论火电厂海水循环水泵安装的防腐蚀控制.pdf

，、 、 U、 Vl ● l- 、_ ， 学术 论火电厂海水循环水泵安装的防腐 蚀控制 山东电力建设第三工程公司 - 奠兵 摘 要 火电厂水冷机组的关键辅机设备循环水泵水源海水取代淡水正成为趋势。海水是一种强腐蚀性介质 ． 为保证循环水泵的正常运行 ， 必须选 择合适的防腐蚀方案。文章介绍了火电厂循环水泵在海水中的腐蚀形式 ， 总结了其在海水介质中的防腐蚀方案。 我 国目前的燃煤火力发 电厂主要 以6 6 0 I N 等超临界大型机组为主 ， 其中循环水泵是火电 厂水冷机组的关键辅机设备 ，对 电厂的正常运 行有较大影响 大型火 电厂对循环水的用量非 常大 ，因此在滨海地 区 ， 海水取代淡水正成为 主要 的循环水水源。对机组金属来说 。 海水是 一 种强腐蚀性介质 ，为保证循环水泵的正常运 行 ，必须选择合适的防腐蚀方案 ，否则腐蚀问 题轻者会大大降低泵 的使用寿命、增加维修成 本 ， 重者会造成意外停机从而造成 电力中断。 因此 ， 对海水循环水泵防腐蚀方案的选择必须 给予足够的重视。 1 ． 海水对循环水泵的腐蚀形式 海水具有高盐度 、高氯离子含量的特性， 因此海水极易对接触海水的钢材发生化学反应， 从而造成腐蚀。而且随着海水 中含盐量 的增多 和氯离子含量 的增加 ，其腐蚀性能也会相应提 高，同时海水的腐蚀性能还随环境温度、流动 速度的升高而升高。循环水泵在海水中的腐蚀 类型有 1 ． 1 ． 全面腐蚀 电化学腐蚀中的全面腐蚀是循环水泵在海 水 中的主要腐蚀形式。目前，应对全面腐蚀比 较成熟的方案是阴极保护。 1 ． 2 ．点腐蚀 如果在运输或安装过程中，水泵表面涂刷 的防腐涂料出现破损 对大型泵 ， 这是很难避 免的 ，在破损处经常会发生局部腐蚀 。与全面 腐蚀相比，局部腐蚀具有更大 的危害性，因为 破损，会形成小阳极大阴极的腐蚀电池 ，产生 很强的腐蚀 电流，迅速使腐蚀部位出现点蚀穿 孔，造成海水泄漏。 1 ． 3 ．电偶腐蚀 电偶腐蚀主要发生在叶轮和叶轮 室，考虑 叶轮的汽蚀性能，叶轮一般选择 N i C r不锈钢 材质，叶轮室则会从经济角度 出发，选择较差 一 点的 Q T 、碳钢等材质。在海水介质中，由于 不锈钢 的电位较高，会加速 电位低 的叶轮室的 腐蚀。值得注意 的是，在淡水中这种 电偶腐蚀 也是存在的，且容易被忽视。 1 ． 4 ． 缝隙腐蚀 缝隙腐蚀也是循环水泵在海水中经常发现 20a M a c h in e C h in a 中国机械 的腐蚀形式，随着海生物的附着， 会加剧其发 展，形成孔蚀等局部腐蚀，造成设备的损坏 。 2 ．防腐蚀方案的选择 火电厂机组循环水泵在海水中的防腐蚀方 案 ，一般 由三个方面组合而成 零件的材质组 合、电化学保护和涂层保护 。 2 ． 1 ． 泵零件的材质选择 通过选择耐蚀材料 ， 合理确定泵各零件的 材质，可 以从根本上解决腐蚀 问题。一般海水 循环水泵零件材质选用如下 2 ． 1 ． 1 ． 叶轮 在循环水泵上 ， 叶轮 的工作环境最恶劣 ， 要考虑汽蚀、腐蚀、冲刷磨损等因素 ， 为提高 使用寿命 ，一般选 3 1 6 L不锈钢、双相不锈钢、 或 3 1 6不锈钢。目前 ， 双相不锈钢是最好的海 水耐蚀材料。优先选用 3 1 6 L不锈钢，是因为国 内双相不锈钢叶轮的铸造质量不能让人信服， 采用进 口产品，则成本比较高。相对于 3 1 6不 锈钢，3 1 6 L不锈钢具有更好的耐点蚀及缝隙腐 蚀能力。 2 ． 1 ． 2 ．轴 由于轴护管的屏蔽作用 ， 轴很难采用 电化 学保护方案 ， 一般选 3 1 6 L 不锈钢或双相不锈 钢 。 2 ． 1 ． 3 ．轴护管 一 般选用 3 1 6 L或 3 1 6 不锈钢。 2 ． 1 ． 4 ．叶轮室 一 般选用 3 1 6 L或 3 1 6不锈钢。值得注意的 是， 叶轮室不能采用 H T 2 5 0 N i 2铸铁 ， 否则 ， 叶轮与叶轮室之间会发生较大的电偶腐蚀。 2 ． 1 ． 5 ．泵壳 一 般选用 3 1 6 L或 3 1 6 不锈钢、或 H T 2 5 0 N i 2 铸铁 。可全部采用不锈钢或铸铁 ， 也可以组合 使用 。 2 ． 1 ． 6 ．泵座及电机架 碳钢 0 2 3 5或类似材质。 2 ． 2 ．电化学保护方案 目前 比较成熟的 电化学保护方案是采用阴 极保护。对于循环水泵 ，根据材质组合方案的 不同，可以采用外加 电流法或 同时采用外加电 流法和牺牲阳极法。可采用水泵壳体内壁、导 叶体 、叶轮、轴保护 管外壁等内部结构采用外 加 电流阴极保护方式。 另外 ，在对轴的保护上 ， 因为不可能在轴 上焊接锌合金阳极 ， 不能采用牺牲阳极的保护 方式；由于轴保护管的屏蔽作用 ， 也不能采用 外加电流阴极保护方式 ， 有些电厂采用向轴保 护管注入外接压力淡水的方式，可有效解 决轴 的腐蚀问题 。但因是漏斗式结构，淡水无法循 环使用，浪费较大，费用也较高。 2 ． 3 ．涂层保护方案 涂层防护是设备防腐 的最基本的方法 ， 同 时也是比较经济、有 效的方法。循环水泵涂层 的一般要求为 浸水部件需符合 I S 0 1 2 9 4 4规定 的 I M 2级腐蚀环境 的要求；飞溅区部件需符合 I S 0 1 2 9 4 4和 I S 0 2 0 3 4 0规定的C 5 M级腐蚀环境的 要求；其他区域的部件需符合 I S 0 1 2 9 4 4规定的 c 5级腐蚀环境的要求。 对水泵壳体外壁 ，导流片接管内壁、外壁 ， 轴保护管内壁涂重防腐涂料 ，采用环氧富锌底 漆 ， 干膜厚度 5 0 m ， 环氧 云铁 中间漆和丙 烯酸聚氨酯面漆，总干膜厚度大于 3 2 0 m 。对盘 连接面、螺栓孔处涂重防腐涂料。设备安装时 和安装后，需仔细检测涂层的的情况 ， 对破损 处必须重新涂刷。 3 ． 结语 提出了循环水泵输送海水介质时典型的材 质组合方案、电化学保护方案及涂层保护方案。 循环水泵在海水中的腐蚀形式有多种 ， 在确定 防腐蚀方案时 ，需要进行综合考虑。 参考文献 [ 1 ]刘秀英 ．火力发 电厂循环水系统 的腐 蚀与防护 [ J ] ．东北电力技术 ． 2 0 0 4 ． 0 5 ． [ 2 ]窦照英 ．电力工业的腐蚀与防护 [ M ]． 北京化学工业出版社 ． 1 9 9 5 ． [ 3 ]刘新 ． I S 0 1 2 9 4 4 钢结构防护 涂料系统 的防腐蚀保护 [ J ] ．上海涂料 ． 2 0 0 5 ． 4 3 ． 作者简介 莫兵 1 9 8 6 ． 0 9 一 男，湖北潜江人，毕业于 哈尔滨工业大学。现工作于中国电建集团山东 电力建设第三工程公司，项目部汽机专业经理， 助理工程师 。参与建设多项海内外燃煤、燃气 机组，并有项 目工程 荣获 “ 鲁班奖 ”等，主要 从事汽机侧系统安装、调试方面的研究。