SL∕T 814-2021 水轮机过流部件磨损试验方法[水利].pdf

ICS27.140CCSK55SL/T8142021Methodofabrasiveerosiontestforflowpassagecomponentsofhydraulicturbines2021-11-182022-02-1811项水利行业标准的公告2021年第12号中华人民共和国水利部批准水土保持信息管理技术规程(SL/T341-2021)等11项为水利行业标准，现予以公布。序号标准名称标准编号替代标准号发布曰期实施日期水土保持信息管理技术规程SL/T3412021SL34120062021.11.182022.2.18河道采砂规划编制与实施监督管理技术规范SL/T4232021SL42320082021.11.182022.2.182水资源监测数据传输规约SL/T4272021SL42720082021.11.182022.2.183堰寒湖风险等级划分与应急处晋技术规范SL4502009SL4512009SL/T45020212021.11.182022.2.184建设项H水 资 源 论 证 导 则 第5部分：化T.行业建设项HSL/T525.5202152021.11.182022.2.18建设项H水 资 源 论 证 导 则 第6部分：造纸行业建设项HSL/T525.620212021.11.182022.2.186水利通信r.程质量评定与验收SL4392009SL6942015SL/T694202172021.11.182022.2.18规程水轮机过流部件麽损试验方法SL/T814202182021.11.182022.2.18水泵蚀防护技术规范SL/T81520212021.11.182022.2.189电子证照取水许可证10SL/T81620212021.11.182022.2.18抗宁效益评估技术导则SL/T8172021112021.11.182022.2.18水利部2021年11月18日ISL/T8142021次目前言V1范围2规范性引用文件3术语和定义4试验方法与试验条件选择5试 验 方 法 及 参 数 测 量_2225.1般规定5.2圆盘式麽损试验5 . 3旋转喷射磨损试验5 . 4参数测景6磨损预估与评价6 . 1麽损预估6 . 2麽损评价附录A(资料性）河流泥沙常见矿物种类及硬度附录B(资料性）工程应用实例B.1丁程概况B.2机组主要参数B.3电站泥沙资料B.4试验方法与试验结果分析B.5建库后泥沙损能力估算B.6主要麽损部位的麽损量估算25688111213131313131414IESL/T8142021言刖根据水利行业标准制修订计划安排，按照GB/T1.12020标准化T.作 导 则 第1部 分：标 准化文件的结构和起草规则的要求，编制本标准。本标准共6章2个附录，主要技术内容有：试验方法与试验条件选择；试验方法及参数测量；磨损预估与评价。本标准批准部门：中华人民共和国水利部本标准主持机构：水利部国际合作与科技司本标准解释单位：水利部国际合作与科技司本标准主编单位：中国水利水电科学研究院本标准出版、发行单位：中国水利水电出版社本 标 准 主 要 起 草 人：余 江 成 周 叶 刘 娟 曹 登 峰 江 翠 伟本 标 准 审 查 会 议 技 术 负 责 人：王 福 军 游 超本 标 准 体 例 格 式 审 查 人：陈 昊本标准在执行过程中，清各单位注意总结经验，积累资料，随时将冇关意见和建议反馈给水利部国际合作与科技司（通信地址：北京市西城区白广路二条2号；邮政编码：100053;电话：[phone]?电 子 邮 箱：)，以供以后修订时参考。VSL/T8142021水轮机过流部件磨损试验方法1范围本标准规定了水轮机过流部件材料磨损试验方法。本标准适用丁水轮机过流部件抗泥沙磨损性能测定与评价。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本标准必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本标准；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB/T2900.45电工术语水电站水力机械设备GB/T10969水轮机、蓄能泵和水泵水轮机通流部件技术条件GB/T29403反击式水轮机泥沙磨损技术导则GB/T50159河流悬移质泥沙测验规范3术语和定义GB/T2900.45和GB/T29403界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1试验时段testinterval在保证试验泥沙循环使用效果及实验室条件下，试验泥沙一次性使用的时间。3.2泥沙磨损siltabrasion因水流携带泥沙引起的对过流部件表面所造成的材料破坏和流失。3.3磨损置amountofabrasion水流携带泥沙对过流部件表面所造成的材料流失量。磨损量可用磨损深度、磨损面积、质量损失、体积损失等表示。3.4磨损率在给定磨损条件下单位时间内材料的磨损量。abrasionrate3.5单位磨损率unitabrasionrate设定含沙量为lkg/m3时的磨损率。3.6粒径grainsize泥沙颗粒的大小，用毫米表示。3.7中值粒径mediangrainsize粒径级配曲线上小于该粒径泥沙质量占泥沙总质量50%对应的粒径，用毫米表示。3.8粒径相对磨损系数relativeabrasioncoefficientofgrainsizeSL/T8142021在采用3组及以上不同级配泥沙的磨损试验中，以中悄:粒径最小的级配泥沙的磨损量为基准，用以表征某级配泥沙的磨损量相对于基准的倍数。3.9抗磨倍数anti-abrasioncoefficient(relativeabrasionresistance)相同磨损条件下，基准材料磨损量与试验材料磨损量的比值。4试验方法与试验条件选择4.1试验方法包括圆盘式磨损试验方法与旋转喷射磨损试验方法：a)圆盘式磨损试验方法的试验装置为封闭式循环系统，试验段内试件表面的磨损状态为平面绕流磨损，试验结果可用于反击式水轮机的磨损预估。b)旋转喷射磨损试验方法的试验装置为非封闭式循环系统，试验段内试件表面的磨损状态为冲击磨损，试验结果可用于冲击式水轮机的磨损预估。4.2试验条件如下：a)试验装置水力磨损条件宜与磨损部件（部位）的水力磨损条件相似。b)试验水流速度、古沙量、泥沙级配、矿物成分及颗粒作用冲角等参数宜相近。河流泥沙常见矿物种类及硬度见附录A。c)试件材料宜与原型水力机械过流部件相同。d)试验时间受限时，可适当加大试验古沙量。若试验含沙量较过机含沙量相差较大时，可进行含沙量与磨损的关系试验。4.3在新材料开发研制阶段，可采用石英砂进行新材料抗磨性对比试验，宜采用270目或更细的石英砂，细石英砂的粒径更接近河流泥沙且可以避免粗石英砂在试验中破碎对试验结果造成的影响。5试验方法及参数测量5.1一般规定5.1.1试验装置循环系统应符合下列要求：a)设备与管路布置冇利于循环水流动通畅，避免泥沙淤积。封闭式循环系统保持试验过程中试验段内部压力不出现负压。b)设冷却设备，试验时水温不高于35C。c)管路内水流速度大于4m/s。当循环系统稳压罐水流速度低于4m/S时，加设搅拌泵搅拌。d)循环系统低处设沉沙池，底部设排空阀。5.1.2试验主要参数应符合运行稳定及测量精度要求。5.1.3试件表面粗糙度应与原型水力机械过流部件表面粗糙度相同，表面粗糙度宜符合GB/T10969的规定。试件装配后的表面平面度应不大于0.05mm。5.2圆盘式磨损试验5.2.1工作原理圆盘式磨损试验装置系统示意图如图1所示，试验装置主休为转盘室，内设冇圆盘与阻流栅，如图2所示。试验时圆盘在充满含沙水的圆盘室中旋转，形成圆盘盘面与含沙水的相对运动，使得盘面即试件磨损。通过测量试件选定测点的磨损量及对应测点的圆周速度，可得到各测点磨损量与圆周速度的关系。2SL/T81420212394说明:1稳 压 罐；2加 沙3调 压4冷 却 循 环 系 统；5搅 拌 系6供水系；7转盘室；8压力表；9直流电机。图1圆 盘 式 磨 损 试 验 装 置 系 统 示 意 图?说 明:1阻流栅；2 试件。图2圆 盘 式 磨 损 试 验 转 盘 室 示 意 图5.2 . 2试 验 装 置 参 数试验装置参数应按下列条件选定：a)圆盘直径：360420mm。b)圆盘与阻流栅的间隙：810mm。c)圆盘旋转速度：25004000r/min。d)圆盘室内压力：0.05O.IMPa。5 . 2.3试 件 布 置 方 式试件布置方式如下：a)宜采用38块相同扇形试件拼成完整圆盘并同定于底盘上。b)每块扇形试件对应的圆弧角度宜分別为45120。当试件数量为偶数时，可将对称的2块试3SL/T8142021件布置同一种试验材料，测量磨损量时宜取两者的平均俏。5.2 . 4磨 损 深 度 测 量磨损深度测量方法如下：a)试验前，应先将试件编号，然后用酒精或类似物质清洗去除试件表面油污和杂物。b)磨损量宜采用轮廓仪测量，也可采用数字式千分表测量。c)当采用数字式T分表测量时，宜采用下列方法测量：1)试件按6块扇形试件布置时，对应的圆弧角度为60。2)设定测量半径与测点。以试件边缝为起点，在试件外缘弧线上沿水流流动方向旋转45的半径线为第一块试件测量半径，再依次旋转60，其半径线为其他试件的测量半径。在测量半径上，半径范围2570mm为不磨损基准段，从半径3065mm设8个测点，测点间距为5mm半径范围70180mm为磨损段，共设14个测点，测点半径值分別为75mm85mm95mm105mm115mm125mm135mm145mm150mm155mm160mm165mm170mm175mm测量半径及测点布置示意图如罔3所示。7060救0?96857040.4砂30幼图3测 量 半 径 及 测 点 布 置 示 意 图d)每组试验宜测量3次，试验前测1次，即测量零点，在试验中及试验后各测1次。后两次测量值与前次测量值之差即为前后两个时段的磨损量。必要时可对两个时段磨损量对比分析。图4是实测结果的一个示例，图中HIH2H3分別是试验前、中、后的测量值。e)宜对试验前后圆盘试件拍照记录。4SL/T8142021o.1010.0510.00-0.05一0.10-0.15一0.20-0.25-0.30-0.35-0.4020406080100120140160180R/mm图4测 量 值 曲 线5 . 3旋 转 喷 射 磨 损 试 验5 . 3.1工 作 原 理旋转喷射磨损试验装置系统示意图如图5所示，试验段主体为转盘室，内设冇岡盘、喷嘴。喷嘴的布置方式可与圆盘垂直或成一定角度。喷嘴为垂直布置的试验段见图6,旋转圆盘由18块梯形试件沿分布圆拼接而组成圆环面，含沙水流从对称的4个喷嘴射向试件，造成试件表面磨损破坏。V.154nn10or3说明:1稳 压 罐；2加 沙3电 磁 流 童 计；4冷却循环系统；5揽拌呆;6多级呆；7转盘宰；8压力表；9直流电机；10图5旋 转 喷 射 磨 损 试 验 装 置 系 统 示 意 图回水泵。5.3 . 2试 验 装 置 参 数试验装置参数宜按下列条件选定：a)喷嘴对圆盘上试件的作用点分布圆直径：300360mm。b)圆盘转速:25004000r/min。5SL/T8142021说明:喷嘴；2试件。图6旋转喷射试验转盘室示意图1c)喷嘴数量：24个，喷嘴直径：3mm。5.3.3试件布置方式试件布置方式宜采用镶嵌方式，采用若干块梯形试件镶嵌在岡盘上组成圆环面，含沙水流从对称的4个喷嘴沿圆环面中心线射向试件。5.3.4失重法测量失重法测量方法如下：a)试验前，应先将试件编号，然后用酒精或类似物质清洗去除试件表面油污和杂物，用烘箱100C烘干0.5h,用分析天平称重，精度0.lmgb)宜将试件按设定位置装于圆盘上试验，试验结束后拆下试件，并用酒精或类似物质清洗试件表面，用烘箱100t：烘干0.5h，用分析天平称重，精度0.lmg。c)宜对试验前后梯形试件拍照记录。5.3.5磨损轮廓面积-深度法测量磨损轮廓面积-深度法测量方法如下：a)试验前，应先将试件编号，然后用酒精或类似物质清洗去除试件表面油污和杂物。b)宜将梯形试件放置在具冇三维坐标的测量基座上用数字T分表测量。沿梯形试件半径方向的中线位置设定为测量线，两端为基准，中间部分为磨损段，共设13个测点，测点布置示意图如图7所示，测值为各测点处的磨损深度。将各测点实测值按折线连线并计算由连线构成的轮廓面积，再除以喷嘴直径，即为该试件磨损深度。在试验前与试验后各测1次，两次测量值之差即为该组次试件磨损深度。测量数据曲线如图8所示，图中5条曲线为5块同种材料实测的磨损深度，标注3-16、3-17、3-18、3-19、3-20为试件标识码，其中3代表第3组试验，1620代表5块试件编号。c)宜对试验前后梯形试件拍照记录。5 . 4参 数 测 量5.4.1试验时间应根据试件磨损测量要求、材料抗磨性能、试验方法与试验条件等确定。5.4.2试验时段应根据试验水流速度、泥沙粒径、泥沙硬度等磨损试验条件确定。试验时段宜为68h相同试验方法试验时段应保持一致。6SL/T8142021S基准面-OC-3-荚笑_茨突_-沄麽损而茺_-茺艺-0C-Csj基准而图7测 点 布 置 示 意 图0.01I0.005-0.01-0.02-0.03-0.04-0.05-0.06-0.07101520253035404550L/mm图8测 量 数 据 曲 线5.4.3试验水流速度确定原则如下：a)圆盘式磨损试验水流速度主要由圆盘旋转速度确定。水轮机磨损定量分析时可将各测点圆周速度按经验公式（1)换算成各测点水流速度：W=(0.820.94)L7(1)式中：W水流速度，m/s；U各测点圆周速度，m/s。b)旋转喷射试验水流速度宜根据圆盘旋转速度、喷嘴射流速度及喷射角确定。即作用在试件上的水流速度W为作用点处的圆周速度与喷嘴射流速度V。的矢量和。若改变圆盘转速、喷嘴射流速度或方向，可改变W大小及冲角。c)试验水流速度应不小于30m/s。5.4.4含沙量测量方法如下：a)在试验过程中应定时取水样，可采用过滤法、烘干法或置换法进行测量。测量步骤应按照GB/T50159的规定执行。7SL/T8142021b)过滤法计算含沙量时，应采用标准量筒取水样并测量其体积和质量，分別按公式（2)公式（4)计算水样的浑水密度、体积浓度和含沙量：=M/V(2)PipwC(3)pS_pw(4)C,.s式中：浑水密度，kg/m3；Vf水样质量，kg;V水样体积，mSC,体积浓度，;清水密度，kg/m3；泥沙密度，kg/m3,试验前用标准容器和高精度称重仪器干沙兑清水测量确定；C含沙量，kg/m3。c)在一个试验时段内取水样次数应不少于3次。试验时应观察含沙水量的变化，当变化过大时应查明原因及时处理。d)对同一种试验方法，定时取水样的时间间隔应一致。有条件的情况下，可采用在线检测。5.4.5泥沙特性分析方法如下：a)泥沙特性分析应包括泥沙粒径、泥沙矿物成分与含量以及泥沙形貌分析等；b)泥沙粒径分析应给出泥沙粒径级配、中值粒径与平均粒径等数值。泥沙矿物成分及禽量分析应按不同泥沙粒径分別给出矿物成分及含量。泥沙形貌分析应给出泥沙颗粒形貌特征。平均粒径由公式（5)与公式（6)计算：PimaxIdmil(5)di=2(6)式中： 某一粒径组的平均粒径，某一粒径组泥沙上限粒径值，某一粒径组泥沙下限粒径值，平均粒径，某一粒径组泥沙在全部沙样中所占重量百分比。5.4.6其他测量参数应包括试验转速、流量、压力、温度及水位计等。试验转速与流量应分別采用电子汁数仪与电磁流量计测量，压力、温度及水位计等应采用常用仪表测量。ddmm；6磨 损 预 估 与 评 价6.1磨 损 预 估6 . 1.1磨 损 计 算6.1.1.1磨损试验结果可用磨损深度、磨损率或单位磨损率表示。6.1.1.2磨 损 深 度 可 按 公 式（7)计 算：AH=KCilWf,T(7)8SL/T8142021式中：磨损深度，综合影响系数，与泥沙特性、材质性能及其他等多种因素有关；含沙量，kg/m31a含沙量指数，根据经验，值范围为0.851.1，简化时可取为1.0;W水流速度，m/s;b水流速度指数，A值通常由试验确定，不同试验条件下A值范围为2.54.0,无试验数据时可取为3.0;磨损时间，h6.1.1.3磨损率可按公式8)计算：mm；KCT(8)E=KCUW式中：E磨损率，mm/h6.1.1.4单位磨损率可按公式9)计算:Es=KWh(9)式中:Es单位磨损率，mm/h06 . 1.2试 验 结 果6.1.2.1圆盘式磨损试验可根据试验需求，得到下列试验结果：a)采用1组试验时，可得到不同材料磨损率与圆周速度的关系，如图9所示。2.0另1 . 811.6,40.80.60.40.20.025303540455055t/(m/s)图9不 同 材 料 磨 损 率 与 圆 周 速 度 的 关 系b)采用不同泥沙级配试验时，可得到粒径相对磨损系数Kd与泥沙中值粒径（心。）的关系，如图10所示。c)采用不同含沙量试验时，可得到磨损量与含沙量的关系。6.1.2.2旋转喷射磨损试验可根据试验需求，得到下列试验结果：a)采用1组或多组同类试验，可得到不同材料磨损量对比关系及抗磨性相对强弱关系。b)当需求的试验速度较高时，可采用多组不同速度点试验，得到磨损量与速度的关系，并可与圆盘式磨损试验成果进行衔接处理与分析，用于冲击式水轮机、抽水蓄能机组等的磨损问题研究。9SL/T81420211.51.41.31.21.00.90.80.010.020.030.040.050.060.070.0840/mm图1 0材 料0Ci*13Ni5Mo的粒径相对磨损系数与泥沙中值粒径的关系6 . 1.3磨 损 预 估6.1.3.1磨损预估的内容是根据试验结果估算电站过机泥沙的磨损能力，用粒径相对磨损系数表示，并针对不同机型主要磨损部位估算电站不同运行年限内的年磨损量，以此根据经验判別水轮机主要磨损部位可能遭受的磨损程度，或与水轮机磨损的保证值做比较。反击式水轮机磨损保证值宜按照GB/T29403的规定执行。6.1.3.2过机泥沙磨损能力估算宜采用中值粒径加权平均法。过机泥沙的粒径相对磨损系数可按公式（10)、公式(11)计算。实际工程中电站过机泥沙磨损能力估算可参照附录BI(C0Ksp(10)KSc(11)式中：电站不同运行年限过机泥沙的粒径相对磨损系数；电站不同运行年限序号；j过机泥沙的分级粒径组序号；CJ分级粒径组的泥沙含量，kg/m3；分 级 粒 径 组 的 泥 沙 相 对 磨 损 系 数，可 根 据 分 级 粒 径 组 的 粒 径 七 从 图8中 直 接 查 得，或者依据图8中的关系曲线对应的计算公式计算获得；电站不同运行年限过机泥沙含量，kg/m306.1.3.3主要磨损部位及特征流速确定方法如下：a)不同机型主要磨损部位可按表1确定。KK表1水轮机不同机型的主要磨损部位主 要损 部 位备注机 型冲击式水轮机喷针、喷嘴与水斗喷针与喷嘴损审于水斗高水头混流式水轮机导水机构损秉于转轮混流式水轮机导水机构、lh漏环与转轮转轮叶片外缘、转轮室中环轴流式水轮机10SL/T8 142021b)主要磨损部位的特征流速可根据制造商的初步计算成果、相近水头段或比转速的其他电站相关资料确定，也可按表2进行简化计算。表2主要磨损部位特征流速的简化计算部 位符号特 征 流 速W机 型/设计水头，Q设计流量，m3/sa导叶最大开门，Z导叶数；Bo导叶高度，转轮出口圆周速度，m/s转轮出n法叫速度，m/sn额定转速，r/min;I)转轮出门直径，m喷针、喷嘴0.98Xm;冲击式水轮机水斗0.49X/277m;Q/iuZB0)导水机构（导叶)m;混流式与轴流式水轮机Jll4-f2其巾：M2=兀,），C2转轮叶片出水边4Q(2KI)6.1.3.4主要磨损部位的磨损量估算应根据水库各个运行年限的过机含沙量及颗粒级配、主要磨损部位特征流速确定，可采用公式（1)或公式（7)和公式（8)估算。磨损量估算可参照附录13。6 . 2磨 损 评 价6 . 2.1不同材料对比试验中，基准材料宜采用常用材料，可选用OCrl3Ni5Mo不锈钢。不同材料的抗磨倍数按公式（12)计算。s,=Hl/H(12)式中：e,某材料抗磨倍数；i材料序号，如试验材料为6种，则/=2,3，基准材料磨损量；某材料磨损量。6.2.2当试验方法不同或试验条件与原型水力机械冇差异时，材料抗磨倍数可比性不宜简单比较，应根据具体问题分析确定。6 . 2.3丁程应用磨损预估时，可根据磨损量佔算结果及其他影响磨损因素，分析确定该T.程水轮机的磨损程度。宜按照GB/T29403的规定对磨损程度做出较明确的定性判断，例如可将磨损程度定性为轻微、中等和严重，并据此采取恰当而经济合理的抗磨措施。，6;11SL/T8142021附 录A(资料性）河流泥沙常见矿物种类及硬度河流泥沙常见矿物种类及硬度见表八.1。表A.1河流泥沙常见矿物种类及硬度序号矿物种类矿物化合物主要化合物分子式莫氏硬度石英氧化物Si()27.0绿帘石砟酸盐Ca2(Al，Fe)()H)(Si()4)226.07.0正长石硅酸盐KAlSi3()36.06.5黄铁矿硫化物FeS26.06.54钠长石硅酸枕NaAlSi3()56.06.5钾长石砷酸盐KAlSi3()66*06.5金红石氧化物Ti()276.06.5赤铁矿氧化物Fe2()385.5-6.5透闪/辉石硅酸枕CaMgSi2C)6?Ca2Mg5(S“Ou)2(OH)25.56.09钠闪石硅酸枕Na2Fe3Fe2(SuOn)2()H)2105.56.0钛铁矿氧化物FeTi()3115.06.0砷酸枕榭石12CaTiSi()35.06.0角闪石硅酸枕(CaMgAlFeMnNa2K2Si()3135.56.0磁铁矿氧化物Fe30,145.56.0磷灰石磷酸枕3Ca3(PC)4)2.CaF2155.0萤石卤化物16CaF24.0碳酸盐CaMg(C()32n云石173.54.0H2KAl3(Si()3(HK)2(Mg,Fe)2Al2(SiO,)3;内/黑云母硅酸枕182.03.0方解石碳酸枕CaC()3193.0硅酸盐绿泥石H4Mg3SiOg-hHMg4Al2SiQ9202.03.0高岭石硅酸枕H4Al2Si2()9211.02.512SL/T8142021附 录B(资 料 性）工 程 应 用 实 例B.1工程概况T.程为某河流上兴建的大型水电T.程。电站装机18X700MW混流式水轮发电机组，额定水头186m,电站水库总库容126.7亿m3根据建设方提供的电站泥沙资料，建库后前50年的汛期(69月）过机含沙量为0.460.79kg/m3由于该电站机组具有容量大、参数高、流速高等特点，Mi于对电站投产后机组运行安全的考虑，应进行机组磨损问题调研和磨损预估研究，以便采取恰当而经济合理的抗磨措施。B.2机 组 主 要 参 数机组主要参数见表B.1。表B.1机 组 主 要 参 数额定水头额定出力/MW额定流景/(m3/s)额定转速/(r/min)转轮直径年利用小时数名称/h参数45305080186700423.81257.65B.3电 站 泥 沙 资 料电站坝址处原有河道多年平均含沙量1.72kg/m3,多年汛期平均含沙量2.43kg/m3,电 站 建 库 后水库每运行10年的汛期69月）平均过机含沙量及颗粒级配见表B.2,莫 氏 硬 度 大 于5的 过 机 泥沙含量约为51%。表B.2电站建库后每运行10年汛期69月）平均过机含沙量及颗粒级配分级粒径组泥沙含量/(kg/m3)含沙量/(kg/m3)中值粒径年份/年0.01mm0.05mm0.010.025mm0.0250.05mm0.2860.1670.0070.00790100.4600.00011200.5130.2940.2040.0150.00860.00021300.5690.2390.00950.3000.030.0000.3130.2910.010831400.6710.0670.00041500.7890.3210.3350.1250.0070.0123B.4试 验 方 法 与 试 验 结 果 分 析B.4.1试验方法：圆盘式磨损试验。B.4 . 2试 验 材 料：0Crl3Ni5Mo0Crl6Ni5Mo及改性超高分子量聚乙烯材料。B.4.3试验用沙：取自电站坝址下游附近，经筛分成3种级配泥沙，泥沙粒径范围分別为：d0.03mm0.03mmc/C0.05mm0.05mmc/C0.1mm13SL/T8142021B.4.4试验结果分析：a)试验用沙与0Crl3Ni5Mo材料的磨损与粒径关系式:=0.274ln(J50)+2.06(B.1)式中:Kz泥沙相对磨损系数。b)试验用沙与0Crl3Ni5Mo材料的磨损关系式:A H=KKl7irW36T03.2)式中：AH材料的磨损深度，K综合影响系数，K=l.16X10-9含沙量，kg/m3W水流速度，m/s运行时数，hmm;B.5建库后泥沙磨损能力估算根据试验得到的磨损与粒径关系式B.1)和 表B.2,采用加权平均法对建库后汛期平均过机泥沙的磨损能力进行估算。各运行年限汛期过机泥沙相对磨损系数估算结果见表B.3。表B.3各运行年限汛期过机泥沙相对磨损系数估算结果分组粒径范闱/mm0.050.010.0250.0250.05含沙量泥沙相对麽损系数组内中间粒径+/C,0.01750.03750.0750.005mm/(kg/m3)K分组粒径相对麽损系数0.6080.9521.1601.350010年0.2860.1670.0070.4600.7410.0001120年0.2940.2040.0150.5130.7610.000分级粒径组泥沙含量2130年0.2390.7820.5690.3000.0300.000C3140年0.3130.2910.0670.6710.8120.0004150年0.3210.1250.0070.7890.8470.335B.6主要磨损部位的磨损量估算B.6.1主要磨损部位：导叶、转轮叶片出口。B.6.2主要磨损部位的特征流速：a)导叶:34m/s0b)转轮叶片出口：41.4m/sB.6.3利用B.4.4中试验得到的磨损关系式B.2)表13.2、表B.3及特征流速值进行计算，各运行年限导叶与转轮叶片出口的磨损量估算结果见表R4。B.6.4根据表B.4磨损量估算结果及考虑其他影响磨损的因素，可判断该机组的磨损程度为中等偏严重，应在水轮机设计、制造、安装、运行、维护与检修等各个环节采取综合防护措施。14SL/T8142021表B.4各运行年限导叶与转轮叶片出口的磨损量估算结果A/7/(mm/a)含沙量/(kg/m3)运行时段KK/年/h/10转轮W=41.4m/s)导叶W=34m/s)0100.4600.8590.3100.62911200.8830.7210.5130.35521300.5690.90724030.8220.40431400.6710.9420.4951.0060.9821.23341500.7890.607注：T为机组汛期运行时间。15