经过现场了解,发现由于电厂离海边只有1000多米,电厂为节约成本,未建冷却水循环净化处理系统,而是直接用水泵从海水中取水,未经过滤、处理的海水作为冷却介质直接用于冷却器冷却。海水中含盐分较重,对金属腐蚀严重,加之经过与冷却管外的热空气进行热交换,温度升高,加剧了对金属的腐蚀,造成冷却器使用寿命急剧下降。
水箱内表面的处理采用的是表面涂防腐漆,但因表面除锈及涂刷工艺较落后,漆层附着力较差,在水流的冲刷下部分涂层会脱落,这些裸露部位成为阳极区而加速了金属腐蚀。
冷却管腐蚀( 1)冷却管电化学腐蚀由于冷却水为海水,属于含盐量较高的电解质溶液,冷却管在其中产生电化学腐蚀,加之经过热交换过程,冷却水温度升高,进一步加剧了对冷却管的腐蚀。
( 2)冷却管沉积物下的腐蚀冷却管沉积物下的腐蚀是冷却管腐蚀的主要形态。冷却水中泥沙的沉积,微生物粘泥的附着,水垢的生成,都能在冷却管内壁形成沉积物,沉积物造成冷却管表面不同部位上的供氧差异和介质局部差异会导致局部腐蚀。铜被氧化生成的Cu2 +和Cu +离子倾向于水解生成氧化亚铜,并使溶液局部酸化,加剧了腐蚀的发生。
冷却管在生产、运输、制造过程中造成的残余应力。冷却器采用卧式安装方式,在自重和冷却水的重量下冷却管易发生弯曲,使管材内应力增加。在冷却水冲击下,冷却管发生振动造成冷却管内应力增加,以上原因都会造成冷却管腐蚀。
针对现有常规冷却器耐腐蚀性较差的情况,我们着手从原材料的选择,部件表面处理及采取必要的工艺方法等方面进行处理。
( 1)冷却管是冷却器的重要部件,它的好坏将直接影响冷却器使用寿命。将冷却管材料由铜镍合金管BFe10 - 1 - 1改用铜镍合金管BFe30 - 1 - 1,提高了管材的镍含量(由约10%提高到约30% ),不仅大大增强了冷却管的耐腐蚀能力,也增加了冷却管的刚性,提高了冷却管的抗变形能力。
( 2)承管板材料由不锈板1Cr18N i9T i改用黄铜板HSn62- 1,耐腐蚀能力在原效果较好的情况下进一步增强。
( 3)在前后水箱内装设阳极保护锌板,利用电化学原理,采用锌板牺牲阳极保护,以纯锌板作为金属腐蚀补偿物,当发生金属腐蚀时,首先溶化锌板,从而保护了承管板、水箱和冷却管免受腐蚀。纯锌板采用把合结构,安装在水箱内面,用户可在机组停机检修时方便更换锌板。
( 4)前后水箱为钢板焊接结构,为保证水箱有良好的焊接及机加工性能,材料仍采用碳钢,防腐上采用在内表面敷设氯丁橡胶内衬,做加热硫化工艺处理。衬胶热硫化工艺处理是当前较为理想的一种表面处理方法,比现在较普遍采用的涂漆和静电喷塑工艺,处理层的耐腐蚀性有较大提高。为保证氯丁橡胶内衬附着质量,在水箱焊接和加工过程中进行了细部工艺处理。水箱进出水管和内表面焊缝全部打磨光滑,水箱内表面阳角按不小于R3处理,阴角按不小于R5处理。水箱筋板在焊缝打磨后装焊,筋板上10 15缺口取消。把合面处的棱角金加工后修磨倒棱不小于R3.水箱硫化处理前做水压试验。
通过上述处理方法,重新加工组装冷却器,经过出厂前检查和水压试验合格后交予用户。通过近一年的运行使用,冷却器耐腐蚀性能良好,与海水接触的主要部件未出现腐蚀现象。实践证明这种处理方法是行之有效的,可推广到其它有类似工况的电厂,为提高冷却器产品等级,满足用户需求做出了有益的尝试。