超高分子量聚乙烯抗磨板

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超高分子量聚乙烯抗磨板

发布时间： 2010-11-18

改性超高分子量聚乙烯材料抗磨板（简称超高材料抗磨板），是中国水科院机电所开发研制用于制作水轮机抗磨板的高耐磨蚀材料。自上世纪90年代初起至今先后为刘家峡、万家寨、大峡、青铜峡和盐锅峡等大中型水电站提供了数十套抗磨板，应用机组的最大单机容量为265MW，涉及总装机容量逾4000MW，抗磨板净面积累计已超过600m²。目前正在为美国GE公司制作8套底环及顶盖抗磨板（4套备用），用于黄河西霞院水电站。抗磨板应用照片见后，抗磨板应用业绩见附表。

1.超高材料的一般性能

本产品采用改性的超高分子量聚乙烯塑料复合技术制作而成，改性的超高分子量聚乙烯塑料的主要性能如下：

容重： 0.95 g / cm³ ；热胀系数： 1.5 × 10 － 4 / ℃；
热变形温度： 80 ℃（使用温度应≤ 60 ℃）；
吸水率：＜ 0.01 % ；拉伸强度：≥ 23 Mpa ；
断裂伸长率： 300 % ；
抗冲击强度：＞ 178 KJ / m²（简支梁无缺口冲击强度）。

本产品（半成品件）易加工，使用木工工具即可锯割和刨削，也适于车、刨、钻、铣等金属加工工艺。

2.超高材料抗磨板的抗磨蚀性能

试验结果表明，改性超高分子量聚乙烯的抗磨性能是不锈钢1Cr18Ni9Ti或Cr16Ni5Mo材料的8～10倍以上，抗空蚀性是常用不锈钢1Cr18Ni9Ti材料的10倍以上。

超高材料（半成品件）具有很强的韧性，但硬度很低，易加工，使用木工工具即可锯割和刨削，也适于车、刨、钻、铣等金属加工工艺。

3.抗磨板的结构特点

超高材料一般为烧结压制而成的板材，制作抗磨板时其结构通常在圆周方向采用分块拼装结构，与底环或顶盖的联接采用螺钉（M16或M12）把合方式，螺钉上部用同材质的丝堵封固。抗磨板半成品件的周边留有10mm加工余量，厚度一般为28～35mm，留有5mm加工余量，抗磨板装配加工后的厚度一般为23～30mm。若需考虑导叶端面止水，可在抗磨板表面加工时，在对应导叶端面位置保留一个环形凸台（1～1.5mm），该方案简单有效，已在前述大中型水电站中应用。

附表： 改性超高分子量聚乙烯抗磨板应用业绩

序号	电站及机组	机型和主要参数	供货时间	套数	总面积，m²	用户单位
1	刘家峡2号机	Np=250MW；Hp=100m	1993 （首套）2002 （更换）	2	21	哈尔滨电机厂刘家峡电厂
2	刘家峡4号机	Np=250MW；Hp=100m	1997 （首套）2004 （更换）	2	21
3	刘家峡3号机	Np=265MW；Hp=100m	1998 （首套）2004 （更换）	2	19.8
4	刘家峡1号机	Np=265MW；Hp=100m	2002 ， 2005	2	20.2
5	刘家峡小机	Np=14MW	1999, 2004 （更换）	5	20
6	大峡1－4号机含备品	Np=77MW；Hp=23m	1994	8	136.6	富春江设备厂
7	万家寨1－4号机下抗磨板	Np=184MW；Hp=68m	1997	6	84.2	天津阿尔斯通公司
8	万家寨1－4号机上抗磨板	Np=184MW；Hp=68m	1997	6	130.9	天津阿尔斯通公司
9	青铜峡	Np=37MW；Hp=18m	1994	1	6.6	富春江设备厂
10	雍口	Np=26MW；Hp=20m	1998	2	11.8	富春江设备厂
11	盐锅峡	Np=45MW；Hp=36m	1995	1	5.8	盐锅峡电厂
12	陕西魏家堡	Np=6.3MW；Hp=96m	1997 ～ 2003	7	5.5	江西水轮机厂
13	丰宁、东固	Np=10MW；Hp=54m	1999	4	4.2	富春江富士水电设备公司
14	白水坑	Np=20MW；Hp=97m	2002	3	4.4
15	伊郎塔里干	2×8.9MW；Hp=56m	2003	2	2.1
16	湖南碗米坡	3×80MW；Hp=39m	2003	4	46.8
17	甘肃古城大机	Np=7.8MW；Hp=16m	2002	6	12.6	昆明电机厂
18	新疆吾库萨克	上、下抗磨板、蝶形边过渡段、转轮室里衬	2003	1	4
19	西霞院		2006	2	92	美国 Ge (杭发)
合计					649m²

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