ICS27.140 K55 中华人民共和国国家标准 GB/T32745—2016 小型水轮机磨蚀防护导则 Guidelinesonprotectionagainstsandabrasionandcavitation forsmallhydraulicturbines 2016-06-14发布 2017-01-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语、定义和符号 1 ………………………………………………………………………………………… 4 一般规定 3 ………………………………………………………………………………………………… 4.1 电站泥沙资料调查与分析 3 ………………………………………………………………………… 4.2 水轮机磨蚀的观测 4 ………………………………………………………………………………… 5 磨蚀程度的初步判别 4 …………………………………………………………………………………… 6 材料防护 5 ………………………………………………………………………………………………… 6.1 材料防护的选择 5 …………………………………………………………………………………… 6.2 材料防护措施的实施 5 ……………………………………………………………………………… 6.3 防护涂层的检查与维护 7 …………………………………………………………………………… 7 综合防护措施 7 …………………………………………………………………………………………… 7.1 水电站设计与水轮机设计 7 ………………………………………………………………………… 7.2 水轮机制造与安装 9 ………………………………………………………………………………… 7.3 水轮机运行、维护与检修 9 …………………………………………………………………………… 附录A(资料性附录) 不同型式水轮机主要磨蚀部位 10 ………………………………………………… 附录B(资料性附录) 水轮机破坏性质的外貌特征 12 …………………………………………………… 附录C(资料性附录) 水轮机常用基材及使用范围 13 …………………………………………………… 附录D(资料性附录) 材料防护措施及适用范围 14 ………………………………………………………GB/T32745—2016 前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中华人民共和国水利部提出并归口。 本标准负责起草单位:中国水利水电科学研究院。 本标准参加起草单位:水利部产品质量标准研究所、中水北方勘测设计研究有限责任公司。 本标准主要起草人:余江成、陆力、姚光、刘娟、程文韬、陈锐、张旭、唐拥军、王开、刘娴。 ⅠGB/T32745—2016 小型水轮机磨蚀防护导则 1 范围 本标准规定了小型水轮机磨蚀防护所需采用的防护措施(包括材料防护措施与综合防护措施)及有 关技术要求。 本标准适用于机组功率为500kW~15MW的水轮机磨蚀防护,包括新建、扩建、改建或已投产电 站水轮机磨蚀防护。电站装机容量小于500kW的水轮机磨蚀防护,可参照本标准执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T2900.45 电工术语 水电站水力机械设备 GB/T8564 水轮发电机组安装技术规范 GB/T11373 热喷涂金属件表面预处理通则 GB/T15469.1 水轮机、蓄能泵和水泵水轮机空蚀评定 第1部分:反击式水轮机的空蚀评定 GB/T21718 小型水轮机基本技术条件 GB/T29403 反击式水轮机泥沙磨损技术导则 DL/T838 发电企业设备检修导则 SL42 河流泥沙颗粒分析规程 3 术语、定义和符号 GB/T2900.45、GB/T21718和GB/T15469.1界定的以及下列术语、定义和符号适用于本文件。 3.1 磨损 sedimentabrasion 含沙水流对过流部件表面造成的材料损坏。 3.2 磨损量 amountofabrasion 由于磨损造成的过流部件表面的材料损坏量。 注:磨损量可用磨损深度ΔH、磨损面积A、质量损失G或体积损失V等表示。其单位分别用mm、cm2、kg或cm3 表示。 3.3 含沙量 sedimentcontent S 单位体积水沙混合物中的泥沙含量。 注:含沙量的单位用kg/m3表示。 3.4 多年平均含沙量 meanannualsedimentcontent SP 河流历年实测资料中年平均含沙量的平均值。 注:多年平均含沙量的单位用kg/m3表示。 1GB/T32745—2016 3.5 实测最大含沙量 maximummeasuredsedimentcontent Smax 河流历年实测资料中的最大含沙量。 注:实测最大含沙量的单位用kg/m3表示。 3.6 过机含沙量 sedimentcontentpassingthroughhydraulicturbines Sg 通过水轮机单位体积水沙混合物中所携带的泥沙含量。 注:过机含沙量的单位用kg/m3表示。 3.7 悬移质 suspendedload 悬浮于水中随水流移动的泥沙颗粒。 3.8 粒径 grainsize d 泥沙颗粒的大小。 注:粒径的单位用mm表示。 3.9 粒径级配曲线 grainsizedistributioncurve 表征泥沙颗粒大小分布特征的曲线。 注:粒径级配曲线是根据颗分试验成果绘制的曲线,采用对数坐标表示,横坐标为粒径,纵坐标为小于某粒径的泥 沙占总重量(累计百分)的含量。 3.10 中值粒径 mediangrainsize d50 泥沙颗粒组成中的代表性粒径,小于及等于该粒径的泥沙占总重量的50%。 注:中值粒径的单位用mm表示。 3.11 空化 cavitation 在流道中的水流局部压力下降到临界压力(一般接近汽化压力)时,水中气核发展成长为气泡,气泡 的积聚、流动、分裂和溃灭的过程的总称。 3.12 水轮机空化系数 cavitationcoefficientofhydraulicturbines σ 表征水轮机流道发生空化的条件和性能的无量纲系数。 3.13 水轮机初生空化系数 incipientcavitationcoefficientofhydraulicturbines σi 在水轮机流道中开始发生空泡时的空化系数。 3.14 电站空化系数 powerstationcavitationcoefficient σp 相应于电站某个规定的下游水位时的水轮机空化系数。 2GB/T32745—2016 3.15 吸出高度 suctionhead Hs 水轮机规定的空化基准面与尾水位的高程差。 注:吸出高度的单位用m表示。 3.16 空蚀 cavitationerosion 由于空化造成的过流部件表面的材料损坏。 3.17 磨蚀 abrasionbysedimentandcavitations 由于泥沙磨损与空化联合作用造成的过流部件表面的材料损坏。 3.18 腐蚀 corrosion 金属材料过流部件表面与水中介质发生化学或电化学反应造成的材料损坏。 3.19 水轮机大修 overhaulofhydraulicturbines 为保持、恢复或提高设备性能,对水轮发电机组进行整体的、或针对机组存在问题的部分设备进行 解体的检查和修理。 注:相当于DL/T1066中规定的A级或B级检修。 3.20 水轮机大修周期 overhaulcycleofhydraulicturbines 从机组上一次大修后投运时至下一次大修开始时的时间间隔。 3.21 结合强度 bondingstrength 涂层(或焊层)和基体材料之间结合的坚固程度。 注:结合强度的单位用MPa表示。 3.22 HVOF涂层 highvelocityoxygenfuelcoating 高速火焰喷涂涂层 在高能热源下通过氧-燃料气体火焰(一般温度为3000℃左右)将粉末溶解,并利用喷枪形成的火 焰流,以超音速喷向工件基材表面,形成涂层。 3.23 综合防护措施 comprehensiveprotectionmeasures 从水电站的规划设计起,到水轮机设计、制造、安装、运行、维护及检修等各个阶段提出针对性的减 轻泥沙磨损与空蚀的技术措施。 3.24 材料防护措施 materialprotectionmeasures 通过选材或进行表面防护处理以实现对过流部件保护的技术方案。 4 一般规定 4.1 电站泥沙资料调查与分析 4.1.1 多泥沙河流上新建、扩建或改建的电站,应对电站的水文、泥沙资料进行全面调查、核实与分析, 3GB/T32745—2016 并根据电站设计要求,提出坝址处下列全部或部分悬移质泥沙资料: a) 多年平均输沙量; b) 多年平均含沙量、多年汛期平均含沙量及实测最大含沙量; c) 泥沙粒径级配及中值粒径、最大粒径; d) 泥沙矿物组成、颗粒形貌及硬度; e) 多年汛期平均含沙量与泥沙矿物组成宜按不同粒径组给出。有关