Коварный и неумолимый враг гидравлической техники. Ненасытный «пожиратель» металла в гидравлических машинах. Непреодолимый барьер на пути увеличения скоростей вращения турбин, увеличения скоростей движения судов, увеличения скоростей потока жидкости в трубопроводах.
Борьба с кавитацией не прекращается.
И вот однажды люди обманули кавитацию.
До сих пор разрушительная деятельность пузырьков, возникших в потоке жидкости, трактовалась лишь как механическое воздействие на кристаллическую решетку металла. Непонятным в этой «механической» трактовке оставалось лишь одно обстоятельство: почему кавитация довольно легко «расправляется» С одними металлами и сплавами и «ломает зубы» о другие, менее прочные металлы и сплавы?
Тут-то и вспомнили сущую малость, которую и мы сознательно обошли стороной. Оставаясь лучшим диэлектриком на Земле, вода все-таки не является идеальным препятствием для электрического тока. Даже при нормальных атмосферных условиях в ней самопроизвольно образуются ионы. Совсем в ничтожном количестве, но все-таки образуются. В 1 тонне воды содержится всего лишь 0,1 миллиграмма ионов Н+ и 1,7 миллиграммов ионов ОН.
А при ненормальных условиях? Например, при высоких и сверхвысоких давлениях?
Ведь в тот момент, когда лопается кавитационный пузырек, возникает гидравлический удар. На стенки трубы и на близлежащие молекулы воды обрушиваются сотни тысяч атмосфер. Такое давление не может не привести к разрушению водородных связей, а значит, и к бурному росту ионизации.
Ионизированная вода - это уже не диэлектрик. Это кислота чудовищной силы, в сравнении с которой все известные в химии кислоты будут казаться безобидными жидкостями. Вода превратится в реактив, способный вызвать бурную ионообменную реакцию с металлом, из которой изготовлена труба, винт теплохода или лопасти турбины.
Управлять подобной реакцией не столь уж сложно.
Инженеры М. Трифель, Е. Штерн, А. Хаиларов и С. Мехмандаров проделали интереснейший эксперимент на Волжской ГЭС.
На ремонт была остановлена одна из турбин: за три года кавитация «съела» на ее лопастях 243 килограмма специальной антикавитационной стали. Согласитесь - «аппетит» у кавитации отменный!
Колесо наварили, привели в порядок. Затем в колодце над колесом и под колесом смонтировали по медному поясу. К поясам и к колесу подключили ток низкого напряжения, т. е. сознательно превратили турбину в своеобразный гальванический элемент, с таким, однако, расчетом, чтобы ионообменная реакция шла между водой и медными поясами, минуя лопасти турбины.
Через три года опытную турбину снова остановили на ремонт. Оказалось, что на этот раз кавитация «съела» всего лишь 7,35 килограммов металла - в 40 раз меньше, чем до включения электрической защиты!