4水轮机叶片的磨损腐蚀
水轮机的磨蚀是在常年的运行过程中慢慢积累下来的。目前我们已经探明泥沙磨损、气蚀坏、耦合作用等是水轮机产生磨蚀的主要原因。
4.1泥沙磨损
河水中包含的泥沙会对水轮机的过流部件造成磨损破坏，这就是泥沙磨蚀。水流的含沙特性、过流部件的材质、水轮机的工作条件等都是导致该种磨损产生的主要因素。河水中不可避免的带有大量的沙质，水轮机在高速运行过程中，含沙水流会不断冲刷部件表面，会不断摩擦形成切削效果，特别是当部件的较弱或有缺陷的表面区域被坚硬、尖利的沙粒冲刷后，更容易对金属表层产生切削，日久天长、不断磨损。另外，由于水电站地理位置的不同，水轮机被磨损的程度也不一样。即使是同样的水轮机，如果在水质较清的河流或具有较大库容的水电站中使用，因河水中的泥沙较少，其受到的磨损程度也会轻微得多。从严格意义上来说，只要水流中含有沙粒，水轮机就会受到泥沙的磨损。此外，河流汛期是水轮机遭受泥沙磨损最严重的时期，因为汛期水流中的含沙度是最高的。
4.2气蚀磨损
气蚀磨损是指水轮机过流通道内流动的水体中由于水压过低，从而使水汽化产生的微小气泡在其形成、发展、溃灭过程中对水轮机过流部件所产生的物理化学侵蚀作用。气泡的形成溃灭过程是随着水流的连续不断高速流动，以很高的频率连续的进行。气泡在破裂的过程中所产生的冲击波其冲击速度达到100m/s~400m/s，冲击范围为1μm~25μm，压强达到100MPa~1 000MPa ；它伴随着微射流对水轮机过流部件的表面进行连续的冲击。这种冲击破坏的作用面积虽然小，但由于能量和密度高，所产生的冲击深度大且频繁，从而使过流部件表面出现麻点、针孔等，严重时甚至产生蜂窝或海绵状裂纹。
4.3耦合作用
4.3.1泥沙磨损与气蚀磨损的耦合
这两类破坏一般都会同时发生，并产生迭加效果。通常泥沙磨损是水轮机磨蚀的主要原因，而气蚀则会加快这种进度。泥沙磨损会造成过流部件表面形成局部凹坑或更加粗糙，而材料表面的粗糙和局部凹坑又会为气蚀的产生提供有利条件。在气蚀的作用下，过流部件表面会更加疏松、更易被泥沙磨损掉。这样在两者的同时作用下，水轮机表面材料抗疲劳度越来越降，从而产生耦合作用，两种破坏共同作用，加剧了水轮机的磨蚀。
4.3.2磨蚀与震动的耦合
很多时候，大家都忽视了震动对于磨蚀的促进作用。水轮机在高速运转时气泡会发生破裂，其留下的空间会受到剧烈的水流冲击，从而造成紊流的脉动引起水轮机的剧烈震动。受震动的影响及在惯性作用下，已经破坏的微气泡体积，在脱离叶片的瞬间，受到水流的冲击后会对水轮机过流部件加剧磨蚀。
4.3.3电化学作用与磨蚀的耦合
科研人员曾对水电站过机水流做了大量相关实验，通过物理指标检测，水中大量富含溶解氧，这是一种带电粒子。它会在合适的环境中析出，并且经过复杂的物理化学变化过程，转变为臭氧，从而对水轮机表面产生化学腐蚀。另外，气泡在破裂的时候，附带的能量会随之释放并对过流表面不断打击，从而在部件局部产生高温，最高可达300℃，材料局部受热后会与周围材料出现温差，产生热电偶，同时伴随气泡破裂的不断击打，在材料内部形成微电流并产生电解电离，导致电化腐蚀。在此过程中，水中含有的一些矿物质就会发生质变，使部件附近的水变为腐蚀性溶液，再次造成过流部件表面的化学腐蚀，使得磨蚀进一步加剧。

六．依据标准安全设计、预防事故的技术措施
1 机组过速
设计措施：
（1）在调速器的控制系统中加装事故配压阀；
（2）在机组进水口设置能动水关闭的快速闸门或蝴蝶阀或球阀；
（3）冲击式水轮机可装设偏流器防止机组过速，轴流式水轮机可通过增大叶片转角降低过速值；
（4）利用定子三相径外接附加电阻短路的电制动停机装置限制过速。
事故处理：
（1）当判明机组过速时，如保护拒动，则应手动紧急停机，同时关闭蝴蝶阀或球阀；
（2）检查事故配压阀是否则动作，若未动作，则应手动操作，使事故配压阀动作；
（3）对于未设置蝴蝶阀或球阀的机组，或关闭蝴蝶阀或球阀无效时，应立即操作进水口的快速闸门，切断水流；
（4）通过现象判明机组已过速时，应监视过速保护装置能否正常动作，若过速保护拒动或动作不正常，应手动紧急停机，同时关闭水轮机主阀（或快速闸门）；
（5）若在紧急停机过程中，因剪断销剪断或主配压阀卡住等引起机组过速，此时即使转速尚未达到过速保护动作的整定值，都应手动操作过速保护装置，使导水叶及主阀迅速关闭。对于没有设置水轮机主阀的机组，则应尽快关闭机组前的进水口闸门。
2 机组的轴承事故
2.1巴氏合金轴承的温度升高
设计措施：
（1）检查冷却水系统，必要时投入备用冷却水；
（2）检查润滑油系统，如过滤器堵塞则应切换或清扫，若油泵运行正常则切换至备用油泵；
（3）取油样化验，油劣化则应停机换油。
事故处理：
（1）润滑油减少：由于轴承油槽密封不良，或排油阀门关闭不严密，造成大量漏油或甩油，润滑油因减少而无法形成良好的油膜，致使轴承温度升高，此时应视具体情况，对密封不良处进行处理，并对轴承补注润滑油。
（2）油变质：轴承内的润滑油因使用时间较长，或油中有水份或其它酸性杂性，使油质劣化，影响润滑性能，这时应更换新油。尤其当轴承内大量进水（例如冷却器漏水等）时，使润滑及冷却的介质改变，直接影响轴承的润滑条件，会很快导致轴承烧毁，这时应立即停机处理渗水或漏水部位，并更换轴承油槽内的油。
（3）冷却水中断或冷却水压降低：冷却水管堵塞、阀门的阀瓣损坏、管道内进入空气等都会影响冷却器的过流量，使冷却器不能正常发挥作用，引起轴承油温升高，这时应立即投入机组备用冷却水，或将管道排气。若是冷却水压过低，应设法加大冷却水量，使轴承温度下降到正常值。
（4）主轴承摆度增大：当主轴摆度增大时，轴与轴瓦间的磨擦力增加，发热量增大，致使润滑条件变坏，不能形成良好的油膜，这时应设法减小机组摆度。例如改变机组有功及无功负荷，使机组在振动较小的负荷区域内运行，或者停机检查各导轴承间隙有否大的变化，检查各导轴瓦的推力螺栓有无松动。
2.2水导轴承的润滑水中断
设计措施
（1）当润滑水中断或水压降低时，首先应投入备用水源，然后清扫取水滤网及过滤器，或查找润滑水自动供水阀误关闭的原因，处理完成后仍恢复原供水系统