郭万宇，程 岩，杨 东，雷 荣，韩木植

(1.国电云南电力有限公司，云南昆明 650021;2.德宏福榕大盈江水电开发有限公司，云南德宏州 679308)

1 概述

我国有相当数量的河流为多泥沙河流，年输沙量超过14万t的河流有42条。如黄河，其年平均含沙量为 36.9kg/m3，汛期最高可达 933kg/m3，年输沙量为15.7亿t;云南省内河流大多为泥沙河流，含沙量相对比较高，以澜沧江为首，年平均含沙量为18.9kg/m3。水轮机在含沙量大的水流作用下长期使用，各部件受磨损和汽蚀损坏，严重影响设备的寿命和安全运行，每年因泥沙磨蚀导致设备效率降低、检修费用增加以及损失电量增加等累计经济损失可高达数千万元。若要更换一套新水轮机设备，则其价格昂贵，成本太高不合算。因此，选取合理的表面处理技术来提高水轮机的耐磨性和抗汽蚀性具有显著的经济效益和实用价值。

1.1 研究背景

大盈江流域面积为5676km2，支流及盈江盆地边缘地带滑坡、泥石流密集，仅大盈江沿岸就有泥石流沟116条，水土流失严重。多年平均悬移质含沙量0.47kg/m3，年输沙量313万t，90%的泥沙都集中在5月到10月的汛期，泥沙材质为花岗岩，直径为0.5～12mm不规则晶体颗粒，硬度高，对机组过水部件磨蚀较快。大盈江一级电站系大盈江流域开发的第一级电站，1至3号水轮发电机组于2007年先后投产发电，仅运营3年，水轮机转轮、底环抗磨板、抗磨环等就出现严重磨蚀情况:大部分抗磨环不锈钢层已冲刷完毕，转轮上冠、下环的迷宫齿已严重磨损形成三角形;下环有多处冲刷出沟槽，上端面外侧已冲刷呈波浪形;转轮叶片进水面根部磨损及汽蚀现象严重;磨损还导致转轮止漏环间隙增大，叶片线形改变，抗磨环过流面间隙不均匀，机组振动加大，影响了机组出力。……