GB/T 15469《水轮机、蓄能泵和水泵水轮机空蚀评定》分为３部分,本部分为GB/T 15469的第1部分。本部分代替GB/T 15469-1995《反击式水轮机空蚀评定》。本部分规定了反击式水轮机在给定条件下(如在合同中规定的功率、水力比能(水头)、转速、材料、运行条件和运行时间等)某些规定的过流部件因空蚀造成的材料损失的测量和评定方法。本部分与GB/T 15469-1995相比主要差异为：———原标准规定的基准运行时间为8000ｈ，本部分修改为对于每天运行时间较多的机组运行8000ｈ或对于每天运行时间较少的机组运行3000ｈ；———原标准中关于空蚀保证值计算部分是在正文中采用公式加表格的方式，本部分修改为按示例考虑，作为附录Ａ，其空蚀保证值计算采用公式加曲线的方式。 GB/T 15469.1-2008 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/T15469.1-2008 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS27.140
GB-T2406.1-2008
中华人民共和国国家标准
GB/T15469.1—2008
代替GB/T15469-1995
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Hydraulic turbines,storage pumps and pump-turbines-Cavitation pittingevaluationPart 1:Cavitation pitting evaluation in reaction turbines(IEC60609-1:2004,M0D)
2008-06-30发布
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
2009-04-01实施
GB/T15469.1—2008
1范围
1.1概述
1.2不包含的内容
水中含有化学物质的影响
1.4水中含有固体颗粒的影响
2规范性引用文件
3术语、定义、符号与单位
3.1术语、定义与符号
3.2单位
4空蚀保证
保证期
空蚀长的定义
4.3运行范围和运行时闻
5程序…
5.1保证期内的空蚀修复
5.2空蚀的测谨与计算
6空蚀垂的评定
附录A（规范性附录）空蚀保证值的示例目
附录B（资料性附录）
本部分与IEC60609-1：2004技术性差异及其原因....
GB/T15469《水轮机、蓄能泵和水泵水轮机空蚀评定》分为以下3部分：第1部分：反击式水轮机的空蚀评定；第2部分：蓄能泵和水泵水轮机的空蚀评定；第3部分：水斗式水轮机的空蚀评定。本部分为GB/T15469的第1部分。GB/T15469.1—2008
本部分修改采用国际电工委员会IEC60609-1：2004《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评定》，同时对文字、单位和图表进行了规范化处理。本部分与IEC60609-1的主要区别在附录B中说明。本部分代替GB/T15469--1995《反击式水轮机空蚀评定》。本部分与GB/T15469—1995相比主要差异为：原标准规定的基准运行时间为8000h，本部分修改为对于每天运行时间较多的机组运行8000h或对于每天运行时间较少的机组运行3000h；原标准中关于空蚀保证值计算部分是在正文中采用公式加表格的方式，本部分修改为按示例考虑，作为附录A，其空蚀保证值计算采用公式加曲线的方式。本部分的附录A为规范性录，附录B为资料性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国水轮机标准化技术委员会（SAC/TC175)归口。本部分主要起草单位：东方电机有限公司、中国水利水电科学研究院、哈尔滨电机厂有限责任公司。本部分主要起草人：陶喜群、余江成、闫志国。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T15469-1995。bzxz.net
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本部分规定了反击式水轮机的空蚀评定。反击式水轮机的空蚀程度取决于以下五种主要因素：a）水轮机的型式和设计；
b）空蚀作用部位的材料和表面状态；c）水轮机的安装高程，或电站空化系数(op）；d）运行持续时间和运行工况；
e）水质。
a)、b)取决于水轮机自身的特性。而c)、d)、e)取决于电站的运行条件。因此，空蚀保证值应由供需双方在电站规划设计阶段或合同中商定。对于转轮的更新改造或要求有更宽的运行范围时，供方应在投标中对空蚀量做出保证建议。空蚀保证可以采用以下两种方法进行协商：一是根据合同中给定水轮机的安装高程（对应的电站空化系数p），以及水轮机的尺寸、转速、过流部件材料、表面条件和运行工况等协商空蚀保证值（见图1a)；二是在确定空蚀允许值的条件下，协商水轮机的安装高程(见图1b)。大多数情况下，机组能在无空蚀条件下正常运行，或者被要求在无空蚀条件下运行，有时为了经济的原因，也可以允许有轻微的空蚀，即水轮机的安装高程可以高于无空蚀运行的高程。每个电站a)～e)项都不同，制定通用的都可接受的空蚀允许值是不合适的。因此，建议根据每个电站的条件进行经济评估。通常更低的安装高程更大的电站空化系数p值篇要更高的土建费用）和/或更贵的转轮（形状和/或材料)可减少空蚀量。较高的成本带来的效益是降低运行费用和减少检修频率，还可减少因为停机带来的电能损失，空蚀深度、体积和质量与转轮直径的函数关系，见附录A。合同规定的电站空化系数p
协商的空蚀允许值
图1水轮机在流量一定时空蚀量与电站空化系数的函数关系1
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协商的电站空化系数Gp
合同规定的空地允许值
图1(续）
1范围
1.1概述
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/T15469.1—2008
GB/T15469的本部分规定了反击式水轮机在给定条件下（如在合同中规定的功率、水力比能（水头）、转速、材料、运行条件和运行时间等）某些规定的过流部件因空蚀造成的材料损失的测量和评定方法。
在合同中应规定反击式水轮机在全部或部分运行范围内是否存在空蚀。并应明确规定空蚀保证值。
1.2不包含的内客
本部分不包括空化可能对水轮机的其他性能产生的影响，例如：--功率、效率、振动、整机的机械性能和噪声；·在运行中暴露出的材料缺陷。运行中因过流部件的磨损而暴露出的材料缺陷不计人空蚀保证。1.3水中含有化学物质的影响
本部分假定水中不含腐蚀性的化学物质，如果要考虑水中所含的化学物质的腐蚀性，应在协议中给出水质的分析结果，并基于此做出空蚀保证。因为化学腐蚀性涉及到化学成分和设备的材料等诸多因索，其响应不包括在本部分限定的空蚀保证范围之内。如果在进一步的分析过程中表明水的腐蚀性大于协议里的给定值，则在评估空蚀保证是否满足时。应考虑水的腐蚀性的影响。如果出现空蚀的区域可以区分出是由于化学腐蚀或电化学腐蚀的影响而增加的，这些增加的破坏部分也应不包括在本部分限定的空蚀保证范围之内。1.4水中含有固体颗粒的影响
空蚀评定以一般水质为基础。水中含有少量固体颗粒及其造成的磨损轻微时，可视为一般水质。水中固体颗粒如泥沙引起的磨损不作为空蚀来考虑。当水轮机在含有大量固体颗粒的水中运行时，材料损失会因空化（如果存在）与磨损的联合作用而加剧。而且，当材料表面因磨损而发生改变时，因永力型线的改变可能引发空化或者加剧空化，空蚀和磨损破环在外观、部位和机理上都不相似，故在测量损坏时区分出二者是非常重要的。如果出现空蚀的区域可以区分出是由于磨损的影响而增加的，这些增加部分的损坏应不包括在本部分限定的空蚀保证范围之内。本部分给出的空蚀保证值及其测量方法仅适用于空蚀。对一些每年至少有一时段在含有大量固体颗粒的水中运行的水轮机，由于固体颗粒引起的磨损破坏程度取决于诸多方面的因素，如颗粒浓度、矿物成分、颗粒粒径级配和冲击参数(如相对速度和冲击角度)以及过流表面材料特性和水轮机运行条件等，这些已超出了本部分的范围。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T15469的本部分的引用成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修改版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成的协议的客方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分，
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GB/T2900.45电工术语水电站水力机械设备（GB/T2900.452006，IEC61364：1999，MOD）GB/T15468水轮机基本技术条件（GB/T154682006，IEC60041:1991，NEQ）3术语、定义、符号与单位
3.1术语、定义与符号
GB/T2900.45中确立的以及下列术语、定义和符号适用于本部分。注：这些术语、符号与定义也遵从GB/T15468标准。3. 1.1
空化cavitation
在流道中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、溃灭过程的总称，3.1.2
cavitation pitting
由于空化造成的过流表面的材料损坏。3.1.3
电站空化系数：plantcavitationcoefficient在电站运行条件下的空化系数。3.1.4
cavitation pitting gearantee period空蚀保远期
对水轮机运行做出空蚀有效保证的月数或年数。3.1.5
空蚀保证运行时间cavitationpittingguaranteedurationof eperation空蚀保证有效的水轮机运行小时数。3.1.6
基准运行时间t（h）referencedurationofoperationt（h）用来作为确定空蚀保证基准值的小时数。3.1.7
aetualduration of operationta(h)实际运行时间t（h）
空蚀考核时水轮机实际运行小时数。3.1.8
normal continuous operatingrange正常连续运行范围
运行在PcL、Pcr、Ec.和Ecu的范围内（见图2)。3. 1.9
高负荷短时运行范围high-loadtemporaryoperationrange运行范围限制在Pct和Pu之内（见图2）。3.1.10
low-load temporary operating range低负荷短时运行范围
运行范围限制在Pcc和P之内（见图2）：3. 1.11
低水力比能短时运行范围lowspecifichydraulicenergytemporaryoperatingrange运行范围限制在Eα和Em之内（见图2)。2
低水力比能短时运行
范图（最多50h）
商负荷短时运行范用（最多100h）80c0或
注：对于运行时间，见4.3.
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高水力比能短时运行
范田（最多50h）
正常连续运行范品
低负短时
运行范用（圾多500h）
允许圾低的NPSE
水力比能E
上图中的曲线形状仅作为示意。特别是最低的NPSE线会与示例有明显的不同。图2水轮机的运行范围
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高水力比能短时运行范围highspecifichydraulicenergytemporary运行范围限制在Ect:和Et之内（见图2)。3. 1.13
在指定的水力比能和允许的净正吸出比能条件下正常连续运行的功率下限（见图2）。3. 1. 14
在指定的水力比能和允许的净正吸出比能条件下正常连续运行的功率上限（见图2)。3. 1. 15
在指定的水力比能和允许的净正吸出比能条件下短时运行的功率下限（见图2)。3.1.16
在指定的水力比能和允许的净正吸出比能条件下短时运行的功率上限（见图2)。3. 1. 17
E(Jkgt)
比能，即单位质流体所具有的机校能，是位置比能、压力比能和速度比能的总和。3. 1.18
g(ms*2)
电站所在地的重力加速度。
水头，为水轮机进、出口断面的单位质量水的能量差。与水力比能的关系式为H=E/g。3. 1.20
NPSE(Jkg~1)和NPSH(m)
NPSE为运行的净正吸出比能。NPSH为净正吸出高度。NPSH=NPSE/g。3.1.21
在规定的净正吸出比能的条件下正常连续运行时的水力比能下限（见图2)。3.1.22
在规定的净正吸出比能的条件下正常连续运行时的水力比能上限（见图2）。3.1.23
在规定的净正吸出比能的条件下短时非正常运行时的水力比能下限（见图2)，通常ErL与EcL是相等的。
在规定的净正吸出比能的条件下短时非正常运行时的水力比能上限（见图2)，通常ETL:与Ecc是相等的。
运行的净正吸出比能的最小允许值。3.1.26
GB/T15469.1—2008
电站吸出高度，在反击式水轮机中所规定的空化基准面与尾水位的高差。与净正吸出高度的关系为H,=（P一P.)/(pg）一NPSH,式中P,-一当地大气压,P、-实际水温下的汽化压力。3.1.27
从母材原始表面测量起到所有空蚀区域中的最大绝对深度。3.1.28
S,,S2,S,,..,S,(mm)
从母材原始表面测量起到某一指定的空蚀区域中的最大深度[见5.2.1和5.2.3b)二。3.1.29
V(cm2)
被空蚀剥落的材料体积。
A+A2,A,....\,A,(cm*)
被空蚀的各单个面积见5.2.2和5.2.3b)二。3.1.31
k,k.k2,k3,....\,k,
空蚀剥落体积近似计算使用系数[见5.2.3b)二。3.1.32
空蚀剥落材料质量，当体积转换成质量时，可近似按7.8kg/dm\换算。3.1.33
Cx(mm,cm2,kg)
基准运行时间内的空蚀保证值。3.1.34
C.(mm,cm\,kg)
空蚀评定时运行时间内的空蚀保证值。3.1.35
（见GB/T2900.45）
对于混流式水轮机是指转轮叶片出水边正面和下环相交处的直径；对于轴流、斜流和贯流转桨式水轮机是指转轮叶片轴线外缘处转轮室的内径；对于轴流定桨式水轮机是指叶片外缘柱形转轮室的内径；对于斜流定桨式水轮机是指叶片出水边外缘对应的转轮室的内径。3.2单位
本部分全文采用国际单位制(SI)和中华人民共和国法定计量单位。4空蚀保证
4.1保证期限
除非协议中另有说明，空蚀保证期或空蚀保证运行时间应与合同中协议规定的水轮机的保证期一致。
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4.2空蚀量的定义
在合同文件中应规定：
在按4.3.2中定义的双方意的参考运行时间，由空蚀引起的金属损失量应不大于的数值；空蚀损失量是否满足保证值应按照5.2的规定的检查方法进行测量与计算。空蚀保证涉及的内容有：
一-转轮材料的体积损失V\（见3.1.29)或质量损失“M\（见3.1.32）；一转轮材料的深度损失“S”（见3.1.27)；一固定部件材料的体积损失“V”或质损失“M\；固定部件材料的深度损失“S”。空蚀保证值可以由数大深度S、剥落体积V或质量损失M来限定。对于整个转轮的保证方面，一个叶片的空蚀体积V或质量损失M不应超出整个转轮空蚀保证体积或质量的Y倍。对于轴流式、贯流式水轮机,Y=0.4；对于混流式和斜流式水轮机，Y=0.3。对于轴流式、贯流式、斜流式水轮机的固定部件，空蚀深度S和体积V或质量M的值与转轮空蚀保证值一致。对于混流式水轮机的固定部件，空蚀体积V或质量M为转轮空蚀保证值的一半，而空蚀深度S与转轮空蚀保证值相等，
4.3运行范围和运行时间
4.3.1运行范围
为了确定空蚀保证值，以及评估空蚀是否满足保证，应根据水力比能（水头）、功率和净正吸出比能（吸出高度），明确规定水轮机在相应的基推运行时间内的运行范围（参咒图2），合间应规定以下参数：
P和Pet:
P和Pe
ETu和Ecu
E和Ec
如果机组要求在无空蚀（见附录A)条件下运行，推荐采用E-Ea，Er-EcL以及Pu=Pcu：除非另有协议，如果合同只规定了连续正常运行范围，可采用以下参数：Pr=1. 05Pcu
Pcc随机型不同而异，混流式为各相应水力比能45为功率保证值；转浆式为各相应水力比能35头功率保证值；定浆式为各相应水力比能75%功率保证值。PT=0
ETu=Ecu
En-EcL
在保证期内，应准确记录每一台机组的功率、水力比能（或水头）、上游水位、净正吸出比能（吸出高度）或尾水位及运行小时。应为供方提供方便来检查运行条件是否与合同一致。4.3.2基准运行时间
除非另有协议，下列基准运行时间(不考虑保证期)应作为确定和评估空蚀保证的基础。运行8000h
对于每天运行时间较多的机组（例如带基荷运行的水轮机）对于每天运行时间较少的机组（例如调蜂运行的水轮机）当上述两种情况兼有时，基准运行时间可由供需双方协商进行折算。4.3.3实际运行时间
运行3000h
至空蚀检查时为止，从电站运行记录中计算出的全部运行时间，并区分出在正常连续运行范围内和在高、低水力比能下和高、低负荷短时运行范围内的运行时间。除非另有协议，如果实际运行时间超出下列运行时间中的任何--项，空蚀保证无效。6
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