論火電廠海水循環(huán)水泵安裝的防腐蝕控制

摘要： 火電廠水冷機(jī)組的關(guān)鍵輔機(jī)設(shè)備循環(huán)水泵水源海水取代淡水正成為趨勢(shì)。海水是一種強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)，為保證循環(huán)水泵的正常運(yùn)行，必須選擇合適的防腐蝕方案。文章介紹了火電廠循環(huán)水泵在海水中的腐蝕形式， 總結(jié)了其在海水介質(zhì)中的防腐蝕方案。

關(guān)鍵詞： 火電廠；循環(huán)水泵；海水； 腐蝕；防護(hù)

我國目前的燃煤火力發(fā)電廠主要以660MW 等超臨界大型機(jī)組為主， 其中循環(huán)水泵是火電廠水冷機(jī)組的關(guān)鍵輔機(jī)設(shè)備，對(duì)電廠的正常運(yùn)行有較大影響。大型火電廠對(duì)循環(huán)水的用量非常大，因此在濱海地區(qū)，海水取代淡水正成為主要的循環(huán)水水源。對(duì)機(jī)組金屬來說，海水是一種強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)，為保證循環(huán)水泵的正常運(yùn)行，必須選擇合適的防腐蝕方案，否則腐蝕問題輕者會(huì)大大降低泵的使用壽命、增加維修成本，重者會(huì)造成意外停機(jī)從而造成電力中斷。因此，對(duì)海水循環(huán)水泵防腐蝕方案的選擇必須給予足夠的重視。

1.海水對(duì)循環(huán)水泵的腐蝕形式

海水具有高鹽度、高氯離子含量的特性，因此海水極易對(duì)接觸海水的鋼材發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而造成腐蝕。而且隨著海水中含鹽量的增多和氯離子含量的增加，其腐蝕性能也會(huì)相應(yīng)提高，同時(shí)海水的腐蝕性能還隨環(huán)境溫度、流動(dòng)速度的升高而升高。循環(huán)水泵在海水中的腐蝕類型有：

1.1.全面腐蝕

電化學(xué)腐蝕中的全面腐蝕是循環(huán)水泵在海水中的主要腐蝕形式。目前，應(yīng)對(duì)全面腐蝕比較成熟的方案是陰極保護(hù)。

1.2.點(diǎn)腐蝕

如果在運(yùn)輸或安裝過程中，水泵表面涂刷的防腐涂料出現(xiàn)破損（對(duì)大型泵， 這是很難避免的），在破損處經(jīng)常會(huì)發(fā)生局部腐蝕。與全面腐蝕相比，局部腐蝕具有更大的危害性，因?yàn)槠茡p，會(huì)形成小陽極大陰極的腐蝕電池，產(chǎn)生很強(qiáng)的腐蝕電流，迅速使腐蝕部位出現(xiàn)點(diǎn)蝕穿孔，造成海水泄漏。

1.3.電偶腐蝕

電偶腐蝕主要發(fā)生在葉輪和葉輪室，考慮葉輪的汽蝕性能，葉輪一般選擇Ni- Cr不銹鋼材質(zhì)，葉輪室則會(huì)從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，選擇較差一點(diǎn)的QT、碳鋼等材質(zhì)。在海水介質(zhì)中，由于不銹鋼的電位較高，會(huì)加速電位低的葉輪室的腐蝕。值得注意的是，在淡水中這種電偶腐蝕也是存在的，且容易被忽視。

1.4.縫隙腐蝕

縫隙腐蝕也是循環(huán)水泵在海水中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的腐蝕形式，隨著海生物的附著， 會(huì)加劇其發(fā)展，形成孔蝕等局部腐蝕，造成設(shè)備的損壞。

2.防腐蝕方案的選擇

火電廠機(jī)組循環(huán)水泵在海水中的防腐蝕方案， 一般由三個(gè)方面組合而成： 零件的材質(zhì)組合、電化學(xué)保護(hù)和涂層保護(hù)。

2.1.泵零件的材質(zhì)選擇

通過選擇耐蝕材料， 合理確定泵各零件的材質(zhì)，可以從根本上解決腐蝕問

題。一般海水循環(huán)水泵零件材質(zhì)選用如下：

2.1.1.葉輪

在循環(huán)水泵上， 葉輪的工作環(huán)境最惡劣，要考慮汽蝕、腐蝕、沖刷磨損等因素， 為提高使用壽命， 一般選316L不銹鋼、雙相不銹鋼、或316不銹鋼。目前， 雙相不銹鋼是最好的海水耐蝕材料。優(yōu)先選用316L不銹鋼，是因?yàn)閲鴥?nèi)雙相不銹鋼葉輪的鑄造質(zhì)量不能讓人信服，采用進(jìn)口產(chǎn)品，則成本比較高。相對(duì)于316不銹鋼，316L不銹鋼具有更好的耐點(diǎn)蝕及縫隙腐蝕能力。

2.1.2.軸

由于軸護(hù)管的屏蔽作用， 軸很難采用電化學(xué)保護(hù)方案， 一般選316L不銹鋼或雙相不銹鋼。

2.1.3.軸護(hù)管

一般選用316L或316不銹鋼。

2.1.4.葉輪室

一般選用316L或316不銹鋼。值得注意的是， 葉輪室不能采用HT250Ni2鑄鐵， 否則，葉輪與葉輪室之間會(huì)產(chǎn)生較大的電偶腐蝕。

2.1.5.泵殼

一般選用316L或316不銹鋼、或HT250Ni2鑄鐵?？扇坎捎貌讳P鋼或鑄鐵， 也可以組合使用。

2.1.6.泵座及電機(jī)架

碳鋼Q235或類似材質(zhì)。

2.2.電化學(xué)保護(hù)方案

目前比較成熟的電化學(xué)保護(hù)方案是采用陰極保護(hù)。對(duì)于循環(huán)水泵， 根據(jù)材質(zhì)組合方案的不同，可以采用外加電流法或同時(shí)采用外加電流法和犧牲陽極法。可采用水泵殼體內(nèi)壁、導(dǎo)葉體、葉輪、軸保護(hù)管外壁等內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用外加電流陰極保護(hù)方式。

另外， 在對(duì)軸的保護(hù)上， 因?yàn)椴豢赡茉谳S上焊接鋅合金陽極， 不能采用犧牲陽極的保護(hù)方式；由于軸保護(hù)管的屏蔽作用， 也不能采用外加電流陰極保護(hù)方式， 有些電廠采用向軸保護(hù)管注入外接壓力淡水的方式，可有效解決軸的腐蝕問題。但因是漏斗式結(jié)構(gòu)，淡水無法循環(huán)使用，浪費(fèi)較大，費(fèi)用也較高。

2.3.涂層保護(hù)方案

涂層防護(hù)是設(shè)備防腐的最基本的方法， 同時(shí)也是比較經(jīng)濟(jì)、有效的方法。循環(huán)水泵涂層的一般要求為： 浸水部件需符合ISO12944規(guī)定的IM2級(jí)腐蝕環(huán)境的要求；飛濺區(qū)部件需符合ISO12944和ISO20340規(guī)定的C5M級(jí)腐蝕環(huán)境的要求；其他區(qū)域的部件需符合ISO12944 規(guī)定的C5級(jí)腐蝕環(huán)境的要求。

對(duì)水泵殼體外壁， 導(dǎo)流片接管內(nèi)壁、外壁，軸保護(hù)管內(nèi)壁涂重防腐涂料， 采用環(huán)氧富鋅底漆，干膜厚度50m， 環(huán)氧（ 云鐵） 中間漆和丙烯酸聚氨酯面漆，總干膜厚度大于320m。對(duì)盤連接面、螺栓孔處涂重防腐涂料。設(shè)備安裝時(shí)和安裝后，需仔細(xì)檢測(cè)涂層的的情況， 對(duì)破損處必須重新涂刷。

3.結(jié)語

提出了循環(huán)水泵輸送海水介質(zhì)時(shí)典型的材質(zhì)組合方案、電化學(xué)保護(hù)方案及涂層保護(hù)方案。循環(huán)水泵在海水中的腐蝕形式有多種， 在確定防腐蝕方案時(shí)， 需要進(jìn)行綜合考慮。

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作者簡(jiǎn)介：

莫兵（1986.09-），男，湖北潛江人，畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)?，F(xiàn)工作于中國電建集團(tuán)山東電力建設(shè)第三工程公司，項(xiàng)目部汽機(jī)專業(yè)經(jīng)理，助理工程師。參與建設(shè)多項(xiàng)海內(nèi)外燃煤、燃?xì)鈾C(jī)組，并有項(xiàng)目工程榮獲“魯班獎(jiǎng)”等，主要從事汽機(jī)側(cè)系統(tǒng)安裝、調(diào)試方面的研究。