析系統設計
超低比轉速混流式水輪機開發研究
龍王台水電站貫流式機組轉輪油壓試驗淺析
淺析雙平板橡膠主軸密封改造
GBl抗磨蝕堆焊焊條的研製、現場試驗和應用
小型水輪機過流部件抗磨蝕新技術
音薩克水電站引水樞紐工程改造水工模型試驗研究
渣漿泵現場磨損速度影響因素綜合排序的研究
中小型水電站低成本自動化技術研究
新疆小水電開發應重視泥沙問題
小型水電站技術改造《規範》與《規程》的異同
轉輪巧加泵葉減輕水封磨蝕
高耐蝕耐磨非晶納米晶複合塗層在水輪機轉輪上的應用
姚河壩電站水輪機運行磨損情況及應對措施
納米塑料合金水泵抗磨密封環的研製
江口拱壩封拱溫度對壩體應力的影響分析
龍江高拱壩洩洪消能方案研究
農村水電站技術改造經驗介紹
農村水電站數字監控保護的生命週期研究
湖北省小型水電站現狀調查
戈蘭灘水電站模型驗收試驗
西藏納金電站機組水輪機技術改造
增效擴容電站改造探討
岷縣劉家浪水電站調速器改造
龍王台燈泡貫流機組受油器漏油處理
淺談小型水電站技術改造
聚氨酯材料在水輪機抗磨蝕中的應用

下面就電站機組長期運行后的磨蝕狀況及磨蝕修復工藝予以介紹：以3*機組為例，該機組第一次B級檢修時機組累計運行時間42056h，B級檢修后截止到開始第1次A級檢修時運行25534h，累計運行67590h。檢查發現主要磨蝕部位有：轉輪輪轂體表面（在葉片活動區域范圍內與葉片配合處局部深坑）、轉輪葉片表面（第1部分主要發生在葉片邊緣向內側延展部位的上下表面的翼型空蝕，在整體磨蝕量中占比較大；第2部分主要發生在葉片的外圓弧形部位的間隙空蝕；第3部分主要是局部空蝕，在葉片出水邊及葉片根部等區域發生的不規則的小坑槽）、轉輪室分半組合縫、轉輪室與湊合節焊縫、尾水錐管與湊合節環縫等部位，其中主要以轉輪葉片表面磨蝕為主，其余均為局部小范圍空蝕磨損，而頂蓋、底環、導水葉等流道部位抗磨板基本完好，結構表面磨蝕輕微。所以，磨蝕修復的主要工作集中在轉輪葉片的處理上，圖3所示是2009年A級檢修時葉片表面磨蝕狀況。
水輪機過流表面已發生空蝕的部位凹凸不平，更易磨損。試驗研究表明，在相同工況下，泥沙水產生的空蝕強度是清水的4～6倍。因此含沙水中空蝕和磨損的聯合作用，進一步加劇水輪機過流部件的損壞。而對轉輪葉片進行磨蝕修復處理往往直接決定機組的檢修周期，所以在綜合實際磨蝕情況及機組運行穩定性各方面因素后，對3*機組在2005年進行轉輪室內的修復，在2009年吊出機坑全面修復。由于在基坑內空間位置限制、處理后無法高溫退火消除應力、槳葉焊接過程出水邊較薄處易變形等因素，其處理方案與機坑外處理有所區別，各自的處理方案如下。
（一）葉片在轉輪室內處理工藝
B級檢修時檢查確定主要需進行修復部位集中在5個葉片出水邊空蝕磨損較嚴重區域，因此屬小區域范圍修補，修補工藝相對簡單，主要控制點如下。
（1）根據葉片的翼形制作葉片正面出水邊部位葉片靠模，靠模要求從葉片出水邊100 mm處開始，沿葉片外緣切線方向每100 mm制作1條，共6條；沿葉片徑向每隔100 mm也制作1條，然后將徑向與縱向靠模板垂直固定，確保與葉片固有葉型一致，透光檢查間隙均勻。
（2）修磨需修復部位，露出完好的金屬母材，對焊接部位進行分區。
（3）焊接順序：先焊空蝕嚴重區，后焊其它區域，再焊葉片背面和正面并與其他完好區域平緩過渡。
（4）焊接采用直流反接法，電焊接地線接在被焊槳葉上，用小電流（焊接電流不大于120A，葉片較薄區域控制在100 A左右）短弧焊，在焊接過程中采用對稱交錯堆焊；焊接時嚴格控制溫度，以手觸葉片焊接位背面不燙手為原則；在焊接過程中采用錘擊法來消除焊接應力。
（5）在焊出水邊三角區時采用3.2 mm的0Cr13Ni4Mo不銹鋼焊條。焊接過程中應隨時利用木模檢測，避免局部過熱產生變形現象。
處理效果：單個葉片平均消耗焊條90 kg，處理過程靠模檢查無大的變形，運行6 000 h后檢查修補部位無明顯空蝕磨損，對葉片磨蝕起到很好的抑制。但因空間限制，葉片表面經打磨后拋光，表面光潔度仍較低，輪葉外緣無法進行修復。這也是機坑中處理無法完成的盲點。