第一代100MW水轮机转轮气蚀产生原因分析及修复
水轮机转轮的检修
２ 清除已严重损坏的部分。 ． １ 对气蚀较 重的区域 ， 要用铲 、 磨等方法清除已经损坏 而疏松的金属 。 露出基本材料来。对已经穿 孔或脱落的地方，需将孔洞修整成一定形
状 ， 切割相 应 的不 锈钢 板准 备拼焊 。 再 ２ 对 转轮 预热 。堆焊 面积较 大和需 要 ． ２
科 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
科 技 论Ｉ ｌｊ 坛
水轮机 转轮 的检修
李 吉 平
（ 尔滨 市 电机 厂 ， 龙 江 哈 尔滨 １０ ０ ） 哈 黑 ５ ０ ０
摘 要： 在基本工艺和基本 测量上 ， 机组检修 与安装工程是 一致的 ， 不过检修是 为了处理 已有的损坏 ， 恢复或者提 高机组的运行性 能。在进行检
修 时首先应 当 清已有的损 害在哪里 ， 搞 程度如何 ， 然后才能拟定相应的处理方法和技术措施。这与人们 生病后要先检查确诊 ， 然后才对症下药是 同 样 的道理。以下对水轮机 、 电机的常见损 害情况 以及检修措施进行分析 ， 发 以立式的反击型机组为代表 。
关 键 词 ： 轮 机 转轮 ； 水 气蚀 ； 损 ； 磨 焊补 ； 磨 轮 叶 打
１ 水轮机转轮常见的 损坏形式 １ 气蚀。气蚀是高速水流中压力分布不均， ． １ 造成汽泡 的生成和破灭而带来的一系列破坏作 用。 反击型水轮机都存在气蚀， 区别仅在程度或部 位不同上。气蚀会降低水轮机效率 ，损伤流道壁 面， 造成振动和噪音， 甚至影响运行的稳定性。气 蚀对流道壁面的破坏有—个发展过程： 先是变暗、 发毛 、 形成针孔、 麻面； 继而形成峰窝状组织 ； 进一 步发展成穿孔， 局部金属的脱落。 混流式转轮， 气 蚀主要发生在轮叶背面， 如图 １ 所示。 轮叶背面靠 出水边的地方； 靠下环的区域 ； 以及上冠的部分区 域就经常见到气蚀损害。 轴流式转轮 ， 气蚀常集中 在轮叶背面靠 出 水边的区域 ；以及轮叶的边沿地 方。高水头的混流式水轮机， 转轮的止漏环和上冠 背面。 顶盖边沿等处也常发生气蚀破坏。 甚至活动 导叶的端面与顶盖 、底环之间也可能发生气蚀破 ・
水轮机转轮气蚀成因分析与修复
水轮机转轮气蚀成因分析与修复摘要：近年来，我国对混流式水轮机进行了较大的改造，并取得了较好的效果。
但是，随着工况的不断变化，水轮机水动力系统中存在着气蚀问题，这不仅影响了水轮机运行效率，而且还会引起水轮机事故，降低了机组的使用寿命。
为此，必须弄清气蚀形成机理，才能采取有效的防治措施。
关键词：水轮机；转轮气蚀；气蚀产生原因；气蚀处理随着中国社会和经济不断提高，风力发电、太阳能发电及水力发电等新兴能源不断发展进步，新能源在中国电网中发挥着越来越重要的角色。
2020年，中国提前2年实现了“碳减排”，并在“十三五”规划中明确指出，中国在2030年要达到“碳峰值”，争取2060年达到“碳中和”的目标．为此，中国大力发展绿色产业，加大力度研发可再生能源，其中重点要加快西南地区水力开发建设，尤其是建设抽水蓄能电站．可逆式水泵水轮机作为抽水蓄能电站的核心部件，当其处于非设计工况下运行时，机组内部的水力损失、旋转失速和流动分离等造成的不良流动现象会导致机组能量损失加剧，降低水能转化效率。
1.转轮技术参数这是一种HLS270-LJ-680转轮。
在正常操作过程中，水位不得高于76m。
其标称水位为64m，最小水位为57.6m。
流速为460.46m3/s，转速为93.75r/min。
在非控制条件下，发动机的旋转速度为185r/min，在常规条件下，发动机的效率为94.9%，有效吸气高度为-7.2m。
所述转轮具有6810mm的标称直径、7019.5mm 的最大外径和4306.6mm的总高度。
结果表明，上迷宫环与下迷宫环的距离为2.5mm，两个方向的距离为2.7mm。
安装高度为▽358mm，共13片风叶。
该转轮由ASTMA743C6NM的高品质低碳不锈钢制造而成，其总重为150t；水轮机主轴为双法兰中空大轴，带有轴环。
心轴的外径为1900mm，轴颈为2360mm。
空心的直径是1530mm，主轴6875mm，由20Mn5N制成。
水轮机(泵)气蚀分析及解决方案
水轮机（泵）气蚀分析及解决方案水轮机（泵）汽蚀问题分析：气蚀是与流体力学相关联的一种现象，它受流体力学特性和材料的物理特性制约，为流体机械所特有。
在水流顺着水轮机过流部件表面运动的过程中，由于水的动能和势能转化为机械能而出现局部压力下降，若局部压力低于液体在该温度下的气化压力，则存在于液体内的杂质、微小固体颗粒以及液体与固体接触面缝隙中的气体就会形成气核，气核在液体的低压区内生长，当其核半径R大于临界半径RC时，就会失稳，并很快长成可见的气泡。
这些气泡随着水流运动，同时承受着动水压力和自身的表面张力。
当动水压力超过维持气泡成球状的表面张力时，气泡被迫改变形状而分裂成很多微小气泡。
大量的微小气泡汇聚成群并随着高速水流运动，当它们进入到高压区时便瞬间溃灭。
气泡瞬间溃灭的同时伴随两种性质的水击压力，一种是由于流体力学在瞬间充满该空间而产生的冲击压力，另一种是由于球状气泡自由溃灭所产生的聚能压力。
在气泡溃灭的瞬间这两种水击压力共同形成极高的射流速度，产生对过流边界的高速冲击。
根据特里林的计算，空泡溃灭时最大的压力可达到2200大气压，如果这种压力作用在固体部件表面，就会对其表面产生破坏，这就是气蚀。
气蚀对固体部件表面的破坏产生的原理是非常复杂的，实验证明，气泡的行程、发展和溃灭所产生的水锤效应以每秒十万乃至二十万次的频率进行，使水轮机过流表面局部承受反复的冲击载荷。
在反复的冲击载荷下，金属材料会产生疲劳破坏，这是产生气蚀现象的主要原因。
其次，气泡在压缩时释放出一定的能量，同时，由于水击压力对金属表面的反复冲击而导致局部温度升高，这样气泡中所含的气体就会对金属表面起到氧化作用。
另外，气泡在高温作用下会产生放电现象，即产生电化作用，从而使金属表面发生电解。
因此，气蚀是由上述机械、化学、和电化作用共同产生的结果。
气蚀存在于水泵、水轮机、阀门和闸阀、螺旋桨、航空发动机和清洗设备等。
气蚀破坏可使过流部件表面的光洁度降低，严重时局部被侵蚀成连片的、呈蜂窝状的孔洞，甚至变成海绵状态；气蚀破坏可导致设备使用效率降低，甚至损坏，造成的后果和影响很大。
水电站水轮机汽蚀产生原因及其影响分析
水电站水轮机汽蚀产生原因及其影响分析摘要：本文研究水电站水轮机的汽蚀产生原因及其对水轮机性能的影响。
首先，分析了水轮机运行过程中的压力变化和流动状态对汽蚀的影响。
其次，探讨了水轮机叶片表面粗糙度、水轮机运行工况以及水质等因素对汽蚀的影响。
最后，通过实验和数值模拟方法，定量评估了汽蚀对水轮机效率和寿命的影响。
研究结果表明，水轮机叶片表面粗糙度的增加、水轮机运行工况的变化以及水质的恶化都会导致汽蚀的加剧，进而降低水轮机的效率和寿命。
关键词：水电站，水轮机，汽蚀，压力变化，效率。
关键词：水电站，水轮机，汽蚀，压力变化，效率引言：水电站是重要的清洁能源发电装置，而水轮机作为其核心设备之一，其性能直接影响着发电效率和寿命。
然而，水轮机在运行过程中常常面临汽蚀问题，导致性能下降和设备损坏。
汽蚀产生的原因及其对水轮机的影响成为研究的关键问题。
本文通过分析压力变化、流动状态以及叶片表面粗糙度、运行工况和水质等因素对汽蚀的影响，以及汽蚀对水轮机效率和寿命的定量评估，旨在深入揭示汽蚀机理，为水轮机性能优化和设备维护提供理论依据。
一水电站水轮机汽蚀机理分析：压力变化与流动状态的影响在水电站水轮机运行过程中，汽蚀是一个常见而严重的问题，会导致设备性能下降甚至损坏。
汽蚀是指液体中的气泡在高压区域形成并在低压区域崩溃的过程。
压力变化和流动状态是影响汽蚀产生的关键因素之一。
（一）压力变化对水轮机汽蚀具有重要影响。
在水轮机中，由于流体流动的高速和转动部件的旋转，液体的静压和动压都会发生变化。
当流体经过流道收缩或叶片进口处的凸起时，流速增大，压力降低，容易产生汽蚀。
另一方面，当液体流经叶片出口或流道扩大时，流速减小，压力增加，气泡崩溃的可能性也会增加。
（二）流动状态对水轮机汽蚀的影响也不可忽视。
流动状态的稳定性和湍流程度会影响液体中气泡的生成和消失。
在湍流状态下，气泡容易形成和破裂，增加汽蚀的风险。
而当流动状态较为稳定时，气泡的生成和消失相对较少，汽蚀现象相对较轻。
浅谈水轮机转轮破坏与修复
浅谈水轮机转轮破坏与修复摘要：在水轮机设备中，转轮是其中的核心部件。
在水轮机实际应用中，转轮裂纹可以说是经常出现的一类问题，且会对电厂的运行安全产生影响。
关键词：水轮机；转轮破坏；修复在水电厂运行中，水轮机是非常重要的设备类型，能够将水流能量转换为具有旋转机械能的动力机械，属于流体机械中的一类透平机械，在水电站中，能够起到带动发电机进行发电的作用。
而对于该设备来说，转轮是其核心部件，通过转轮的运行，则能够将水能到机械能间的转换进行实现。
可以说，转轮部件质量的好坏，将直接影响到水轮机的性能发挥。
其表面粗糙情况、材料质量、叶型以及尺寸精度都将对机组的使用寿命以及效率产生影响。
而在转轮实际应用中，裂纹可以说是经常出现的一类问题，需要及时做好修复。
一、裂纹产生原因当水轮机运行一定时间之后，其转轮则不可避免的会出现一定数量的裂纹，并因此对水轮机组的运行产生较大的隐患，而如果出现安全事故，对于水电厂而言则是非常严重的损失。
在水轮机转轮中，其叶片同转轮轮毂间的过渡区可以说是最容易出现裂纹的区域，也是整个转轮设备最为薄弱的一个环节。
在具体应用中，其裂纹情况的出现主要是由以下原因造成的：1.1受力过于集中在水压力以及离心力的作用下，转轮叶片周边作为转轮工作的主要应力区。
通过第三强度理论，能够帮助我们对转轮叶片的主要应力区域进行获得，其位置为：①叶片出水边正面中部；②叶片出水变背面靠近上冠位置；③叶片进水正面靠近上冠部分；④叶片同下环连接区域。
在实际运行中，由于在受力方面的问题，则会使转轮叶片上述区域很容易因为过载受力的情况而造成裂纹出现。
1.2铸造焊接缺陷在外部力量施加下，在实际生产过程中，机械设备也很容易由于砂眼、铸造气孔等情况的存在造成裂纹出现。
叶片在受冷却过程中，很可能在产生缩孔的情况下出现松动现象，而这则同其下环以及上冠的厚度具有非常密切的联系。
而在对转轮设备进行铸造时，如果没有对焊接工艺进行正确的应用，或者没有严格按照施工工艺进行操作，就很可能容易在受热影响区以及焊接缝间产生裂纹情况。
浅析水电站水轮机汽蚀产生原因及防范措施
浅析水电站水轮机汽蚀产生原因及防范措施摘要目前我国在运行水电站中，水轮机作为主要的机组部位，其正常运行有效的保证了电力的生产。
但是长久以来，水轮机汽蚀现象对其的影响有增无减，严重影响了我国水电生产。
然后汽蚀现象又是无法避免的，所以我们必须加强对其的防治。
关键词水轮机；汽蚀；原因；措施前言：在本文中笔者首先介绍了水轮机汽蚀的危害，同时通过对汽蚀产生机理的阐述，分析了水轮机汽蚀的破坏作用，并提出了相应的防范措施。
1 水轮机汽蚀的危害水轮机汽蚀对于水电站的危害是比较大的，它不仅影响机组的正常运行，同时也会降低机组的运行寿命。
它主要会对水轮机过流部件、导叶、转轮、尾水管等造成破坏；由于气蚀会扰乱水流的正常运行规律以及能量转换，增加水流的漏损以及水力损失，它会直接降低水轮机的出力和效率；一旦出现严重的气蚀，它将会引起机组的强烈振动、噪音、出力波动，继而造成机组的不安全运行；增加机组的检修频次与复杂性，同时空化与空蚀检修不但增加了钢材的耗费，并且会增加工期，对电力生产有产生严重影响。
2 水轮机汽蚀产生的主要原因在水流能量转换的过程中会出现一种特殊现象，即水轮机汽蚀。
该现象主要是由于水流中不分区域的压力下降至气化压力产生大量气泡，在气泡的生成与溃灭的过程中对水轮机过流部件产生的破坏作用。
其中液体的气化特性是决定气蚀现象的根源。
因为任何液体都是具有一定气化特性的，一旦液体处于相应的物理状态下，非常容易产生汽化现象。
众所周知，由于高温产生的气化现象叫做“沸腾”，但是在环境温度不变的情况下，由于压力下降所产生的汽化现象叫做空化。
水是水轮机的主要工作介质，一般空化压力为0.24mH2O （2.354x103Pa），当水轮机中的压力降低到空化压力时，就会出现汽化现象，那么这是水轮机就非常容易气蚀。
一般在反击式水轮机流道中，受到边界条件变化的影响。
部分流速会增高，继而造成压力下降；由于转轮造成的水流动矩发生改变，会造成转轮叶片背面产生负压。
水轮机气蚀的原因与防范
般认为 ， 水轮机气蚀 主要是 由于其 内部 水流压力 降低 引
起 的 。当水 轮 机 中某 一 局部 区域 流 速 增 高 而压 力 降低 到 水 的汽 化 压 力 时 ， 会 因水 的汽 化 而 产 生 大 量 气 泡 。 这 些 气 泡 进 人 高 就
水压 区时 ， 会被迅速压缩 而溃裂 ， 在气泡溃 裂时即伴 随着发生 强大 的冲击压力 （ 可达几百个 大气压力 ） 。同时气泡被压缩溃裂 时要释放热量 ， 这些热量和冲击压力对 金属表面的反复冲击会
产生气泡 ， 这些气 泡的形成 、 发展 、 溃裂及对过流表面所产生 的 物理化学作用称为气蚀。 气蚀是水 电站运行管 理中普遍存在而
又突出的技术难题 ， 很多专家还在不断地探讨 。
一
行人员 可以直接在尾水管 直锥段管 壁听到空腔气蚀 引起 的撞 击声 。发生空腔气蚀时 ， 往往伴 随着发生机组功率摆 定 的气体 ， 就会使金属表面起氧化作 用。 由于气泡的不断产生
和溃裂 ， 使机件受 到瞬间的 、 复的冲击力 ， 反 当超过材料的抗疲
劳强度时 ， 就使 机 件 产 生 剥 蚀 ， 面 产 生 麻 点 ， 至 在 某 些 部 位 表 甚
超过３ ， ％ 拌和后３沁水率应控制在２ ２ ｈ ｈ ％，４ 后沁水应全部被 吸
收 。２ 水泥浆 的拌和。先放水再放水泥 ， ） 拌和时间不少于２ ｉ， ｍ ｎ 使每根管道 的压 浆能够一次连续 完成 ，水泥浆 的稠度控制 在
１ｓ ８之 间 ；水 泥 浆 自调 制 时 间 至 压 人 管 道 的 时 间 不 超 过 ４ ～１ｓ
式水轮机的叶型气蚀主要发生在叶片 的背面靠 下环处 的泄水边
流而发生气蚀 。 某电站水轮机组活动导 叶立面轴颈处此现象 比 较 突出 ，可 以清楚地看 到很 多小孔 ，直径０ ｍ ｌ ｍ，深度 ． ｍ— ｍ ２
水轮机叶片局部气蚀原因分析和处理初探
新疆水利 ＸＮ ＩＮ ＷＡ Ｅ Ｒ Ｓ Ｕ Ｃ Ｓ ＩＪ Ｇ Ａ Ｔ Ｒ ＥＯ Ｒ Ｅ
‘３ ・ １
水轮机叶片局部 气蚀原 因分析和处理初探
王 小 平 （ 葛洲坝新疆工程局 （ 有限公 司）金 结制安 工程分公 司，乌鲁木 齐 ８ ０ ０ ） ３ ０ ０
摘 要 ：高水头水轮 发 电机 转轮 的气蚀是制约水轮发 电机 能否有效运转 的重要 因素 ，随着
蚀对 柔 性 材料 影 响小 呢？ 或者 能 否 用 “ 膏 药 ” 贴
通过 半 年 试 验 ，最 后 确 定 最 好 的配 比为 １０ ｉ ：５ ０ ：０ １ 。随后用此配 比对 ４台机组 叶片气蚀
的方法将气蚀 区先 暂时封起 来 ，等 到大修后再
处理呢？
部位 进 行 了 全 部 处 理 ，并 做 了 明 显 的标 记 ， ２ ０ 年上 半年 共处 理 大小气 蚀 区 ４ ０８ ２处 ，半年 后检查 仅 有 ２处 发 生 了剥 落 现象 ，成功 率 为 ９ ％， 又逐步 进行 了推广 ，效果 明显 ，原来 ５ 后 的气蚀 区没有继 续深人 ，气 蚀 区外 面的涂层大 部分没有脱落 ，少 量脱 落的用上述 配方进行再
别是在 ６ 月洪水季节 ，大量泥沙和碎 石对转 ～８
道 Ｃ区 ，但此 处 的气蚀最 深 ，体积大 ，这是 典
型的翼型气蚀 。
。
Ｉ
轮磨损严重 ，加之 高水头 气蚀 的共 同作用 ，造
成转轮损坏严重 ，有 的水 电站一 年就要 更换 一 个转轮 ，有的根本过不 了一个大修周期 。
３ 解 决 办法
３ １ 常规 解 决 办 法 ．
一
化剂主要促 使环 氧树脂迅 速 固化 ，加 入增 塑剂
水轮机转轮室气蚀修正处理方法
经济效 益创 造 了非 常有利 的条 件 。 通过 改造 ，尽 管达 到 了预 期 的效果 ，但 是 由于
导 叶轴 密封 面 的锈蚀 和失 圆问题 未 得到解 决 ，随着 运 行时 间 增 长 ，其 表 面 的光 洁 度 、粗糙 度将 增 加 ， 对 密封 的磨 损将 进一 步加 剧 ，所 以要 在枯 水期 机组 检 修 时对导 叶轴 头 “ｗ ”密 封 的情况 进行检 查 。
图 １ 气 蚀 分 布 区域 示 意
收 稿 日期 ：２ｏ１２—０５—２９ 作 者 简 介 ：马 广 辉 （１９６４一），男 ，工 程 师 ， 主要 从 事 农 村
水 电 管 理 工作 。 Ｅｍａｉｌ：ｍｇｈ３３４７７＠１６３．ｃｏｒ ｎ
· ７０ ·
图 ２ 转 轮 室 焊 接 防 变 形 加 固
■
责 任 编 辑 吴 昊
· ７１ ·
小 水 电 ２０１２年第 ５期 （总 第 １６７期 ）
运 行与维 护
２。２ 气蚀 损坏 部位 的 清理 及补 焊 用 碳 弧气刨 刨 除 气蚀 区域损坏 的金属 ，用 砂轮
机将 气 蚀 部 位 高 点 及 毛 刺 磨 平 ，对 于 深 度 不 超 过 ２ ｍ 的 区域 ，用 砂 轮 直 接 打磨 即 可 。在 打 磨 的过 程 中应 注意打磨 的深浅 应适 度 ，依 据 打磨 深度 的不 同 ，在补 焊 前应 用 同材 料 对刨除 过深 的 区域进 行填 补 ，并 扣 磨平 整 。
得更 加牢 固。焊接 时 ，每块 钢板焊 完在 温度 未降低 到 ３００～４００ ｏｃ以前 ，用 手 锤 迅 速 轻 打 以 消 除焊 接 应力 ，使 钢板 与转 轮室贴 实 。全部 补焊 完成 后 ，再 用喷灯 将转 轮 室 升温 至 ３００￣Ｃ左右 ，用 手 锤 全 面反 复敲 打 ，以消 除不 锈钢板 焊 接应力 。 ２．４ 焊 接 后 的 打 磨 光 滑 处 理
水轮机汽蚀的产生和防治措施
水轮机汽蚀的产生和防治措施【文摘】汽蚀在水轮机中发生的部位不同，有翼型汽蚀、空腔汽蚀和间隙汽蚀等3种。
它的产生导致水轮机工作机件表面受到侵蚀和剥落，使过流部件形成麻点或蜂窝孔洞，引起机组振动，降低效率和出力。
提出了防治措施及处理方法，实例中效果明显。
【主题词】水电站运行水轮机空蚀水轮机振动设备维修措施1、水轮机汽蚀的产生及影响根据汽蚀在水轮机中发生的部位不同，一般有翼型汽蚀、空腔汽蚀和间隙汽蚀等3种。
1)翼型汽蚀它主要是由于轮叶翼型的形状所引起的。
反击式水轮机的转轮叶片，沿流线方向的截面为空气动力型，水流绕叶片流动使其正面和反面造成压差，从而使转轮获得力矩，一般叶片正面大部分为正压，叶片背面为负压。
如果叶片背面压力降低至汽化压力时，就发生翼型汽蚀，产生大量汽泡，破坏水流正常连续性流动，导致机组出力和效率的降低。
另外，由于轮叶制造材料质量不良，形状不对及表面不光等，产生的翼型汽蚀将使轮叶形成蜂窝状孔洞，如不及时检修．可导致轮叶击穿而破坏。
翼型汽蚀一般发生在叶片背面出水边下半部靠轮环处和叶片背面与轮毂靠近处。
2)空腔汽蚀它是由于在尾水管内的水流旋转，使中心空腔处形成了真空而造成的。
主要原因是由于水轮机在非设计工况下运行(在水轮机出力的5％限制线以外时)，破坏了水轮机的法向出口，产生了脱流和旋涡，再加上整个转轮出口的旋转水流，在转轮出口和尾水管进口形成一个涡带，其中心产生很大压降，当降至汽化压力时，便产生了空腔汽蚀。
这种涡带以一定的频率在尾水管内旋转，其中心的真空带周期性地冲击尾水管的四周，造成对尾水管壁的汽蚀破坏，产生周期性的压力波动，形成强烈的噪音、金属打击声、轰隆声或雷鸣声，甚至发生放电、闪光现象，严重时会引起机组的强烈振动，影响水轮机的稳定运行。
空腔汽蚀通常发生在水轮机座环内侧和尾水管上半段。
3)间隙汽蚀这是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。
反击式水轮机常发生在导叶端部间隙处和转轮止漏环间隙处，轴流转桨式水轮机叶片和转轮室的间隙处。
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７ ４ １ 一 Ｂ Ｍ一 ３ ８ ０ （ 前 苏 联列 宁格 勒金 属工 厂制 造 ） 。 额 定 工作水头 １ ０ ９ ． ２ ０ Ｉ Ｔ Ｉ ，最 低 水 头 ６ ８ ． ６ ０ ｉ ｎ ，额 定 流 量
１ ３ ５ ｉ ｎ ／ｓ ， 额定转速 １ ５ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ， 吸出高度 一 ２ ． ５ Ｉ ｎ 。１ 号、 ３号机 组 为 中方 ５ ０ Ｈ ｚ 系统 ， 向国家 电 网送 电 。２
日投产发电 ， 截止到 ２ ０ １ ６ 年６ 月３ ０日， 转轮共进行
９ ２ 次检修 ，其 中 ｃ级检修 ７ ０ 次， Ｂ级检修 １ ２次 ， Ａ
级检 修 １ Ｏ次 。
转轮主要技术参数 ： 直径 ４ １ ０ ０ ｍ ｍ， 轮叶数 １ ４
个， 高度 １ ８ ６ ０ ｍ ｍ， 材质 Ｚ Ｇ ２ ０ ＭＳ ｉ 。 （ １ ） １首 次 发 现 气 蚀 破 坏 时 间 为 １ ９ ６ ６年 ９月
第４ ０ 卷 第 ５期
２ ４
水
Байду номын сангаас
电 站 机 电 技 术
Ｖｏ １ ． ４ ０ Ｎｏ． ５ Ｍａ ｖ － ２ ０ｌ ７
２ ０ １ ７年 ５月
Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ＆Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｏ ｆ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｔ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ３ ５ ９ ９ ￣ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ １ — ５ １ ３ ０ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ５ ． ０ ０ ６
０ 引 言
云峰水电站为引水混合式电站 ，位于鸭绿江中
转轮气蚀 的程度也不同 ， 轻 的部位表面失光失色 ， 部
分金 属表 面 剥离 ；严 重 的部位 表 面看 起来 破 坏 并不
每年春 、 秋两季 Ｃ级检修 中气蚀检查 、 修复是重要检修工作之一。 本文对 转轮 气蚀 的产 生原 因进行分析 ， 对转轮气蚀
的修 复方法进行 了论述。
关键词 ： 水轮机 ；转轮 ；气蚀 ；修复
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｋ ７ ３ ０ ． ８ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ３ ８ ７ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ５ — ０ ０ ２ ４ — ０ ４
水轮发 电机组 ， 因此机组要从前苏联引进 ， 第一 台机 运行。因此气蚀的检查 、 修补处理就显得尤为重要 。 组（ ４号 ） 安 装还 没 有完 成 ， 中苏关 系 破 裂 ， 苏联 撤 走 现将云峰 电厂 ２ 号机组转轮 叶片气蚀的发生发展过
专家 ， 也停 止 了设备 的供 应 。为 了打破 技 术封 锁 ， 哈 尔滨 电机 厂 承担 起新 １ ０ ０ ＭＷ 水 轮发 电机组 的设 计 制造 任 务 ，仅 用 了 １年 时间 ， １ ９ ６ ６年 ６月 ２ ３日， 中 华人 民共 和 国 自行设 计 制造 出 了第 １台 １ ０ ０ Ｍｗ 混 流式水 轮 发 电机组 （ ３ 号机组 ） 。电站 共 安装 ４台混 流式水轮发 电机组 ， 装 机 容 量 为 ４台 ×１ ０ ０ Ｍｗ ＝ ４ ０ ０ Ｍｗ。 水 轮机 型号 和制 造厂 家分 别 为 ： １ 号～ ３号 机组 Ｈ Ｌ ６ ６ ２ 一 Ｌ Ｊ 一 ４ １ ０ （ 哈尔滨 电机 厂 制造 ） ， 这 是新 中
大， 电弧气刨刨开后 内部金属破坏非常严重 ， 成骨质 上游 ， 集安市青石镇境 内， 是一座中朝合资共 同建设 疏 松状 结构 状 态 ，内部 破坏 的面积 比表 面 看到 的 破 的电站 。电站建设之 初 由于我 国还 不能 生产 １ ０ ０ ＭＷ 坏 面积 大几 倍 或十 几倍 。严 重威 胁 了水 轮 机 的安 全
收稿 日期 ： ２ ０ １ ６ － ０ ７ — ２ ８
产第一台机组（ ３ 号） １ ９ ６ ６ 年６ 月２ ３日 投产发电。 电 本 次 检查 气蚀 破坏 较轻 ，因此 没有 对气 蚀 进行 修 补 机组的各项技术指标及稳定性 ，均优于苏联制造的
机组 。但 又存 在共 同的缺 陷 ， 历 次机组 检 修 ， 水 轮机 转 轮都会 有 气蚀破 坏 产生 。 由于机 组运 行 工况不 同 ，
第一代 １ Ｏ Ｏ ＭＷ 水轮 机转轮气蚀产 生原 因分析及修 复
宋 岩， 张 彪 ， 吴 军 ， 邢 志 华
（ 云峰发电厂 ， 吉林 集安 １ ３ ４ ２ ０ ０ ） 摘 要： 混流式水轮发 电机转轮气蚀 是设备运行 中存在 的重大隐患， 且长期存在。云峰发 电厂机 组 Ａ、 Ｂ级检修 以及
国 首 次 生 产 的最 大 功 率 的 水 轮 发 电机 组 ； ４号 机 组
程 ，以及 ２ ０ １ ５ 年２ 号机组 Ａ级检修过程 中对转轮 气蚀 的处理方法介绍如下 ， 仅供参考。
１机 组转轮气蚀产 生、 发展情 况
云峰 发 电厂 ２号水 轮 发 电机 组 １ ９ ６ ６年 ８月 ｌ ７
号、 ４号 机 组 为朝 方 ６ ０ Ｈ ｚ 系统 ， 向朝 鲜 国家 电 网送
２ ３日，除 １ 号、 ２ 号、 ３ 号叶片没有记载外 ，其余 １ １ 个叶片均有气蚀破坏产生 ， 气蚀呈点状分布 ， 最大面
积 １ ８ ０×３ ０ ＝ ５ ４ ０ ０ ｍ ｍ ２ ＝ ０ ． ０ ５ ４ １ Ｔ Ｉ ，发 生 在 １ ｌ 号 叶片
电。 第一台机组（ ４ 号） １ ９ ６ ５ 年９ 月 ９日 投产发电。 国
站 已运行 ５ １ 年， 机 组运 行情 况 良好 。 相对 比较 ， 国产
上。 最大 破坏 深度 ２ ～ ３ ｍ ｍ， 发生 在 ５号 叶 片上 。 由于 处理 。气 蚀 的产 、 分布 情况 见下 页图 １ 、 图２ 所示 。 （ ２ ） ２号 水 轮 机 首 次进 行 气 蚀 破 坏 修 补 时 间 为