三峡700MW水轮机叶片空蚀现象及修复

三 峡 ７ ０ＭＷ 水 轮 机 叶 片 空蚀 现 象 及 修 复 ０
方 超 群
（ 利 部 水 工 金 属 结 构 质量 检 验 测 试 中心 ， 南 郑 州 水 河 ４ ０４ ） ５ ０４
摘要： 针对三峡电站水轮机投运后现场观测到的空蚀现象， 分析了空蚀原因， 提出了具体的修复意见， 给出了不同修复
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三 峡 电 站 水 轮 机 设 计 采 用 的 运 行 水 头 范 围 为
６ １～１３ｍ， 速 ７ ／ ｉ 。水 轮 机 叶 片 个 数 有 １ １ 转 ５ｒｍ ｎ ３片 和１ ５片两 种 。在对水 轮 机 叶片检测 中 ， 发 现 的空蚀 将 现象 给予 展示 ， 希望 能 在 大 容量 的机 组 水 轮 机 叶 片 的 设计 及维 护方 面有所 启 发 。
２１ ０ ０年第 ６期
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水
电 与 新 能
源
总第 ９ ２期
ｒ ｔｌＮｏ ２ ０ａ ．９
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文 章 编 号 ：６ １ ３４ ２ １ ）６—００ — ２ １７ —３５ （０ ０ ０ ０ １ ０
收 稿 日期 ：０ ０— ８— ４ ２ １ ０ ０
蚀 ， 流式 水轮 机 的叶 型 空蚀 主 要 发 生在 叶片 背 面靠 混 下环 处 的泄水边 附 近 ； 流式 水 轮 机则 主要 发 生 在泄 轴 像混 流式机 但 不
型那 样有 规律 。
２１ ０ ０年第 ６期
频溃 灭 ， 面 就会遭 受 巨大压 力 的反 复 冲击 ， 而 引起 壁 从 材料 的疲 劳破 损甚 至表 面剥蚀 ， 这就 叫空 化剥蚀 ， 简称
空蚀 ， 又称 气蚀 。表 面 的空蚀 现象经 常发 生于水 泵 、 水
轮机 和船舶 螺 旋桨 的 叶 片表 面 ， 以及 高水 头 泄 水 建筑
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方 法 的 效 果 ， 总结 了 ７ ０ＭＷ 水 轮 机 叶 片 空 蚀 存 在 的一 些 特 点 。 并 ０
关键 词 ： 水轮机 ； 叶片； 空蚀 ； 修复
中图分类 号 ：Ｋ ３ ． Ｔ ７ ０８
文献标 志码 ： Ｂ
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物 的局部 表面 上 。空蚀 的机 理 目前 还未 被 完 全认 识 ， 归纳 水轮 机空 蚀发生 的部 位 ， 可分为 ４种类 型 。 （ ） 型 空 蚀 。它 是 指 发 生 在 转 轮 １ 片 上 的空 １翼 １ － ｌ
１ 产 生 空蚀 的原 因
在流 动 的液体 中 ， 局 部 区域 的压 力 因某 种 原 因 当
（ ） 腔空蚀 。是 指 尾水 管 中心空 腔 处 由大 的水 ２空
流涡 带产 生 的空蚀 。 当反 击式 水轮机 偏离设 计 工况运
行时， 转轮 出 口水流 具有一 定 的圆周分 速度 ， 旋转 的水
作者简介 ： 超群 ， ， 理工程师 ， 事水工金属结构检测工作 。 方 男 助 从
水 电 与 新 能 源
而 突然下 降至 与该 区域液 体温 度相 应 的气化 压力 以下 时， 部分 液体气 化 ， 于液 体 中 的气 体 逸 出 ， 溶 形成 液 流
中的气 泡 （ 或称 空 泡 ） 这 一 过程 称 为 空 化 ¨ 。空 泡 随 ， 液 流进入 压力 较高 的 区域 时 ， 去 存 在 的条 件 而 突然 失 溃灭 ， 空泡周 围的液体 运动使 局 部 区域 的压力骤 增 。 原 如果 液 流 中不 断形 成 、 大 的 空泡 在 固体 壁 面 附近 频 长