-
Kun toisaalla on ollut puhetta vesivoimakoneen kavitaatiosta niin kuva-arkistoa siivotessa tuli eteen muutama kuva joiden arvon ymmärsin vasta pari vuotta niiden ottamisen jälkeen. Kuva on museopyörästä joka on Imatrankoskella sillan vieressä näytillä ja josta on kuva täälläkin.
Kavitaatiovauriot jätettiin pyörää museoitaessa tarkoituksella korjaamatta ja ihmisten ihmeteltäväksi. Ilmiöhän tulee siis siitä että veden virratessa pyörän läpi osa siitä saattaa joutua alempaan paineeseen kuin veden höyrystymispiste vallitsevassa lämpötilassa on. Tällöin syntyy höyrykuplia jotka korkeampaan paineeseen joutuessaan romahtavat kasaan ja aiheuttavat paikallisesti erittäin kovan paineiskun, eräs pumppualan expertti kertoi että häntä fiksummat olivat jotenkin optisesti saaneet mitattua paineiskun suuruudeksi 200-4000bar. Materiaalille, jos kupla romahtaa riittävän lähellä, ilmiö on sama kuin mätkisi vasaralla tai ampuisi haulikolla. Ensinnäkin metallin pintaa suojaava oksidi lähtee pois, happi tekee pintaan uuden suojakerroksen joka taas uudesta iskusta lähtee pois jne. Toiseksi jatkuvat iskut tekevät metallista kovaa ja haurasta joka myös voimistaa vaurioitumista.
Vaurioiden ensimmäistä astetta, pyörän harmaantumista, ei tästä näe mutta kehärenkaassa oleva "rokko" on seuraava vaihe, sitten tulee siivessä olevan kaltaista jälkeä ja lopulta siipeen voi tulla jopa käden mentävä reikä. Vanhoilla pyörillä ilmiöstä ei pääse kokonaan eroon mutta koneen fiksulla ajotavalla on iso merkitys. Fiksusti ajamalla vaurioiden järkeväksi paikkausväliksi voi saada esim. 10v.
Ilmiön esiintyminen mitataan käyttöönotettaessa ja on täysin koneistokohtainen asia. Esim. Sayano-Shushenskayan v.2009 onnettomuuskoneessa oli englanninkielisen Wikipedian mukaan turbiinivalmistaja LMZ ohjeistanut että onnettomuuspäivänä vallinneessa 212m putouksessa tehoilla 0-265MW sai ajaa, 265-570MW sai ajaa mutta se ei ole suositeltavaa, 570-640MW oli suositeltu ajoalue ja yli 640MW ajaminen oli kiellettyä. Onnettomuuskone oli laitoksessa ainoa missä oli moderni turbiininsäädin ja se oli siksi laitettu säätämään laitoksen kokonaistehoa. Automatiikka ajeli konetta laidasta laitaan olevilla tehoilla ja vaikka kone oli surkeasti kunnossapidetty niin lienee täysin mahdollista että kavitoinnin aiheuttama tärinä oli se viimeinen tekijä joka käynnisti onnettomuuden.
Vuodelta 1935. Imatra
02.07.2010
Kuvaaja: Mikko Koho
21.04.2012 14:08
<muhentaja>
Wikipedian mukaan Sayano-Shushenskayassa turbiinipyörään oli tehty kavitaatiovaurioiden paikkauksia mutta turbiinia ei oltu tasapainotettu korjausten jälkeen, ja epätasapainossa olevan turbiinipörän vatkaaminen oli merkittävä tekijä kiinnityksien hajoamisessa väärällä tehoalueella ajamisesta syntyneiden paineiskujen lisäksi. Muistelen jostain muualtakin vastaavaa lukeneeni.
22.04.2012 14:48
<Mikko Koho>
Juu, sen muistan että koneisto oli epätasapainossa ja mm. lopulta turbiinin kannen kiinnityspultteja tms. puuttui tai oli halki. Ja ilmeisesti jo laitoksen seismiset anturit olivat antaneet tärinästä hälytystä.
18.05.2012 15:39
<Jouko>
Voisit Mikko laajentaa Wikipediassa Francis-turbiinista kertaa sivua kun tunnut tietävän sen verran enemmän kys. tekniikasta sekä hyödyt/haitat Kaplaniin verraten kuin vaikkapa allekirjoittanut.. :-)
18.05.2012 16:10
<Mikko Koho>
Jouko: voi olla että jossain vaiheessa onnistuu tai sitten ei. Katsellaan. Tässä tuntuu olevan hommaa sen verran muutenkin että tuntuu että vuorokaudesta loppuu tunnit kesken. Vaikka luulisi toisin kun on henk. koht. syistä joutomiehenä..
Jos vaikka saisi Islannin kuulumiset jollain aikataululla tänne.
18.05.2012 16:15
<Jii>
Toki.
26.11.2012 00:40
<Mikko Koho>
Dodi, Wikipedia-toive lienee pääosin toteutettu. En jaksanut olla kovin tarkka koska kyllästyin jo kouluaikana siihen että kouluaineissa- ja esitelmissä ei jakseta paneutua aiheeseen vaan laitetaan lähteeksi "Wikipedia" kun sitä ennen on kopioitu valmista tekstiä sieltä. Sen vielä ymmärtäisin jos Wikipedian ottaisi hyväksi lähtökohdaksi ja täydentelisi ja varmistelisi sieltä tulevaa tietoa joillakin muilla lähteillä. Olisi ihan kiva tietää mitä "ES-Jonneja" opettavat opettajat tykkäävät siitä kun tulee vähän liian asiasisältöistä tekstiä, jollekin se taatusti käy. Ainakin meille opettajat kertoivat että Google on armoton työkalu jos epäillään kopiointia. Parikymmentä sanaa aineesta ja "hae" kertoo kyllä jos lähteet puuttuvat.
15.12.2014 21:09
<Make>
Taitaa olla sama ilmiö kuin vesiputkien huuhtelussa hyödynnetään. Joskus, olikohan TM Rakennusmaailmassa esiteltiin kyseinen menetelmä aikalailla tämän kuvatekstin tapaan.
15.12.2014 21:56
<Mikko Koho>
Paineiskulla saa kyllä hyvin kaikki moskat irti kun putki kuitenkin joustaa jonkin verran ja vielä enemmän kuin vesi. Porissa kävi joku vuosi sitten niin että sähkökatkon yhteydessä vesijohtoverkon vesi meni ruosteiseksi. Oma veikkaus ilmiölle on se että kun pumput ovat yhtäkkiä pysähtyneet niin paineiskut ovat lyöneet kerrostumat liikkeelle.
29.06.2019 13:58
<Mikko Koho>
Lisätietoja edellisestä koneistosta:
https://www.itaipu.gov.br/en/energy/generating-units
Itaipun laitoksessa koneistoja on 20kpl joista kymmenen kuuluu Paraguaylle, toimivat 50Hz taajuudella ja toiset kymmenen koneistoa ovat Brasilian ja toimivat 60Hz taajuudella. Yhteenlaskettu vuosituotanto oli kymmenisen vuotta sitten samaa suuruusluokkaa kuin Suomen vuosittainen sähkönkulutus ja huipputeho oli samaa suuruusluokkaa kuin Suomen huipputeho. Laitos on edelleen maailman suurin jos lasketaan vuosituotannon mukaan mutta huipputehossa Kiinan Kolmen solan pato menee ohi.
30.06.2019 12:51
<muhentaja>
Näimpä se suunnilleen taitaa mennä. Tuolla on lisäksi todella järeä HVDC-laitos, jolla pusketaan Brasilian puolelle Paraguayn käyttämättä jäävä 50Hz teho.
30.06.2019 16:41
<Mikko Koho>
Noinhan se menee. Jos en väärin muista niin tuossa laitoksessa oli alunperin kyse Brasilian sähköntarpeesta ja Paraguayn velkojen maksusta. Nuo maat eivät ainakaan yhdessä vaiheessa olleet hyvissä väleissä ja Paraguaylla oli suuret velat Brasilialle. Tuota ylijäämäsähköä myymällä oli tarkoitus kuitata ainakin osa veloista pois.