2不明异物的表征与分析2. 1形貌观察A粉末样品数量极少,呈粉末状,是由橙黄色球状、疏松状(黑色)和白色片状的颗粒所组成的混合物。a显示橙黄色颗粒呈球形,表面光滑明亮,形状规则,球径约0. 5 0. 6mm,内有孔洞。
b是黑色疏松状颗粒,该颗粒表面疏松、形状不规则、大小不一。c显示灰白色颗粒呈片状,形状不规则。
B粉末形态复杂,是棕红色和白色颗粒组成的混合物。a显示棕红色颗粒表面疏松、大小不均,大的颗粒尺寸接近1mm.b显示白色颗粒形状不规则、表面疏松、呈片状。
其主要化学成分(质量分数,下同)为78. 4% C和21. 6% O,。另外几个相似的球形颗粒经测定, 它们都是形状规则的球形结构,球径0. 5mm左右,因而推断,这是从除盐水系统中逸出的离子交换有机树脂,通常是苯乙烯类的有机树脂。
是A样品中疏松状黑色颗粒的化学成分,主要是1 2. 1 % O,81 . 9% Fe,4. 4% Cu和1. 7%(a)A样品中的橙黄色颗粒形态(b)A样品中的黑色颗粒形态(c)在对B样品中白色颗粒进行表征时,检测到的化学元素主要是钙、氧、碳和铁,其中钙含量较多(见),表明这类颗粒是以碳酸钙为主的结垢混合物,颗粒内还含有氧化铁。这些颗粒的产生是否与内冷水的水质有关,还是由外部其他因素所引起,需要作进一步的分析和确认。
一般定冷水系统的过滤网,其网孔尺寸< 0. 5mm.当离子交换树脂逸出后随水流经过滤网时,大于网孔尺寸的树脂被阻挡住,并被沉积在网的一侧。因此,可以认为定冷水箱中的橙黄色颗粒是从混床离子交换器中逸出的有机树脂。黑色颗粒的组成主要是氧化铜和氧化铁,并有少量的氯化铁、氧化硅及金属氧化物。需要提及的是,颗粒中还检测到氯和硅元素等,这很可能是在发电机装拆检修时因操作不当或部件表面清理不干净从外部带入的泥沙颗粒,这些从外部进入系统内的泥沙等颗粒异物可以促进空芯铜导线的腐蚀速度,而氧化铜的腐蚀产物在电磁场作用下发生沉积和积聚,一当腐蚀产物积聚到颗粒尺寸> 0. 5mm时,就会堵塞过滤网的网孔。灰白色高纯度硅胶或泥沙是发电机装拆检修时从外部引入到系统内部的。
测定结果是铜离子为8. 1 g/ L、铁离子为0. 1 g/ L、钙离子为1. 7 g/ L和硅离子为1. 0 g/ L.这表明定冷水系统内的水质完全达标,过滤网上沉积的颗粒主要是由外部进入系统内部的,如检修过程中泥沙等的不慎进入,以及自然风把外界的灰尘和气溶胶等微粒吹到系统内。同时,定冷水系统内也不可避免地存在一些微量的腐蚀产物如氧化铁、氧化铜等。这是由于内冷水循环运行一段时间后,由于与金属部件及空气的接触,大气中CO 2和O 2溶入,使得冷却水pH值降低,溶解氧含量升高,发电机铜导线和内冷水管路长期处在含氧的微酸性水浸泡状态下运行极易被腐蚀,生成腐蚀产物氧化铁和氧化铜< 2,3>.
定冷水箱和过滤网上的腐蚀产物容易被水流冲刷下来,在发电机磁场作用下在空芯铜导线内部沉积和团聚,并吸附到定冷水系统内几种外界异物表面上,颗粒之间的积聚形成结垢物,堵塞了通冷却水用的长方形空芯铜导线,从而减少了流水截面,导致发电机定子线圈槽的温度升高。
4结论和建议(1)所有异物均是由于维修不当从外部带入系统内部的。
(2)定冷水箱中的不明异物主要是混床离子交换有机树脂、腐蚀产物氧化铜、氧化铁以及外部引入的硅胶和泥沙。
(3)过滤网中的不明异物是腐蚀产物氧化铁及碳酸钙等所组成的颗粒混合物。
(4)发电机定子槽线圈的异常升温,主要是由外部引入的几种异物堵塞冷却水空芯铜导线引起的;定冷水系统内已有的微量腐蚀产物沉积在异物表面上,也进一步加剧了空芯铜导线的堵塞程度。
针对上述结论,提出以下三点建议:
(1)停机检修时,应冲洗掉定冷水系统内可能遗留的部分异物如玻纤束、树脂、密封胶和泥砂等。
(2)发电机组例行检修时,必须封住关键部件的接口,防止在拆卸、清洗及安装过程中把异物带入定冷水系统内引起二次污染。
(3)日常运行时严格控制定冷水水质,保证定冷水达标后进入定冷水系统。对于进入定冷水系统的氧化铁类具有铁磁性的粉末状异物,除了换水外,可以考虑在定冷水系统滤网内放置磁铁吸附去除。