凝汽器冷却管在蒸汽侧的腐蚀和防止措施.docVIP

凝汽器冷却管在蒸汽侧的腐蚀和防止措施 关键字：凝汽器 0　前　言　　凝汽器冷却管水侧的腐蚀一直为设计、制造和运行人员所迫切关注和高度防范的焦点问题，然而冷却管汽侧的腐蚀问题由于种种原因而往往为人们所忽视或遗落，如果对这个问题给予充分的掌握和解决，就可以在汽轮机组的正常运行中可使凝汽器冷却管在蒸汽侧的腐蚀减少到最低或不发生。 1　凝汽器冷却管蒸汽侧的腐蚀　　冷却管蒸汽侧的腐蚀有别于水侧的腐蚀，通常只要在凝汽器的结构设计中给予一定的重视就可以得到较好的使用效果。常见的汽侧腐蚀如下所述。1.1　应力腐蚀裂纹　　发生在凝汽器水侧的应力腐蚀裂纹也可以发生在汽侧，它是一种敏感合金在特殊腐蚀介质中因拉伸应力加大而缓慢形成的裂纹的一种形式。　　在凝汽器中仅发现过铜合金因产生应力腐蚀裂纹而受到的损坏。通常在凝汽器的常规运行条件下，不锈钢管和钛管则不受应力腐蚀裂纹的影响。一般绝大多数的应力腐蚀裂纹损坏是从冷却管的汽侧开始的。在每种情况下，应力腐蚀裂纹损坏都仅仅发生在拉伸应力（残余的或施加的应力）高得足以引起应力腐蚀裂纹的部位。　　假定在铜合金管上的某些部位已有足够高的应力，那么产生应力腐蚀裂纹的第二个先决条件便是可引起裂纹的一种介质，如铜基合金在含氨的介质中就容易产生。　　导致铜合金管汽侧应力腐蚀裂纹的介质条件是很清楚的，在这里绝大多数的应力腐蚀裂纹（虽然不是全部）都是由含有溶解氧的氨溶液引起的。尤其是空气冷却区内氨的浓度特别高，因此，这里经常产生应力腐蚀裂纹。　　在冷却管常用的铜合金中，黄铜管在含氨的介质里最容易产生应力腐蚀裂纹，海军黄铜（经过或未经过缓蚀处理）较多发生应力腐蚀裂纹。另外，如果在处理过程中避免铁在铜镍合金中沉淀，那么铜镍合金则根本上不受氨所导致的应力腐蚀裂纹的影响。如在空气冷却区中经常使用的BFe30-1-1。　　无论在冷却管的哪一侧开始产生裂纹，都有一些防止冷却管产生应力腐蚀裂纹的有效方法。所以在冷却管的安装过程中应注意避免胀管越出管板的厚度；应规定全部消除应力的冷却管在最终消除应力后要避免弯曲、碰撞和机械冲击造成的凹痕；使用可耐受应力腐蚀裂纹的合金，是防止汽侧应力腐蚀裂纹的另一种方法，如采用铜镍合金管、不锈钢管以及钛管。　　凝汽器的任何泄漏都应当迅速确定位置和即刻解决，因为严密的凝汽器不仅可大大改进铜合金耐受汽侧应力腐蚀裂纹的性能，还可大大增加耐受凝结水腐蚀的性能。1.2　凝结水腐蚀　　导致铜合金冷却管汽侧产生氨致应力腐蚀裂纹的介质条件类型，也是导致凝结水腐蚀的介质条件类型。凝结水腐蚀亦即氨腐蚀，这种腐蚀多局限于空气冷却区，因为这里的氨和氧的浓度特别高。　　另外，在同时存在着氧的情况下，这些氨溶液就可以在被接触的相邻的铜合金管子上产生圆环状的腐蚀深沟（凝结水腐蚀沟）。　　氧在凝结水腐蚀机理中的作用，并不亚于氨所起的作用。　　漏入凝汽器的空气不仅提供在凝结水腐蚀中起关键作用的氧，同时也使CO2漏入凝汽器，而CO2在含氨的凝结水明显地加快了铜合金的腐蚀速度。　　防止氨致应力腐蚀裂纹的许多方法，也可用来防止凝结水腐蚀。例如，在空气冷却区采用BFe30-1-1的铜合金管，更好的是采用不锈钢管、钛管。1.3　冲刷腐蚀　　冲刷腐蚀亦称汽侧腐蚀，是冷却管主要损坏形式之一。它主要发生在直接受到汽轮机排汽冲刷和受到其它排入凝汽器的高能流体的冲刷的外围冷却管上。　　汽侧的耐腐蚀性能与冷却管的耐腐蚀性能、耐疲劳强度、弹性模数、硬度和极限强度等有关，且不锈钢管、钛管优于铜合金管。　　蒸汽速度是影响冲刷腐蚀速度的主要参数，在凝汽器的结构设计中，如能适当地使汽流分散来降低排汽、疏水和排气口附近的蒸汽速度，则可以大大减少或消除冲刷腐蚀；对于大量的汽水快速排放可使用大容量的外置式疏水扩容器。　　控制冲刷腐蚀的另一常用方法，是安装用耐磨蚀性能更好的材质制成挡汽板或护套管。1.4　振动损坏　　在讨论凝汽器汽侧腐蚀损坏时，往往将冷却管的振动损坏归并进来一起论述。　　在凝汽器冷却管发生振动，当振幅很高时，冷却管在一种或多种机理作用下可能受到损坏。磨损率高也会促使疲劳损坏或腐蚀疲劳。即使是振幅小的一些冷却管，也会在靠近中间管板和管板处产生疲劳损坏或微振磨损。　　流体引起的振动一般局限于凝汽器管束的外围管子或设计不当造成的窄蒸汽通道两侧的管子。不管是微振磨损、碰撞损坏、还是疲劳损坏，都可能使大量的冷却管受到影响。使得现今每台凝汽器的迎风面三排管子采用厚壁管。　　冷却管振动原因是设计失误使中间管板跨距过大或高能流体流入口处的导流板不能使流体有效地分散所造成。1.5　汽侧腐蚀与凝汽器负荷、结构的关系　　在绝大部分或许多情况下，冷却管蒸汽侧会受到来自汽轮机低压缸排汽的高速湿蒸汽流的浸蚀，但是总的来看，冷却管蒸汽侧