脫硫漿液循環(huán)泵過流部件磨蝕損壞修復(fù)與防護(hù)技術(shù)導(dǎo)則起草單位

西安熱工研究院有限公司。2100433B

李太江、李巍、賈建民等。

（1）聚氨酯復(fù)合樹脂砂漿技術(shù)

聚氨酯復(fù)合樹脂砂漿由高抗磨蝕聚氨酯彈性體材料、彈性環(huán)氧樹脂、固化劑、硬金屬粉、棕剛玉、耐水劑等組成，該涂層綜合性能優(yōu)。涂層厚度一般為2~6mm，設(shè)計壽命10年以上。通過采用聚氨酯復(fù)合樹脂砂漿技術(shù)對水輪機(jī)過流部件進(jìn)行磨蝕防護(hù)，不僅其抗磨性能顯著提高，而且還克服了環(huán)氧金剛砂涂層在水機(jī)應(yīng)用中抗汽蝕性能差的缺點(diǎn)，該技術(shù)適用于水輪機(jī)蝸殼、座環(huán)、導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)輪葉片正面等部位的磨蝕防護(hù) 。

該技術(shù)已在三門峽、青銅峽、葛洲壩、劉家峽、碧口、新疆烏魯瓦提、瑪納斯、萬家寨等水電站進(jìn)行了應(yīng)用，取得了較好的磨蝕防護(hù)效果。

（2）改性聚氨酯涂層技術(shù)

1）注聚氨酯彈性體涂層。聚氨酯被公認(rèn)為抗汽蝕性能最好的材料，涂層抗汽蝕性能是不銹鋼的十倍以上。該涂層澆注成型，通過強(qiáng)力粘接劑和機(jī)械連接方式，與防護(hù)面結(jié)合力大大增強(qiáng)（附著力達(dá)到40MPa），不易發(fā)生剝離和撕裂現(xiàn)象，涂層厚度一般2~5mm，設(shè)計壽命10年以上。該技術(shù)適用于水機(jī)磨蝕破壞的強(qiáng)汽蝕區(qū)，如水輪機(jī)和水泵轉(zhuǎn)輪葉片背面、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪活動止漏環(huán)等部位。

該技術(shù)已在萬家寨水電站、固海揚(yáng)黃泵站進(jìn)行了應(yīng)用。

2）高彈性聚氨酯漆

水工閘門、水輪機(jī)導(dǎo)葉、蝸殼長期遭受高速含沙水流沖蝕，易發(fā)生磨蝕破壞。采用高彈性聚氨酯漆進(jìn)行防護(hù)，工藝簡單，質(zhì)量可控，磨蝕防護(hù)效果較好。

高彈性聚氨酯漆通過噴涂成型，主要基料為高抗磨蝕聚氨酯，分底漆和面漆，底漆為防銹涂料，面漆為不銹鋼鱗片阻水材料。與普通防腐油漆相比，該耐磨漆具有高抗磨性和高防腐性雙重功能，涂層漆膜附著力一級以上，高彈性，抗沖擊能力強(qiáng)；漆膜耐磨蝕能力強(qiáng)，抗汽蝕能力是普通重防腐漆的20倍以上；抗老化能力強(qiáng)，水中浸泡20年，其性能下降不超過10%。該技術(shù)適用于水工閘門、水輪機(jī)蝸殼、導(dǎo)葉等部位的磨蝕防護(hù)。

該技術(shù)已在小浪底水電站、烏魯瓦提水電站進(jìn)行了應(yīng)用。

（3）鋼塑復(fù)合聚氨酯產(chǎn)品

1）鋼塑復(fù)合聚氨酯導(dǎo)葉密封板。鋼塑復(fù)合聚氨酯導(dǎo)葉密封板為矩形板狀結(jié)構(gòu)，中間凸起，導(dǎo)葉小頭的剛性密封面與大頭的彈性密封面剛?cè)峤Y(jié)合，具有一定的互補(bǔ)作用，可有效抑制漏水。既解決了密封裝置的磨損問題，又使導(dǎo)葉密封性大大提高，改善了正常停機(jī)時因?qū)~漏水而導(dǎo)致的機(jī)組“潛動”現(xiàn)象，大大提高了機(jī)組的發(fā)電效率。

該產(chǎn)品已在碧口、青銅峽、萬家寨等水電站推廣應(yīng)用。

2）鋼塑復(fù)合聚氨酯抗磨板。引進(jìn)美國四氫呋喃聚醚原料，加以改性使其耐水性和耐候性大大增強(qiáng)，采用鋼塑復(fù)合技術(shù)加工成鋼塑復(fù)合聚氨酯抗磨板。其具有長期使用不變形、抗磨蝕效果良好的優(yōu)點(diǎn)，與導(dǎo)葉密封板配合使用，機(jī)組止水密封效果優(yōu)異?？鼓コ叽绺鶕?jù)機(jī)組尺寸進(jìn)行專業(yè)訂制，設(shè)計壽命20年以上。

該產(chǎn)品已在劉家峽、青銅峽等水電站進(jìn)行應(yīng)用。2100433B

（1）水輪機(jī)過流部件表面防護(hù)技術(shù)。對于表面的保護(hù)普遍使用的金屬材料有碳化鎢、金屬陶瓷、抗磨焊條、高強(qiáng)度不銹鋼等，經(jīng)常用鋪焊、堆焊、噴焊等辦法包裹于過流部件上；非金屬材料有環(huán)氧金剛砂、復(fù)合樹脂、聚氨酯橡膠、復(fù)合尼龍和其他高分子材料，經(jīng)常使用澆注、涂抹等方式包裹于過流部件上。

（2）減少過機(jī)泥沙。在泥沙量大河流上，采用多種方法來降低通過水輪機(jī)水流中泥沙含量是減弱水輪機(jī)泥沙磨蝕的主要手段。最初在黃河上建設(shè)的水電站就是因為在設(shè)計時沒有酌量排沙措施，導(dǎo)致大量泥沙淤積在大壩上游，汛期時水流中含有大量泥沙，致使水輪機(jī)磨蝕非常嚴(yán)重，鹽鍋峽、改造前的三門峽皆有這種教訓(xùn)。

所以，建設(shè)排沙洞，沉沙池等用于降低過機(jī)泥沙的措施在隨后含沙量高河流上建設(shè)的水電站設(shè)計中受到普遍注意。另外，經(jīng)過水沙優(yōu)化調(diào)度，利用洪水把泥沙排走，最重要的是由于將大顆粒泥沙沖走，避免機(jī)組在汛期時水流中含沙量大的時候工作，俱可極大地減弱泥沙磨蝕的程度，再把表面保護(hù)措施結(jié)合使用，乃至能在汛期內(nèi)能實現(xiàn)渾水發(fā)電。

（3）合理地選擇水輪機(jī)的設(shè)計。水輪機(jī)設(shè)計參數(shù)選取時該酌情減小參數(shù)水平，應(yīng)留心掌握減少轉(zhuǎn)輪出口的相對水流，使轉(zhuǎn)輪到達(dá)最佳比轉(zhuǎn)速。并且對轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并且注意增加導(dǎo)葉分布圓的直徑，使用合適的導(dǎo)葉翼型等措施。

（4）提高水輪機(jī)制造水平。轉(zhuǎn)輪葉片母材應(yīng)選用抗磨性能優(yōu)良的原料，讓過流部件的抗磨蝕性能有極大增強(qiáng)。