إن المطاحن الكهرومائية، بوصفها مكوناً أساسياً في نظم الطاقة الكهرمائية، لها دور حاسم في زيادة كفاءة تشغيل محطات الطاقة الكهرمائية واستقرارها. ستعرض هذه الورقة تقنيات وتطبيقات المعالجة السطحية للطبعات الكهرومائية التي تهدف إلى تحسين أدائها، وزيادة عمرها، وخفض تكاليف الإنتاج.
أولاً -التقنيات الشائعة لمعالجة السطوح المطورة بالمياه المائية
معالجة حقنة
معالجة الحشوة هي طريقة لمعالجة الأسطح المطورة التي تطفو بقنابل ذات سرعة عالية لإحداث تشوهات لدن وتعزيز الأسطح. ويمكن أن تزيد عملية حقن الحبوب من الضغط المتبقي على سطح الحشو، وأن تقلل من خشونة السطح، وأن تولد درجة معينة من المقاومة للتآكل. ومع ذلك، هناك بعض أوجه القصور في مناولة حقن الحبوب، مثل الاستثمار الكبير في المعدات وانخفاض كفاءة الإنتاج.
معالجة الانسياب
معالجة الضغط الانسيابي هي طريقة لضغط الأسطح المطاورة بواسطة عجلات صلبة لإحداث تشوهات لدائنية. وتؤدي عملية الضغط الانسيابي إلى زيادة التأنية والنضءة السطوح المطاطية، مما يؤدي إلى زيادة الإجهاد المتبقي وزيادة مقاومة السطح للتآكل. أما معدات معالجة الانسياب فهي أقل استثمارا وأقل إنتاجية وبسيطة مقارنة بمناولة الرش.
طلاء الطلاء
الطلاء الطلاء هي طريقة تستخدم مبادئ كهروكيميائية لوضع طلاء معدني أو سبائك على سطح المطوي لزيادة مقاومة السطح للتآكل والصبر. ويمكن للطلاء بالطلاء أن يزيد من مقاومة السطح المطالي للتآكل والصلاغة، كما أن الطلاء المبطن بالمعادن القاعدية أقوى. ومع ذلك، فإن القيود المفروضة على الطلاء هي صعوبة التحكم في سمك الطلاء، مما يؤدي بسهولة إلى الطلاء المفرط أو الطلاء.
المعالجة الكيميائية
المعالجة الكيميائية هي عملية كيميائية تتفاعل كيميائياً مع طبقة أكسدة أو صدأ، وما إلى ذلك، مع الكواشف الكيميائية وأسطح المطورة من أجل تنظيف الأسطح وزيادة مقاومتها للتآكل. وتشمل العمليات الكيميائية الشائعة التنظيف الحمضي والتخميل والفوسفات وغير ذلك. وتتسم المعالجة الكيميائية بميزة بسيطة من حيث التشغيل ورخيصة، ولكن ينبغي أن يكون هناك تركيز على الآثار البيئية للكواشف الكيميائية.
ثانياً -مجال تطبيق تكنولوجيات المعالجة السطحية للطبقة المائية
الطاقة الكهرومائية
وتؤدي التحذيبات الكهرومائية دورا حيويا في نظم الطاقة الكهرمائية، مثل رقائق التوربينات المائية وأوراق الأشجار وما إلى ذلك. ويمكن لتقنيات معالجة السطح أن تزيد من كفاءة الطاقة الكهرمائية عن طريق تحسين قدرة الأسطح الحدية على التحمل ومقاومتها، والحد من خشونة أسطح الأوراق، والحد من مقاومة احتكاك المياه.
نظام التحكم التلقائي
وهناك أيضا استخدام واسع النطاق للتعديلات الكهرومائية في نظم التحكم الآلية، مثل الأسطوانات الهيدروليكية في نظم التحكم الهيدروليكي، والأسطوانات في نظم التحكم الهوائي، وما إلى ذلك. ويمكن لتكنولوجيا المعالجة السطحية أن تزيد من قدرة الأسطح المحورة على مقاومة التآكل والصبر، وأن تقلل من مقاومة الاحتكاك، وتزيد من درجة التحكم وسرعة الاستجابة.
مشروع المحيط
ويشتمل المشروع البحري على عدد كبير من المعدات والأجهزة تحت الماء، مثل المنصات البحرية، والبوتات تحت الماء، وما إلى ذلك. ويمكن لتقنيات معالجة الأسطح أن تزيد من قدرة الأسطح المحورة على مقاومة التآكل والصبر، وأن تعزز موثوقية المعدات وسلامتها، وتطيل عمرها النافع.
ثالثاً -تحليل الحالات -تطبيقات حقن السطحي المطبوع بالماء الماء
وقد انخفضت كفاءة توليد الكهرباء بسبب تعرض شرائح التوربينات المائية لمحطة لتوليد الطاقة الكهرمائية للصدمات والاستعمال المتواصلين من جراء تدفق المياه العالية السرعة. ولمعالجة هذه المشكلة، تم معالجة الأسطح باستخدام تقنية الرش السطحي.
وأثناء معالجة حبوب الحقن، تستخدم أسطح الشفرات الحارقة ذات السرعة العالية لإنتاج كمية معينة من التشوهات اللدائنية لتشكيل طبقات ضغط متبقية، مما يزيد من قوة الأسطح ومقاومتها للتآكل. وفي الوقت نفسه، يمكن لعملية حقن الحبوب أن تقلل من خشونة سطح الأوراق وأن تقلل من مقاومة احتكاك المياه، وتزيد من كفاءة الطاقة الكهرمائية. وتتسم الأسطح المعالَجة بهذه المادة بدرجة عالية من التشدد والصبر، مما يؤدي إلى زيادة العمر النافع لهذه الأوراق وزيادة الكفاءة التشغيلية لمحطات الطاقة الكهرمائية.
رابعاً -الاستنتاجات
وتتسم تكنولوجيات المعالجة السطحية للقضبان الكهرومائية بالأهمية لتحسين أدائها وعمرها. تقدم هذه الورقة معلومات عن التكنولوجيات الشائعة لمعالجة السطوح الحرارية المائية، بما في ذلك الرش، والضغط العادم، والطلاء، والمعالجة الكيميائية، ومزايا وعيوب هذه التكنولوجيات، وتحلل حالات تطبيقاتها في مجالات الطاقة الكهرمائية، ونظم التحكم الأوتوماتيكية، والهندسة البحرية، وما إلى ذلك. وتشير النتائج إلى أن التكنولوجيات المناسبة لمعالجة الأسطح يمكن أن تحسن إلى حد كبير أداء وعمر المطاورة المائية، كما أنها تؤدي دوراً إيجابياً في التنمية المستدامة والبيئة الخضراء. ولذلك، ينبغي إجراء المزيد من البحوث وتعزيز تطبيق تكنولوجيات المعالجة السطحية للطبقة الحرارية المائية من أجل المساهمة في التنمية المستدامة للمرافق الكهرومائية.
