做和万家寨水轮机环氧复合涂层抗磨效果突出

万家寨水轮机环氧复合涂层抗磨效果突出

万家寨水轮机环氧复合涂层抗磨效果突出

2004年06月10日

黄河万家寨水轮机抗磨涂层分别采用法国天阿公司的聚氨酯（软涂层）、德国希科公司的碳化钨（硬涂层），和我国全国水机磨蚀试验研究中心的碳化硅环氧复合涂层，经过几年运行后，碳化硅环氧复合涂层抗磨效果明显优于其他2种涂层。

黄河万家寨水利枢纽发电站装有6台立轴混流式水轮发电机组，单机容量180MW，年利用时间2456小时，年发电量为27.5亿度。万家寨水利枢纽对水轮机抗磨涂层原采用不同的方式，其中天阿公司抗磨涂层设计制造水轮机转轮及导叶过流表面全部采用有韧性的聚氨酯为基底、加入钛镍高硬微粒所组成的非金属材料的耐而久涂层（俗称软涂层）；希科公司水轮机转轮设计制造水轮机转轮、活动导叶及易磨损部位采用喷涂碳是科研机构、大专院校、有关厂矿进行质量检验的经常使用装备化钨抗磨涂层（俗称硬涂层），并在尾水锥管锥Ⅰ节、固定导叶，涂有聚氨酯“软涂层”；而4号机则采用国内研制的碳化硅环氧复合涂层，这是在2、3号机组抗磨涂层失败的情况下，经对比研究后决定采用全国水机磨蚀试验研究中心和天津勘测设计研究院科研所的碳化硅环氧复合抗磨涂层。为了作对比试验，在转轮13个叶片中选择4片，在碳化硅环氧复合涂层上加涂了一层聚氨酯软涂层，以试验软涂层在碳化硅环氧复合涂层上的黏结能力。

采用碳化硅环氧复合抗磨涂层的4号水轮发电机于2000年7月投入发电，在机组运行2000小时后对转轮抗磨涂层进行检查（发电量11.亿度，其中，4万负荷以下运行占15％，4～8万负荷运行占17％，8万负荷以上占68％），发现在转轮叶片正面涂层完好，仅转经久耐用轮叶片背面涂层在空蚀高发区部位有轻微空蚀，约占背面总面积0.2％，转轮下环完好率100％，叶片头部有2×4cm大小局部硬物打击破坏点。转轮上冠中心部位以下有严重空蚀破坏区，约占上冠总面积1／3左右。根据3)实验终了关闭电源以后转轮全部涂层面积计算破坏面积不足总面积的1％，且主要集中在转轮上冠流道部位。

通过对比认为，目前碳化硅环氧复合涂层从抗磨效果和现场施工整套价钱也比拟昂贵或局部修复来看，均优于其它涂层。特别是碳化硅环氧复合抗磨涂层和其它涂层工艺相比，无论从价格还是从黏结强度上看均优从施工来说它可以在工地现场进行。当然其它工艺还是有其单方面优势的，如虽然软涂层在万家寨水轮机组上没有达到预期的效果，但聚氨酯软涂层的耐磨性能还是有它的优越性，需进一步提高软涂层的黏结强度，降低硬涂层的成本，并改进施工工艺，使之适合现场施工或修补等。