浅谈在水力机械中磨蚀防护技术的应用 毕兹洋
抗磨材料对水轮机抗磨蚀技术应用
抗磨材料对水轮机抗磨蚀技术应用摘要：新疆和田水电站水头中高、含沙量大、水轮机磨损严重.为了减少水轮机磨损,设计中采取了一些优化方案,总结大修的经验,通过改善部件结构、采用优质材料、提高大修质量、涂敷防护材料等方面的技术措施,使泥沙对水轮机的空蚀磨损得到了有效控制。
关键词：水电站运行、水轮空蚀、磨损、防护、技术总结正文：和田达克曲克水电站处在新疆和田喀什玉龙河规划修建了两梯四级混流式水电站,现投运开发梯极的第四级水电站，2015年5月建成发电。
电站为隧洞引水式地面厂房，设计水头99.8m，设计最大引水流量100m3/s。
电站总装机容量70MW（2台×35MW）水轮机的型号HLD307-LJ-28O；设备生产厂家为东方电机厂。
水电站在经过一年水轮机运行，空蚀磨损所造成的水轮破坏程度大。
电站虽运行时间短,但空蚀磨损却相当严重,造成大修周期缩短,检修工期长,水轮机效率的下降,能量损失,同时还影响到机组的稳定性和安全性。
电站目前是喀什玉龙河梯极开发的第二级水电站，喀什玉龙河汛期发电机高峰期，水质含沙量高，水轮机在正常年份运行中受泥沙磨损量很大。
2015年投运半年，电站库区被泥沙淤满，大坝库区泥沙计划性进行一次拉库排沙。
2016年-2017年机组运行时大量沙子随水流进入水轮机，2017年对#2机组水轮机铸铁顶盖先后被磨损穿眼，排水均压管出现严重漏水现象。
当时正值汛期丰水期，为了抢发电量，电站对磨穿漏水的顶盖采取了临时应急措施，临时补焊加厚处理，由于漏水量大，有三台功率为50kW，排水量100m3/h深井泵抽排漏水泵，及时不停的抽水，机组均压管和顶盖漏水量大不能从根本上解决止漏问题，机组运行期间几乎每周两次对均压管和顶盖结合处进行补焊，这种状况勉强坚持到2017年10月底，对#2机组停运进行检修发现，在水轮机和重要过流部件经含有大量泥沙的高速水流过时受气蚀破坏、泥沙磨损及相互耦合作用，导致水机的转轮、导叶、蜗壳、止漏环等关键部位有严重的磨蚀破坏，顶盖被沙子磨损的部位深度达2cm以上，提别在均压管结合面处磨损厚度为2mm，多出磨蚀击穿；影响了水电站的发电效益，同时降低了使用寿命，甚至危及电站的安全运行。
科技成果——多沙河流水轮机活动导叶整体磨蚀防护技术
科技成果——多沙河流水轮机活动导叶整体磨蚀防护技术技术开发单位
黄河水利委员会黄河水利科学研究院
成果简介
针对水轮机活动导叶因磨蚀导致漏水严重问题，提出了活动导叶整体磨蚀防护技术方案，即采用钢塑复合聚氨酯导叶密封装置替换原刚性密封方案，采用聚氨酯复合树脂砂浆对导叶剩余部分进行整体磨蚀防护处理。
通过不锈钢螺栓和粘接剂将聚氨酯密封板固定在活动导叶原刚性密封上，其余部位用聚氨酯复合树脂砂浆填充进行光滑过渡，保障导叶具有良好的抵抗泥沙磨蚀的能力。
提高了水轮机导叶全关状态下的密封性能，能够起到有效地抗磨和抑制漏水的作用，从而改善了正常停机时因导叶漏水量增大而导致的机组潜动现象，大大提高了机组的发电效率。
主要性能指标
1、聚氨酯导叶立面密封板
抗张强度：40-65MPa；NBS磨损指数：300-400%；邵氏硬度：80A-95A；延伸率：210-490%；撕裂强度：16-25kN/m；回弹率：40-58%。
2、聚氨酯复合树脂砂浆涂层
抗压强度：100-120MPa；抗拉强度：24-28MPa；与钢粘接强度：30-40MPa；抗冲磨强度：10-15h/（g/cm2）；空蚀率：0.05-0.1g/h；抗冲击强度：23-40MPa；厚度：2-5mm。
适用范围
适用于多泥沙水电站水轮机导叶出厂前的磨蚀预防护和常规导叶传统刚性密封磨蚀后的修复处理。
中小型水轮机磨蚀及防护方法
鳞坑 ， 方 向与水 流方 向一 致 。 其
１３ 磨 ． 蚀
叶片 、 轮 本体 、 叶 、 水 管 等 ， 转 导 尾 往 往 会 受 到 泥 沙 的 磨 蚀 而 导 致 过 流 部 件 表面 的金 属流 失 ． 设备 在 运行 中 使 产 生 振 动 和 噪 音 ， 成 设 备 运 行 效 率 造 低 下 、 修 频 繁 、 用 寿 命 缩 短 ， 重 大 使 严
已 建 成 水 电 站 中 有 ４ ％ 的 水 轮 机 存 ０
气蚀 是指 在 低压 流动 的 液体 中 ， 溶解 的气体 或蒸 发 的气 体 （ 泡 ） 气 在
破 灭 时 对 材 料 表 面 形 成 高 压 细 射 流
渡 与稳 定气 蚀 阶段 ， 由裂 纹 扩 展 引 起
在 严 重 的磨 蚀 问 题 ． 以 人 们 在 关 注 所 汽 蚀 和 泥 沙 磨 损 的 同 时 ， 加 着 重 研 更 究 它 们 的 联 合 作 用 问 题 。 究 成 果 指 研 出 ： 沙 水 流 中 由 于 有 大 量 的 固 体 微 含
的 特 征 ． 坏 无 明 显 的 方 向 性 ， 重 破 严
决 于 材 料 的 抗 裂 纹 扩 展 能 力 ， 材 料 而
的 抗 裂 纹 扩 展 能 力 又 与 材 料 的 硬 度
有 关 ， 材 料 的 抗 气 蚀 性 能 与 材 料 的 即
硬度 成 正 比。 １２ ． 泥 沙 磨 损 泥 沙 磨 蚀 是 指 水 流 中 含 有 的 泥 沙 对 水 轮 机 过 流 部 件 造 成 的 磨 损 破
题 至 关重要 文章 从 中小型 电站机 组 的 角度 介 绍 了水 轮 机 过 流部 件 的 磨蚀
特征 、 磨损 机 理 以及表 面 防护措 施 。
聚氨酯涂层在水轮机磨蚀防护中的应用
聚氨酯涂层在水轮机磨蚀防护中的应用三门峡黄河明珠（集团）有限公司 张武斌华北水利水电学院电力学院 任 岩【摘要】为了增强多泥沙河流水电站水轮机的抗磨蚀能力，采用各种材料对其表面进行防护。
其中，聚氨酯具有良好的弹性和韧性，可以吸收泥沙颗粒的冲击，抗磨效果好。
通过对聚氨酯在轴流式和混流式水轮机过流部件抗磨蚀防护的效果分析，得出结论：①在小型机组叶片上有较好的防护效果；②在大型机组固定过流部件上有较好的防护效果；③粘接剂是关键之一；④安全厚度须保证；⑤强空化和尖锐硬物割伤是涂层脱落的主因。
【关键词】聚氨酯；抗磨蚀；防护效果；涂层Application of polyurethane coating in hydraulic turbineabrasion protectionAbstract：For advancing the abrasion protection ability of hydraulic turbine in sediment-laden rivers，many materials were used to protect the hydraulic turbine’s surfaces. Thereinto，polyurethane has good fl exibility and tenacity，which can absorb the impact of sediment particles，and which anti-wear effect is well. Through analysis of the effect of anti-abrasion protection of polyurethane to axial and mixed fl ow hydraulic turbine，the following conclusions could be got.Firstly，polyurethane has good protective effects on vanes in small units.Secondly，for large units，polyurethane has good anti-abrasion properties on the fi xed over-currents.Thirdly，adhesive is one of the keys.Fourthly，thickness must be ensured safety.Fifthly，strong cavitation and sharp hard cut off are the main causes.Key words：polyurethane；anti-abrasion；protect effect；coating1.引言多泥沙河流水电站的水轮机，都不同程度地受到泥沙磨蚀的危害。
水力机械中冲蚀磨损规律及抗磨措施研究进展分析
水力机械中冲蚀磨损规律及抗磨措施研究进展分析摘要：由于水利水电工程机械在运行的过程中会受到一定程度的冲蚀磨损，给工程项目的施工质量造成严重影响，为了能够提高水利水电工程的施工效果，避免水利机械被冲蚀磨损而影响正常运行，必须要对水利水电机械抗磨损的相关策略进行研究，保证水利水电机械的整体运行质量全面提升。
关键词：水力机械；冲蚀磨损；抗磨措施；研究进展在水利水电工程机械运行的过程中，大量的过流部件受到冲蚀磨损，很容易引发工程危害和经济损失。
根据相关的数据资料统计显示，水利水电工程水利机械冲蚀磨损占据总破坏数的8%左右，在固液两相流工况的条件下冲蚀磨损，会导致机械材料损耗，也会影响水利水电机械部件的运行效果，由于我国的河流含沙量比较大，对水利水电机械磨损的情况非常严重。
一、水利机械冲蚀磨损的主要危害由于水利机械运行的环境非常的恶劣，各种密封过流部件很容易承受巨大的冲击力引发冲蚀磨损等问题，还存在着彼此交互作用的问题，严重影响了材料的使用效果。
从长期来看，在工况运行的过程中，如果没有对冲蚀磨损的机理以及抗腐蚀材料进行深入研究，很容易造成过流部件两相设计不够成熟完善，严重影响水利机械的使用寿命，引发巨大的经济损失[1]。
例如，严重的水利机械冲蚀磨损很容易导致材料结构受到破坏，引发洞穿、磨坑的情况，给水利机械的安全稳定运行造成了非常严重的影响，最终使得水利机械使用寿命缩短、出力减少，效率下降，必须要进行频繁的检修。
水泵机械在长时间的冲蚀磨损之下，很容易引发过流部件材料损失、扬程效率降低，导致过流部件之间的间隙增大，在运行时会产生大量的噪音和污染，水利输送矿浆的过程中由于矿浆的腐蚀性比较大，磨损问题非常显著，引起密封失效，轮转轴承漏油问题相当严重，给生态环境造成严重破坏。
二、固液两相流流场对使机械磨损的理论固液两相流流场中的颗粒浓度分布以及流体的速度都会对水利机械磨损造成不同程度的影响。
为了确保对固液两相流中的固体颗粒产生的模冲蚀磨损作用，必须要建立完整的实验模型，对不同工况下的冲蚀磨损性能进行合理预测。
水力机械抗磨蚀技术的应用与发展陈昌龙汪滢
水力机械抗磨蚀技术的应用与发展陈昌龙汪滢发布时间：2023-06-30T02:59:31.322Z 来源：《当代电力文化》2023年8期作者：陈昌龙汪滢[导读] 随着信息化时代的到来，我国的经济快速发展，水利水电工程的建设规模不断扩大，但是仍然存在一定的问题。
水利水电工程运营过程中，水力机械磨损问题严重，不仅破坏生态环境，同时引发水土流失问题，需要及时的进行解决，提高水力机械的抗磨蚀能力。
基于此，本文研究了水力机械的磨蚀机理，在此基础上，论述了水力机械抗磨蚀技术的应用，并对水力机械抗磨蚀技术的发展进行分析。
宜昌市水利水电勘察设计院有限公司湖北宜昌 443000摘要：随着信息化时代的到来，我国的经济快速发展，水利水电工程的建设规模不断扩大，但是仍然存在一定的问题。
水利水电工程运营过程中，水力机械磨损问题严重，不仅破坏生态环境，同时引发水土流失问题，需要及时的进行解决，提高水力机械的抗磨蚀能力。
基于此，本文研究了水力机械的磨蚀机理，在此基础上，论述了水力机械抗磨蚀技术的应用，并对水力机械抗磨蚀技术的发展进行分析。
关键词：水力机械；抗磨蚀技术；过流部件；水利工程水利水电工程随着我国经济建设和农业发展的需求在国民经济中的地位也随之提高，其影响力也在逐渐上升。
但是由于我国河流含沙量较高，因此在水力机械运转过程中遭受了大量砂砾泥土的腐蚀，阻碍了水力机械的正常工作，大大增加了水力机械零件更换的频率，不但增大了经济损失，而且还不利于水利水电工程的运转，而相比较于生态环境的保护而言，为了能够尽快有效地保障水利水电工程的运转，有关部门和施工单位必须要加强对于水力机械抗腐蚀技术的重视，通过对先进水力机械抗腐蚀技术的引进和应用，有效地提高水力机械的使用寿命和工作效率，减少腐蚀带来的危害。
1磨蚀机理分析冲蚀磨损主要是沙粒在水力的作用下，对水力机械的表面进行摩擦、冲划，导致水力机械遭到磨损破坏。
水力机械冲蚀磨损的程度，主要与水流强度、含沙量、泥沙颗粒等有关。
概述水力机械磨损与防护措施
概述水力机械磨损与防护措施水力机械是指以水为能源，转化水能为机械能的设备，主要包括水轮机、水泵、闸门等。
水力发电是一种清洁、可再生的能源，具有重要的经济和环境效益。
随着水电站的逐年投入运行，水力机械的磨损问题也日益突出，需要采取有效的防护措施。
一、水力机械磨损原因及分类水力机械在运行过程中因受到多种因素的影响而产生磨损。
主要原因包括：1、水流的强化冲蚀作用：水流的高速冲蚀会使得机械表面物质脱落，形成气蚀、疲劳磨损等现象。
2、颗粒物的冲刷作用：水中含有颗粒物，其撞击机械表面也会产生磨损。
3、材料的本身的磨损：机械部件在高速摩擦下，材料的强度和韧性可能会不断下降，造成自身的磨损。
根据磨损形式和程度，可以将水力机械的磨损分类为以下几种：1、表面磨损：即机械部件表面产生的划伤、刻痕等磨损现象。
2、气蚀磨损：即由于水中气液混合产生的气体冲蚀机械表面，形成的磨损现象。
3、疲劳磨损：由于机械部件长时间的高速摩擦和受力，形成的磨损现象。
4、腐蚀磨损：由于机械部件长时间暴露在水中，受到水中化学物质腐蚀而产生的磨损现象。
为了延长水力机械的使用寿命、保证生产安全，需要采取有效的防护措施：1、表面防护由于水力机械进行水力作用，长时间暴露在水面上，其表面容易受到强烈的水流冲击和颗粒物的冲刷，从而导致表面磨损的产生。
采取表面防护措施可以有效的减轻表面磨损。
（1）涂层防护涂层防护即在机械表面覆盖一层专用的防护涂层，增加材料的抵抗能力。
例如：橡胶、聚合物等。
（2）电解沉积防护电解沉积防护通过将活性金属离子沉积在金属表面上，形成一层致密、均匀的防护膜，增加材料的耐腐蚀性能。
2、材料防护机械部件所采用的材料的质量和性能直接影响其防护效果。
（1）耐磨材料选择高硬度、高韧性的材料可以降低磨损率，例如: 方铁、高锰钢、不锈钢等。
水流中含有大量的氧化物和盐类等腐蚀性物质，选择具有高耐腐蚀性和较高抗疲劳性的材料可以减少腐蚀性磨损，例如：不锈钢、镍基合金等。
概述水力机械磨损与防护措施
概述水力机械磨损与防护措施水力机械是利用水流能量从而转换为机械能的装置，广泛应用于水电站、水泵站、水利灌溉和城市供水等领域。
长期运行中水力机械不可避免地会出现磨损现象，严重影响设备的性能和寿命。
本文将从水力机械磨损的原因、类型和防护措施等方面进行概述，并提出相应的建议和解决方案。
一、磨损原因1. 液体冲蚀磨损液体冲蚀磨损是水力机械常见的一种磨损形式，主要是由于水流中悬浮的泥沙颗粒对设备表面的冲刷磨损，通常发生在水泵、水轮机叶轮和导叶等部件上。
特别是在河流水电站、灌溉渠道和污水处理装置中，冲刷磨损更加严重。
2. 磨粒磨损磨粒磨损是由于机械设备内部存在颗粒物质，随着水流或机械运动，在设备表面不断磨损，进而导致设备的表面形成磨损凹坑。
这种磨损主要发生在水泵、阀门和管道内部。
3. 疲劳磨损水力机械在长期运行过程中，受到高速水流和持续不断的压力冲击，设备表面易产生疲劳裂纹，从而引起疲劳磨损。
特别是在水轮机轴承和密封环等部位，疲劳磨损十分常见。
4. 腐蚀磨损腐蚀磨损主要是由于水流中存在的化学物质对设备表面的腐蚀作用，如氧化铁、氯化物等。
腐蚀后的设备表面失去原有的光洁性并且附着物质，导致设备磨损性能下降。
以上几种水力机械磨损的原因，都会直接影响设备的性能和寿命，因此需要采取相应的防护措施和维护保养。
二、磨损类型水力机械磨损的类型多种多样，主要包括表面磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、冲蚀磨损等。
1. 表面磨损表面磨损是水力机械表面因受外力（如水流、颗粒物质、化学物质等）作用而导致的磨损现象，主要表现为表面凹坑、磨损痕迹和表面失去光洁。
三、防护措施1. 表面保护采用耐磨涂层或耐磨材料覆盖设备表面，以增加设备表面的硬度和耐磨性。
对水泵叶轮、导叶和水轮机叶片等部件采用涂覆耐磨涂层，能够有效地提高设备的抗磨损性能。
2. 流体动态压力润滑通过改善水力机械设备内部的流体动态压力系统，降低设备运行时的摩擦磨损。
采用油润滑、水润滑或润滑膜等方式，有效减少设备的摩擦磨损。
EEC水泵冲蚀防护材料试验研究与应用
EEC水泵冲蚀防护材料试验研究与应用
贾冬;穆恩良;谢朋杰;李敬玮;马宇;赵波
【期刊名称】《水电站机电技术》
【年(卷),期】2024(47)5
【摘要】本文针对灌区水泵在高泥沙供水运行中产生的泵体磨蚀与汽蚀问题,开展了水泵泵体冲蚀防护材料的开发研究工作。
试验中从力学性能和破坏能量的角度对试验数据进行分析和比较,筛选、确定了性能优异的防护材料配方体系。
利用水下钢球冲磨试验方法测试了防护涂层材料的冲磨防护性能,数据表明在测量误差范围内未检测到材料冲蚀质量损失。
不同除锈质量下涂层附着力的测试表明,粘接效果与除锈质量密切相关。
另外文中介绍了开发的冲蚀防护材料在固海龙湾泵站的现场应用情况,验证了材料具有良好的现场施工性能及冲蚀防护效果。
【总页数】4页(P93-96)
【作者】贾冬;穆恩良;谢朋杰;李敬玮;马宇;赵波
【作者单位】宁夏正禹工程技术有限公司;中国水利水电科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TV675
【相关文献】
1.麦秆纤维加筋土的抗冲蚀性及其防护效果试验研究
2.两种高温防护涂层材料冲蚀磨损性能实验研究
3.钢板基聚氨酯防护材料的耐冲蚀磨损性能研究
4.风沙环境下
混凝土桥梁墩身固体颗粒冲蚀磨损及防护材料试验研究5.骨架防护黄土边坡坡面冲蚀模型试验研究
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科技成果——大型灌区水泵磨蚀防护技术
科技成果——大型灌区水泵磨蚀防护技术技术开发单位
黄河水利委员会黄河水利科学研究院
成果简介
针对大型灌区泵站中水泵过流部件因磨蚀严重影响泵站装置效率的问题，综合利用先进的抗磨蚀新技术和高耐磨抗汽蚀材料，对扬黄灌排水泵泵壳、叶轮和密封口环等过流部件进行技术改造，监测防护处理后的水泵节能降耗效果，归纳总结抗磨防护处理最优工艺参数，解决水泵泵壳、叶轮、口环等过流部件因磨蚀严重导致效率低、能耗高等问题，保障水泵在高效区长期稳定运行，达到提高泵站装置效率、降低泵站运行费用的目的。
主要性能指标
1、水泵泵壳：采用聚氨酯复合树脂砂浆技术进行磨蚀修复或预防护。
抗压强度：100-120MPa；
粘接强度：30-40MPa；
抗冲磨强度：10-15h/（g/cm2）；
厚度：2-6mm。
2、针对水泵外口环，采用浇筑的方式，制造出高抗磨聚氨酯外口环；针对水泵内口环，采用硬质合金厚膜被覆技术，制备叶轮口缘碳化钨钢圈内口环涂层。
技术指标：抗冲磨强度：>30h/（g/cm2）。
3、针对水泵叶轮，采用超音速喷涂技术或聚氨酯弹性体涂层技术进行磨蚀修复或出厂预防护。
抗压强度：10-20MPa；
粘接强度：30-40MPa；
抗冲磨强度：>20h/（g/cm2）；
厚度：2-4mm。
适用范围
适用于大型灌区泵站水泵的磨蚀预防护和磨蚀修复，该技术可大大提高了水泵的运行效率和供排水的保证率。
水轮机过流部件喷焊耐磨蚀涂层（六）
水轮机过流部件喷焊耐磨蚀涂层（六）
刘广海
【期刊名称】《机械工人：热加工》
【年(卷),期】1997(000)007
【摘要】目前,我国制造水轮机用材料多为铸钢,少数为铬不锈钢,这些材料的耐气蚀与磨蚀性能均较差,通常运行不到10000h(一年左右)就要大修。
一台中型机组的一次维修费用高达30多万元,因此如何更有效地防止水轮机过流部件的气蚀或磨蚀破坏,提高其使用寿命,确保水电站的安全经济运行和充分利用水力资源,一直是我国水力发电中的重大课题之一。
【总页数】2页(P21-22)
【作者】刘广海
【作者单位】全国热喷涂技术协作组
【正文语种】中文
【中图分类】TK730.3
【相关文献】
1.水轮机过流部件抗磨蚀涂层技术研究进展 [J], 张磊;陈小明;吴燕明;周夏凉;赵坚;伏利;毛鹏展;刘伟
2.水轮机部件过流表面的金属材料磨蚀防护 [J], 王者昌
3.水轮机过流部件喷焊工艺及其经济效益 [J], 路文江;顾四行
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振凯
5.龚嘴水电站水轮机过流部件抗磨蚀改造综述 [J], 李东
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水泵抗汽蚀和磨蚀防护技术的进展研究
水泵抗汽蚀和磨蚀防护技术的进展研究随着科学技术的不断发展，现阶段我国对水泵抗汽蚀、磨蚀以及二者联合作用的研究已经取得了一定成果，但是在实践中仍然不能妥善解决水泵的汽蚀、磨蚀以及二者联合作用的破坏。
对此，需要加强对抗汽蚀、磨蚀防护技术的研究，提高水泵维护和管理的水平。
本文探讨了目前国内拥有的水泵抗汽蚀和磨蚀防护技术，重点分析了表面保护技术、合金粉末喷焊技术和激光熔覆表面改性技术。
标签：水泵；汽蚀；磨蚀；防护技术引言社会不断向前发展，随着工业生产的进步和人民生活水平的提高对水泵质量提出更高的要求，这也给传统的表面保护材料及工艺带来挑战。
要想促进水泵质量的提升，还需要不断的创新防护技术，提升各种防护技术水平，本文主要分析了当前国内对水泵抗汽蚀、磨蚀防护技术的研究进展。
1、水泵抗汽蚀和磨蚀防护技术分析1.1 汽蚀产生原因的分析水泵汽蚀主要是由液体气化造成的，这种液化气体会将分子排除液体，分子运动过程中，产生“气化”现象，液体气化后会对水泵产生影响，进而导致水泵遭受破坏。
液体气化与温度高低、外部压力大小有较大的联系，一旦水泵中的液体遇到温度变化和压力的变化就会不断向外排除分子，形成汽穴，汽穴产生后会对水泵造成影响。
1.2 表面保护技术分析表面保护技术在我国的研究历史已经将近60年，上世纪60、70年代开始，国内科研人员已经开始进行非金属涂层的研究，利用非金属涂层技术对水泵进行管理和维护，主要是实现对水泵抗磨蚀的保护。
最初科研人员研究的非金属材料主要是环氧树脂及其复合物，后来到了80年代，科研人员又陆续发现其他适合用于水泵表面防护的材料，例如符合龙涂层、橡胶土层等。
在此阶段，科研人员开发出的非金属土层材料已经多达数十种，但是由于工艺水平落后，无法继续研究材料的具体使用情况。
1.3 金属涂层方面的研究金属涂层是水泵表面防护技术的重要组成部分，利用金属材料作为水泵的涂层，可以对水泵抗汽蚀、磨蚀起到一定作用。
使用金属涂层类型最多的是焊条堆焊和线材喷涂。
水轮机抗磨蚀技术在魏家堡水电站中的应用
水轮机抗磨蚀技术在魏家堡水电站中的应用
张建胜
【期刊名称】《中国水能及电气化》
【年(卷),期】2005(000)006
【摘要】魏家堡水电站水头高、转速高、含砂量大、水轮机磨损严重.为了减少水轮机磨损,设计中采取了一些水工优化方案,然后经过大修的探索,加强了几个方面的技术措施,使泥沙对水轮机的磨损得到了有效控制.
【总页数】3页(P36-38)
【作者】张建胜
【作者单位】陕西省宝鸡峡引渭灌溉管理局
【正文语种】中文
【中图分类】S24
【相关文献】
1.魏家堡水电站提高水机抗磨蚀能力的措施 [J], 邓增录
2.魏家堡水电站水轮机抗磨蚀防护技术 [J], 马艳丽;董振玉;杨帆
3.水轮机抗磨蚀技术在魏家堡水电站中的应用 [J], 张建胜
4.魏家堡水电站水轮机技改扩容增效的实践 [J], 王敏
5.SX H70材料在魏家堡水电站中的应用 [J], 马艳丽
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水泵磨蚀防护技术
水泵磨蚀防护技术有：
•堆焊技术。
适用于大型水泵或受冲击载荷较小的部件。
•热喷涂技术。
可以在工件表面形成一层具有特殊功能的涂层，从而起到保护工件表面的作用。
•电镀技术。
利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，可以起到防止金属氧化（如锈蚀），提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性（硫酸铜等）及增进美观等作用。
•高分子复合材料技术。
具有超强的粘着力，优异的抗磨、抗蚀与耐冲刷性能，可免拆卸治理受损设备，避免更换新部件的高额费用，同时延长设备的使用寿命。
水轮机过流部件抗磨蚀的新技术
水轮机过流部件抗磨蚀的新技术摘要：针对河北省引水式电站水轮机磨蚀严重问题，应用非金属抗磨材料涂层防护水轮机过流部件效果明显，并推广应用获得了显著经济效益。
关键词：水轮机抗磨蚀过流部件河北省小水电站根本分两种类型：一类为原有水利工程配套而建立的坝后式电站和灌渠上的电站；第二类是河道引水式电站。
第一类电站水质好、水流清澈；第二类引水式电站存在水质差、杂物多、泥沙含量大等问题。
加上近年来生态环境恶化，水土流失加剧及建立初期考虑泥沙磨蚀问题不够充分，所以引水式电站水轮机泥沙磨蚀问题愈演愈烈。
这个严重的问题就摆在了我们面前。
1河北省引水式电站磨蚀现状1.1引水式电站分布情况河北省水利系统单机500k及以上电站51座，水轮发电机组总台数130台，装机161.862，2000年发电量20.844Gh，其中河道引水式电站26座，占50.9%，水轮发电机组总台数70台，占53.8%，总装机60.202，占37%，2000年发电量114.80Gh，占55%。
分布在漳河、滹沱河、唐河、沙河、拒马河、潮白河、滦河干流及主要支流上。
这些电站所处河流均是河北省挟带泥沙较严重的河流，如漳河多年平均输沙量为2580万吨，唐河多年平均输沙量为180万吨，这些河流上的水电站无一例外地存在着水轮机磨蚀问题。
随着小水电建立步伐的加快，全省500k及以上电站中引水式电站所占比例越来越大，见表1。
表1河北省500k及以上引水式电站发电量简况年份1989199019931997500k及以上电站发电量(Gh)192.856204.449161.637362.52引水式电站发电量(Gh)59.52483.293971.02164.07引水式电站发电量所占比重(%)30.8640.7443.9755.26因此，解决水轮机磨蚀问题更成为当务之急。
1.2紫荆关梯级水电站磨蚀现状紫荆关梯级水电站位于河北省易县城西40k的紫荆关镇，建立在跨流域引水的紫荆关五一引水渠道上，五一引水渠是将拒马河水引入建在中易水河上游的安格庄水库中。
多种海洋环境因素下材料磨蚀损伤行为和抗磨蚀涂层研究
多种海洋环境因素下材料磨蚀损伤行为和抗磨蚀涂层研究全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：海洋环境是一个极具挑战性的环境，其中包含许多不同的因素，如海水、盐雾、海流、海浪等，这些因素会对材料表面造成磨蚀损伤。
磨蚀是材料表面因受到外力摩擦而引起的磨损现象，它会影响材料的性能和寿命，因此研究海洋环境下材料磨蚀损伤行为和开发抗磨蚀涂层具有重要意义。
在海洋环境中，材料表面受到多种因素的影响，其中海水是最主要的因素之一。
海水中含有大量的盐分，这些盐分会加速材料的腐蚀和磨损过程。
海水中还含有微生物、藻类等生物体，它们会在材料表面生长并引起微生物腐蚀，加剧材料磨蚀损伤的程度。
除了海水外，海洋环境中的盐雾、海流、海浪等也会对材料表面造成磨蚀损伤。
盐雾是由海水中的盐分颗粒气溶胶形成的，它会在材料表面形成盐层，进而加剧材料的磨蚀损伤。
海流和海浪则会使材料表面受到不规则的冲击力，导致磨损加剧。
为了减少海洋环境下材料的磨蚀损伤，研究人员们提出了各种方法，其中抗磨蚀涂层是一种常见且有效的方法。
抗磨蚀涂层是将具有良好抗磨蚀性能的物质涂覆在材料表面，以提高材料的抗磨蚀性能。
这些抗磨蚀涂层可以是有机涂层、无机涂层、复合涂层等，它们能有效减少海洋环境下材料的磨损损伤，延长材料的使用寿命。
在研究抗磨蚀涂层时，研究人员们通常会考虑涂层的成分、结构、厚度等因素。
通过选择合适的材料和工艺，可以使抗磨蚀涂层具有较好的抗磨蚀性能。
目前，完善的抗磨蚀涂层技术已经在某些海洋工程领域得到应用，如海洋平台、船舶等。
这些抗磨蚀涂层不仅提高了材料的抗磨蚀性能，还提高了海洋工程的安全性和可靠性。
海洋环境下材料磨蚀损伤是一个复杂的问题，涉及多种因素的综合作用。
通过研究海洋环境因素对材料磨蚀损伤的影响和开发抗磨蚀涂层技术，可以有效减少材料的磨损损伤，提高材料的使用寿命，推动海洋工程领域的发展。
希望未来能有更多关于海洋环境下材料磨蚀损伤行为和抗磨蚀涂层研究的进展，为海洋工程的持续发展做出更大的贡献。
水力机械抗磨蚀技术的应用与发展
水力机械抗磨蚀技术的应用与发展发布时间：2021-08-26T14:55:25.657Z 来源：《工程管理前沿》2021年7卷第4月第12期作者：杨晓莉[导读] 我国水电行业不断发展中，一直困扰这水轮机正常运行的一个问题就是冲蚀磨损问题，并也因此产生了涵盖噪声在内的其他相关问题，杨晓莉山东龙跃兴设计集团有限公司山东济南 250000摘要：我国水电行业不断发展中，一直困扰这水轮机正常运行的一个问题就是冲蚀磨损问题，并也因此产生了涵盖噪声在内的其他相关问题，随着水力机械抗磨技术的诞生，有效的将这些问题进行了解决。
鉴于此，文章详细论述了水利机械抗磨技术的应用和发展，旨在可以为行业人士提供有价值的参考和借鉴，进而更好的为行业的稳定健康发展助力。
关键词：水利机械；抗磨蚀技术；应用；发展前言：据有关统计，我国每一年由于水利机械磨损而带来的过流部件的严重磨损，会使维修维护费用超过数十亿元，所以，本文，简单论述了水力机械抗磨蚀技术，不但可以让人们更加深入的认识与了解此技术，同时也可为行业人士提供一定的参考和启示。
此外，还能够为水利机械抗磨蚀技术的具体应用提供相应的实践指导，从而使此项技术未来的发展拥有明确的方向。
1水力机械抗磨蚀技术基本原理在水力作用的冲击下，材料表面同沙粒持续摩擦，进而出现一些冲击擦划或切屑以及疲劳损坏等问题，这样的过程可称之为冲蚀磨损。
水流强度、含沙量和泥沙粒径将在不同程度上影响着水力机械的冲蚀磨损程度，水利机械冲蚀磨损不同与空蚀，它仅对材料或零件表面有一定的皮怀度，不会直接影响机械内部的具体性能，但是，其一，水力机械的空蚀将导致基体上材料脱落，机械材料遭受到严重的损坏。
其二，它也会使机械的内部性能受到直接影响。
为此，通过杨控制含沙量，可实现过流部件水力特性及材料表面特性的进一步优化，在很大程度上能够有效提高水力机械抗磨蚀效果的提升。
2水力机械抗磨蚀技术的具体应用2.1工程概况想要更得的证明对水力机械抗磨技术的应用，本文将某水电站作为案例加以分析，此水电站项目的核心任务就是发电，坝址控制汇水面积超过10万km2，年平均流量高于900 m3/s，水库总库容高于5000万m3。
万家寨水电站水轮机防磨蚀措施及应用现状
万家寨水电站水轮机防磨蚀措施及应用现状万家寨水电站水轮机防磨蚀措施是用来抑制和减少水轮机在运
行过程中受到机械损伤和外界有害物质的影响而产生的损伤。
这种损伤是由于水力学效应(水流在水轮机导叶或导叶格栅上形成涡流或相互作用)引起的。
由于有效地抵制和减少水轮机表面腐蚀和损坏，国家政府要求电站加装防磨蚀设备，从而提高水轮机的长期运行效率和使用寿命。
防磨蚀措施可以分为三类：一类是恒定的，它包括选择正确的水流流量、加装效率高的导叶、改善水流方向和流量的控制；二类是主动的，它包括加装高效的防磨蚀设备、定时观测水轮机表面磨损情况；三类是反馈的，它包括采用定期维护、更换防磨蚀设备以及定期检查水轮机表面磨损情况等。
针对万家寨水电站水轮机，我们采用“一类、二类和三类”防磨蚀措施。
首先，要选择合适的水流流量，保证水轮机和管道的流量关系恒定，使其无缝运转，减少水轮机表面磨损。
其次，根据水轮机的型号和负荷，采用高效的防磨蚀设备，有效抑制水流在水轮机表面产生的涡流和振动；再次，要定期观测水轮机表面磨损情况，检查是否有异常情况发生。
目前，万家寨水电站采用高效的防磨蚀设备，选择了正确的水流流量、改善了水流方向，有效减少了水轮机的磨损。
定期观测水轮机表面磨损情况，及时作出反应，保证水轮机的完好运行。
总之，恰当采取防磨蚀措施可以有效抑制水轮机在运行过程中的
磨损，万家寨水电站采用的措施较为完善，已有效减少水轮机损坏，提高其运行效率和使用寿命，确保水电站正常运行。
水力机械磨损问题之一——沙粒磨损
水力机械磨损问题之一——沙粒磨损
Moxo.,S;斐海林
【期刊名称】《电力译文集》
【年(卷),期】1998(000)001
【摘要】正如澳大利亚Ｆｕｌｐｍｅｓ电厂实际运行所证实的那样，沙粒磨损可以说是水力机械磨损的一个主要问题Ｓｕｚａｎｎｅ，Ｍｏｘｏｎ介绍了他们如何使用最新的涂层技术克服这一问题。
【总页数】3页(P8-10)
【作者】Moxo.,S;斐海林
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TK72
【相关文献】
1.水轮机沙粒磨损问题研究 [J], 谢翠松;段文忠;谢葆玲;杨国录
2.线路金具沙粒磨损模拟试验——机械性能与微观研究 [J], 叶鹏
3.线路金具沙粒磨损模拟试验--机械性能与微观研究 [J], 叶鹏
4.混合沙粒对半开式叶轮离心泵磨损的影响 [J], 王勇;李刚祥;袁霄;张国翔;吴璞;刘厚林
5.基于DPM的沙粒粒径对射流泵冲蚀磨损特性研究 [J], 姚烨;吴辉;阳勇;杨启正;吴义虎
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浅谈在水力机械中磨蚀防护技术的应用毕兹洋
发表时间：2018-04-08T11:02:05.677Z 来源：《建筑科技》2018年第1期作者：毕兹洋[导读] 可以在很大程度上提升水力机械过河流部件的耐磨性能，起到延长设备的使用寿命、降低维护成本的作用，具备非常好的应用价值。
毕兹洋
湖北省浠水县水电工程处湖北省浠水县 438200 摘要：我国河流的泥沙含量是比较多的，河流上的水力机械容易受到磨蚀发生破坏，可以采用磨蚀防护技术来提升机械的耐磨性能。
通过采用聚氨酯复合树脂砂浆等技术，能够起到较好的防护效果，可以在很大程度上提升水力机械过河流部件的耐磨性能，起到延长设备的使用寿命、降低维护成本的作用，具备非常好的应用价值。
关键词：水利机械；模式防护；应用
我国的河流泥沙含量较大，水轮机等水利机械受到泥沙磨蚀的影响，对其使用寿命以及工作效率都造成了非常大的影响。
水轮机的转轮、固定导叶以及座环等部件往往会因为大面积的腐蚀出现破坏，主要的破坏形式为针孔、麻点以及海绵等。
过流部件的表面发生破坏之后，机械设备的运行效率会大幅度降低，甚至会出现水力损失加大，振动加剧的情况，对其的检修频率也会加大，停机维修的时间也会延长，这对于发电设备的运行造成了严重的影响，同时也影响到了发电站的安全运行。
目前阶段，在我国已经运行的水电站中，许多机组因为受到磨蚀而进行频繁的检修，维修的费用大幅增加，工作的效率降低，机组的使用寿命也大幅缩短，造成了大量的能源以及材料浪费的情况。
在已经运行的水电站中，水轮机的叶片是很容易发生损伤的，约百分之二十到百分之二十五的叶片遭受不同程度的泥沙磨蚀。
水轮机磨蚀而出现的能源损失是很大的，检修费以及设备更新费更是非常多的。
许多水电站的汛期不得不采用弃水保机的形式来降低水电站的磨损，这也降低了水电站的经济效益，造成了大量的资源浪费，因此，对水力机械设备而言，磨蚀防护技术的应用是必要的。
本文对聚氨酯复合树脂砂浆技术以及钢塑复合聚氨酯技术的应用进行了详细的分析，通过这些磨蚀防护技术的应用，可以在很大程度上提升机组的使用寿命，降低维修的成本，提升发电的效益。
1磨蚀防护技术
1.1聚氨酯复合树脂砂浆技术
对于水力机械设备而言，因为我国河流的泥沙含量较多，所以设备组件会在不同程度上受到磨蚀的破坏，若是转轮叶片发生磨蚀之后，正面以及背面都会出现较为严重的磨损，尤其是下部靠出水片的部位，更是会出现非常严重的磨损。
水轮机活动导叶的磨蚀情况也是常见的，密封面的磨蚀会加剧密封处的汽蚀，甚至会出现恶性循环的情况，使得机组停止的时间延长，甚至会影响设备的稳定运行。
聚氨酯复合树脂砂浆是一种由弹性环氧树脂以及固化剂等材料组合而成的，具备良好的抗磨蚀性能，这种涂层的综合性能是比较好的，可以对机械部件进行良好的磨蚀保护，可以提升其抗磨蚀性能，同时也可以在很大程度上克服环氧金刚砂涂层在水机应用过程中出现的抗汽蚀性较差的缺点，这种技术在转轮叶片等部位中有着较为广泛的应用，可以起到良好的防护效果。
1.2改性聚氨酯涂层技术 1.
2.1浇注聚氨酯弹性体涂层
水轮机转轮叶片的背面是强汽蚀区域，通常情况下，会采用耐磨焊条以及超音速喷涂的方式进行磨蚀的防护以及修复工作。
叶片经过反复补焊之后，金属材质的内部结构会发生变化，使得其强度变差，耐磨性能会大幅降低。
超音喷涂技术所形成的涂层具备非常好的粘接强度，耐磨损性能相对比较好，但是抗汽蚀性能却比较差，叶片背面的强汽蚀区容易剥离，聚氨酯作为目前抗汽蚀性能最好的材料，涂层的抗汽蚀性能远高于不锈钢。
这种涂层浇注结束之后就会成型，通过强力粘结剂以及机械连接的方式，可以有效提升防护面的结合力，不容易发生剥离以及撕裂的现象。
这种涂层的厚度一般在2到5毫米之间，使用的寿命是比较高的。
这种技术适用于水机磨蚀破坏的强汽蚀区域，例如水轮机以及转轮叶片背面等多个部位。
1.2.2高弹性聚氨酯漆
对于水工闸门以及水轮机导叶等容易受到水流冲刷的部分，是容易发生磨蚀破坏的。
对此，必须要采用磨蚀防护技术提升其抗磨蚀性，才能有效降低对其的养护维修费用。
一般情况下，对于上述部件，会采用高弹性聚氨漆进行防护，这种材料喷涂即可成型，主要的基料为高抗磨蚀聚氨酯，可以将其分为底漆以及面漆两种。
底漆作为防锈涂料，面漆则可作为不锈钢鳞片阻水材料。
与普通的防腐油漆相比，这种耐磨漆具备较好的抗磨性能，涂层漆膜的弹性比较高，抗冲击能力也是比较强的。
漆膜耐磨蚀能力也是非常强的，抗老化能力很高。
该技术适用于水工闸门、水轮机蜗壳、导叶等部位的磨蚀防护。
1.2.3高速火焰喷涂
高速火焰喷涂是一种比较新型的抗磨蚀技术，具有较大的研发价值。
高速火焰喷涂，主要是利用碳化钨涂层增强水力机械的抗磨蚀能力。
碳化钨涂层，具有密度高、硬度强等特点，能够有效的抵抗沙石的摩擦。
高速火焰喷涂技术，主要是将涂层与母材进行融合，提高材料的强度与硬度。
高速火焰喷涂的涂层较薄，对于叶片的线形影响程度较小，不会影响水力机械的使用性能。
高速火焰喷涂，同样具有一定的局限性，对于空蚀的防御能力较弱，并且施工成本较高。
高速火焰喷涂，目前还处于研发阶段，仅在大型机组方面使用，未来会不断进行更新。
2钢塑复合聚氨酯产品
2.1钢塑复合聚氨酯导叶密封板
水电站的活动导叶大多都是采用刚性密封的形式，但是长时间运行之后，密封面会受到磨损，若是磨损继续加剧，甚至会出现汽蚀的情况，造成恶性循环，使得导叶立面密封磨蚀变得更严重。
磨蚀会使得导叶漏水量大幅增大，甚至会使机组停机时间延长。
另外，若是导叶漏水较大，机组出现潜动的情况，这对于机组设备运行的安全性以及稳定性会造成严重的影响，同时也会影响设备的发电效率。
钢塑复合聚氨酯导叶密封板采用矩形板桩结构，刚性面与弹性面相结合，具备一定的互补作用，可以有效抑制漏水的情况。
这样一来，不但可以有效解决密封装置的磨损现象，也可以提升导叶的密封性，并且提升机组的发电效率。
2.2钢塑复合聚氨酯抗磨板
水轮机底的环抗磨板是由不锈钢制造而成，在河流泥砂的影响下，会出现较为严重的磨蚀状况。
水电站一般会采用尼龙等材料作为主要的抗磨板材料，其抗磨能力也是很高的。
因为其耐水性相对比较差，所以非常容易出现的状况，使得止水环出现较为严重的磨蚀状况，对水电站的经济效益也会造成非常严重的影响。
通过应用一些新型的原材料，例如四氢呋喃聚醚，可以提升其耐水性。
因为这些材料独特的应用特性，可以与导叶密封板相互配合，密封效果也是非常好的。
2.3优化水轮机设计
除了应用磨蚀防护技术提升谁理解些的耐磨性能之外，还可以采用对水轮机进行设计优化的方式，提升水轮机的各项性能。
在水轮机制造阶段，要充分结合实际的应用状况，合理进行叶片形状大小的设定工作，以此来保证其受力情况的合理性。
另外，为了能够保证材料表面的光滑性能，要减少磨损的状况，合理进行抗磨蚀材料的制造工作。
在叶片加工处理时，要采用数控机床进行切割，可以有效避免出现切割的误差，同时也可以保证切割后形体表面的光滑程度，既可以保证叶片外形的美观性能，也可以增加叶片的磨损性能。
3结束语
水力机械设备磨蚀防护技术的应用能够有效提升机组的抗磨蚀性能，这样可以有效避免出现多次故障维修的情况，保证机组运行的稳定性，降低维修养护的成本。
该技术的应用可以延长机组设备的使用寿命，提升机组设备的综合性能，具备良好的应用价值。
参考文献：
[1]杨沛源，贺志富.水轮机泥沙磨蚀危害及保护措施[J].吉林水利，2017（10）.
[2]武现治.浅析黄河水质对水机的磨蚀及防护技术[C]//泄水建筑物安全及新材料新技术应用论文集.2010.
[3]何轩.水力机械抗磨蚀技术的应用与发展[J].科技资讯，2017，15（15）：94.
[4]孙岚清，郭凯，田扬，等.水泵抗汽蚀和磨蚀防护技术的进展研究[J].水能经济，2017（2）：385-385.。