IEC 62364:2013
(Main)Hydraulic machines - Guide for dealing with hydro-abrasive erosion in Kaplan, Francis and Pelton turbines
Hydraulic machines - Guide for dealing with hydro-abrasive erosion in Kaplan, Francis and Pelton turbines
IEC 62364:2013 serves to present data on particle abrasion rates on several combinations of water quality, operating conditions, component materials, and component properties collected from a variety of hydro sites; develop guidelines for the methods of minimizing particle abrasion by modifications to hydraulic design for clean water. These guidelines do not include:
- details such as hydraulic profile shapes which should be determined by the hydraulic design experts for a given site;
- develop guidelines based on "experience data" concerning the relative resistance of materials faced with particle abrasion problems;
- develop guidelines concerning the maintainability of abrasion resistant materials and hard facing coatings;
- develop guidelines on a recommended approach, which owners could and should take to ensure that specifications communicate the need for particular attention to this aspect of hydraulic design at their sites without establishing criteria which cannot be satisfied because the means are beyond the control of the manufacturers
- and develop guidelines concerning operation mode of the hydro turbines in water with particle materials to increase the operation life. It is assumed that the water is not chemically aggressive. Since chemical aggressiveness is dependent upon so many possible chemical compositions, and the materials of the machine, it is beyond the scope of this Guide to address these issues. It is assumed that cavitation is not present in the turbine. Cavitation and abrasion may reinforce each other so that the resulting erosion is larger than the sum of cavitation erosion plus abrasion erosion. The quantitative relationship of the resulting abrasion is not known and it is beyond the scope of this guide to assess it, except to recommend that special efforts be made in the turbine design phase to minimize cavitation. Large solids (e.g. stones, wood, ice, metal objects, etc.) traveling with the water may impact turbine components and produce damage. This damage may in turn increase the flow turbulence thereby accelerating wear by both cavitation and abrasion. Abrasion resistant coatings can also be damaged locally by impact of large solids. It is beyond the scope of this Guide to address these issues. Key words: hydraulic, turbines, hydro-abrasive erosion
Machines hydrauliques - Guide relatif au traitement de l'érosion hydro-abrasive des turbines Kaplan, Francis et Pelton
La CEI 62364:2013 est destinée à présenter les données disponibles concernant les taux d'abrasion par particules avec diverses combinaisons de qualité de l'eau, conditions d'exploitation, matériaux et propriétés des composantes; ces données ayant été obtenues sur différents sites hydroélectriques; développer des lignes directrices applicables aux méthodes de réduction au minimum de l'abrasion par particules par des modifications de la conception hydraulique utilisée en l'absence de particules. Ces lignes directrices n'abordent pas les détails tels que
- les profils hydrauliques que les spécialistes en conception hydraulique déterminent pour un site donné;
- développer des lignes directrices établies sur le "retour d'expérience" concernant la résistance relative de matériaux confrontés aux problèmes d'abrasion par les particules;
- développer des lignes directrices concernant la maintenabilité des matériaux résistant à l'abrasion et des revêtements de surface durs;
- développer des lignes directrices relatives à la recommandation d'une méthode, que les propriétaires pourraient appliquer, et dont il convient qu'ils l'appliquent effectivement, afin de s'assurer que leurs spécifications montrent la nécessité d'accorder une attention toute particulière à la conception des formes hydrauliques propres à leur site sans imposer des critères qui ne peuvent être satisfaits dans la mesure où les moyens à mettre en oeuvre ne sont pas maitrisables par les constructeurs;
- développer des lignes directrices concernant le mode de fonctionnement des turbines hydroélectriques en présence de particules afin d'accroître la durée de vie. Ce guide fait l'hypothèse d'une eau chimiquement non agressive; étant donné que cette agressivité dépend des diverses compositions chimiques possibles, ainsi que des matériaux constitutifs de la machine, le domaine d'application de ce Guide ne traite pas de cette question. Ce guide fait également l'hypothèse de l'absence de cavitation au niveau de la turbine. En effet la cavitation et l'abrasion peuvent se renforcer mutuellement de sorte que l'érosion résultante est plus importante que la somme des deux. Comme aucune formulation quantitative de cette abrasion résultante n'est connue, ce guide n'a pas pour objet de l'évaluer, sauf pour recommander, lors de la phase de conception de la turbine, des efforts particuliers visant à minimiser la cavitation. Des solides de grand volume (comme des pierres, du bois, de la glace, des objets métalliques, etc.) véhiculés par l'eau peuvent percuter les composantes de la turbine et les endommager. Ces dommages peuvent pour leur part accroître la turbulence de l'écoulement et accélérer l'usure par cavitation et par abrasion. Les revêtements durs résistant à l'abrasion peuvent également être endommagés localement suite à l'impact de ces solides de grand volume. Ce guide ne traite pas de ces questions. Mots-clés: hydraulique, turbines, érosion hydro-abrasive
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IEC 62364
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Edition 1.0 2013-06
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NORME
INTERNATIONALE
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Hydraulic machines – Guide for dealing with hydro-abrasive erosion in Kaplan,
Francis, and Pelton turbines
Machines hydrauliques – Guide relatif au traitement de l'érosion hydro-abrasive
des turbines Kaplan, Francis et Pelton
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