铜管腐蚀的预防

作者 www.cdhltgd.com 浏览 发布时间 14/03/13

    关于凝汽器铜管腐蚀的预防问题,在前面讨论各种铜管腐蚀的因素时有些已加以说明,除以上已说明的外,还有下列一些措施。
    1.正确选用管材
    根据凝汽器的具体运行条件,正确选定换热管的材料,有利于防止腐蚀损坏,如锡黄铜耐腐蚀性能较好。
    我国以往用钛管较少,现在使用日渐增多,特别采用海水时,均趋向于用铁管。虽然钛管价格较高,为铜管的12倍左右,但由于其强度高,耐腐蚀性能好,故管子壁厚可较薄,常为0.5mm—0.7mm。再加上因其密度小、为4.54g/cm3,而铜管大约为8.6g/cm3左右,这使得相同外表面面积钻管的质量只为铜管的39%;按换热量的价格比(考虑传热差一些的影响),则价格比不再是12而是5倍左右;而且铁管不易脏污,运行中实际换热系数不变,而其他管材会脏污,故换热有时反较好;维修费用低,使用年限长,故采用钛管仍是经济的。但在使用中应注意,钛因无氧化铜毒性,易被生物污染。在安装检修时应注意管板及分隔板不应有毛刺,以免安装时损伤管子。按ASME标准铁管缺陷直径必须小于0.787mm,深度小于0.1mm。另在安装检修时还应注意防火,否则很容易全部烧毁,我国×电厂300MW机组,曾因焊接熔渣引燃脚手架、钛管、钛管板,使凝汽器全部烧毁事故。
    对凝汽器铜管,除注意其化学成分外,还应注意制造工艺。例如在拉管或轧制时加些润滑剂,若不清洗干净,则在退火时润滑剂会变成炭膜附在管子表面,是形成点蚀的诱因。国外认为,当表面含碳量达到0.0009-0.0068mg/cm2时则会发生点蚀;国内的经验是在海水中铜管表面含碳达0.03-0.06mg/m2时,便会产生早期点蚀。国内亦有电厂在使用淡水条件下,因管面有碳存在,未用几年铜管便因点蚀全部报废。在我国《凝汽器的技术规定》中特别指出碳膜是引起铜合金管腐蚀的重要因索之一,应加以重视。
    2.管端固定工艺
    因凝汽器铜管腐蚀损坏,或者由于机械胀管工艺不良引起的泄漏主要发生在管端,故有些电厂在管端及与管板联接处涂环氧树脂或一些密封胶,以防止泄漏。对用海水为冷却水的凝汽器或者原子能电站的凝汽器(亦多在海边,使用海水)对水严密性要求较高时,有用氩弧焊,在管子胀后再与管板焊牢;还可在管板上管孔处开出两圆槽,采用两次胀管;还有采用两管板,中间通入压力高于循环水的凝结水,以阻止循环水调入或者在管板管孔中间开有较深的圆槽,各管间的圆槽相联通,相当于双管板,漏水引出处理。
    3.阴极保护一电化学保护
    在凝汽器中,因铜的电偶序比镁、锌、铝、钢铁、镣等金属的电偶序均高,故一旦发生电化腐蚀时,铜是阳极,遭受到腐蚀。若在凝汽器中选择一种金属材料,电偶序比铜更高,作为阳极,被保护的金属阴极化,或者说削弱或抵销腐蚀电流,则腐蚀将集中在人为安接的阳极上,故称牺牲阳极保护,保护了原要发生腐蚀的阳极。牺牲阳极多用锌基、铝基或镁基。牺牲阳极保护法有两种,一种是不外加电源,一种是外加电源。
    对于不外加电源的保护系统,结构简单,平时不需维护,费用低,但功率小,保护范围小,不适合用于淡水中(电离度低);对外加电源系统,用整流器作电源,加用晶闸管整流器,并维持恒电位,这种系统功率较大,保护范围大,阳极可小些,电位差亦可低一些,可用于淡水,但投资大,在运行中可根据需要进行调节。
    4.硫酸亚铁成膜保护
    凝汽器可在停用时,在水侧装入硫酸亚铁溶液,或者在运行中向冷却水中定期加入一些硫酸亚铁,或者两者结合,后者作为补充。