Hydroturbiinin takoot Manufacturers

Hydroturbiinin taot ovat kriittisiä vesivoimaloiden luotettavuuden kannalta, koska niiden on kestettävä jatkuva altistuminen korkeapaineiselle vedelle, hankaaville sedimenteille ja syklisille mekaanisille rasituksille. Koska vika voi johtaa katastrofaalisiin tulviin tai vuosien seisokkeihin, korkean jännityksen pyörivät osat valmistetaan lähes yksinomaan takomalla valun sijaan.

1. Tärkeät taotut komponentit

Suuret vesiturbiinit (Francis, Kaplan ja Pelton) luottavat näihin erityisiin taottuihin osiin:

• Pääakselit: Nämä ovat massiivisia pysty- tai vaakasuuntaisia palkkeja, jotka yhdistävät turbiinin juoksuputken generaattoriin. Ne on tyypillisesti taottu, jotta varmistetaan jatkuva viljan virtaus akselin pituudelta taipumisen ja vääntöväsymisen estämiseksi.

• Pelton Runner Disks: Korkean nousun impulssiturbiinien keskilevy on taottu yhtenä kappaleena. Kauhat joko koneistetaan kiinteästä taotusta kiekosta ("Fully Forged") tai hitsataan siihen.

• Kaplanin siipien navat ja kannattimet: Kaplan-turbiineissa "kaksoissäätö"-järjestelmä edellyttää siipien pyörimistä. Näitä teriä pitävät navat on taottu kestämään monimutkaisia ​​keskipakovoimia.

• Wicket Gate -siivet: Nämä säädettävät "kaihtimet" ohjaavat veden virtausta. Taotut siivet kestävät paremmin kavitaatioeroosiota kuin valetut versiot.

2. Korkean suorituskyvyn materiaalit

Hydroturbiinin taomien on oltava "puhtaita" (epäpuhtauksia) ja erittäin korroosiota ja eroosiota kestäviä.

3. Erityiset valmistusvaatimukset

Vesiturbiinien "ei-standardi" luonne tarkoittaa, että jokainen taonta on räätälöity projekti:

• Tyhjiökaasunpoisto (VD/VOD): Teräksen valmistusvaiheessa tyhjiökäsittelyä käytetään vedyn ja hapen poistamiseen. Tämä estää "vetyhiutaleet", jotka voivat johtaa sisäisiin halkeamiin paksuissa akseleissa.

• Near-Net Shape Forging: Suurille Francis-juoksille terät taotaan usein muotoon, joka on lähellä lopullista rakennetta kalliin ruostumattoman teräksen koneistuksen minimoimiseksi.

• Askeltaonta: Akselit taotaan eri halkaisijoilla (askelmilla) yhtenä kappaleena erillisten laippojen hitsauksen välttämiseksi, mikä loisi rakenteellisia heikkoja kohtia.

4. Kriittiset laatuhaasteet

• Kavitaatiovastus: Kavitaatiota tapahtuu, kun vedenpaine laskee nopeasti muodostaen höyrykuplia, jotka "räjähtävät" metallipintaa vasten. Takomisen tiivis mikrorakenne tarjoaa paremman vastustuskyvyn tälle "pistesyötölle" kuin valukappaleen huokoinen rakenne.

• Jäännösjännitys: Suuret takeet voivat "liikkua" tai vääntyä koneistuksen jälkeen, jos sisäisiä jännityksiä ei vapauteta kunnolla. Syvän stressin lievittävät lämpösyklit ovat pakollisia.

• Tuhoamaton testaus (NDT): 100 % ultraäänitestaus (UT) vaaditaan sen varmistamiseksi, ettei akselien keskellä ole sisäisiä "sulkeuksia", joiden halkaisija voi olla yli 1 metri.

Usein kysyttyä: Hydroturbiinitakit

Kysymys 1: Miksi ruostumaton teräs 13Cr4Ni on niin yleinen vesitakoissa?

• V: Se tarjoaa ainutlaatuisen tasapainon. Se on tarpeeksi kova vastustaa vedessä olevan liejun "hiekkapaperin" vaikutusta (eroosiota), mutta sillä on riittävä "iskusitkeys" käsittelemään turbiinin läpi satunnaisesti kulkevaa roskaa (tukit, kivet).

Q2: Voitko korjata väärennetyn juoksuputken, jos se vaurioituu kavitaatiosta?

• V: Kyllä. Toisin kuin jotkut erikoisseokset, martensiittiset ruostumattomasta teräksestä valmistetut takeet ovat erittäin "korjattavissa" käyttämällä erikoishitsaustankoja (kuten AWS E309L). Tämä on elintärkeää, koska juoksijan vaihtaminen voi maksaa miljoonia ja kestää yli vuoden.

Q3: Kuinka suuria nämä takeet voivat olla?

• V: Massiivisissa projekteissa, kuten Three Gorges Dam, turbiinien akselit voivat ylittää 100 tonnia yhdellä takomalla, mikä vaatii joitain maailman suurimmista hydraulipuristimista (jopa 15 000–20 000 tonnia voimaa).

Kysymys 4: Onko suuntaus kohti "hybridi"-juoksijoita?

• V: Kyllä. Monet nykyaikaiset valmistajat käyttävät taottuhitsattua lähestymistapaa: monimutkaisen muotoiset terät taotaan erikseen maksimaalisen lujuuden saavuttamiseksi ja hitsataan sitten keskitaottuun navaan. Tämä yhdistää lujuus taonta ja suunnittelun joustavuus kokoonpanon.