冷油器、冷卻器抗腐蝕養(yǎng)護技巧

□周慶東

一、概述

華潤電力曹妃甸有限公司兩臺300MW 火電機組為環(huán)保節(jié)能的海水冷卻方式，采用了4 臺YKSL1250 -14/1340 -1型立式循環(huán)水電動機，電動機本體和上軸承推力瓦、導(dǎo)軸瓦的冷卻介質(zhì)也采用海水冷卻形式。在建設(shè)初期設(shè)備招標(biāo)采購階段，電動機冷卻器、冷油器的冷卻管均采用了抗腐蝕的海軍銅材質(zhì)，但水室本體、蓋板及接頭對絲依然為普通碳鋼結(jié)構(gòu)，致使電動機在運行近一年以后頻繁出現(xiàn)電機冷卻器水室腐蝕滲水、漏水等現(xiàn)象，同時出現(xiàn)冷卻器水室隔板腐蝕內(nèi)漏致使水循環(huán)失效，造成電動機鐵芯運行溫度升高;冷油器進、出水管結(jié)垢、腐蝕阻塞造成軸承溫度異常上升，并有進、出水對絲腐蝕斷裂等惡性情況，不僅造成了不必要的經(jīng)濟損失和資源浪費，重要的是危及到設(shè)備安全生產(chǎn)和穩(wěn)定運行。

二、冷油器、接頭對絲腐蝕特點及相應(yīng)對策

(一)從冷油器阻塞原因分析。設(shè)備投入初期來水管路和回水接頭對絲采用的為碳鋼，管內(nèi)壁腐蝕結(jié)垢是造成阻塞的主要原因，并有腐蝕斷裂情況的發(fā)生，另外管道濾網(wǎng)腐爛、海水臟污是造成冷卻水管道阻塞的又一個重要原因。將接頭對絲更換為316L 不銹鋼材質(zhì)，并對冷油器盤管采用氮氣進行8 ～12Mpa 的高壓吹掃，是疏通冷油器盤管的最簡便最有效手段，電機上軸承可免拆卸，但檢修過程中注意應(yīng)從回水接頭逆向吹掃，進水接頭要敞開，之后通清水沖洗即可，在機組非運行狀態(tài)應(yīng)對冷油器做必要的水壓試驗檢查。

(二)在現(xiàn)今的技術(shù)應(yīng)用中。以海水為冷卻介質(zhì)的冷油器盤管通常采用海軍銅、鈦管為主要材料，海軍銅為鋅錫銅合金含70%Cu、29%Zn、1%Sn，常用牌號有H70 -1、H65 等;盤管匯水管建議采用海軍銅或不銹鋼材質(zhì)，不銹鋼常用牌號為316L 及D316L，它適用于海水介質(zhì)。

三、冷卻器腐蝕原因及特點

(一)技術(shù)支持未結(jié)合現(xiàn)場實際。認(rèn)真分析設(shè)備結(jié)垢、腐蝕因素與構(gòu)成。由于海水水質(zhì)的特性，疲勞腐蝕、縫隙腐蝕等是造成冷卻器及脹口腐蝕的內(nèi)因，而設(shè)備招標(biāo)采購未考慮介質(zhì)因素，并對冷卻器結(jié)構(gòu)認(rèn)識不清，從而忽略了冷卻器器身、水室蓋板材質(zhì)同樣應(yīng)采用耐腐蝕性材料，是造成電機冷卻器腐蝕的主要原因，其匹配不合理是用戶值得借鑒的。

(二)設(shè)備運行。近一年冷卻器水室壁厚腐蝕達3．5mm以上，冷卻管脹口根部腐蝕深度最高可達7．8mm 以上(詳見圖1)，2010年10月#1 循環(huán)水泵北側(cè)冷卻器進水管脹口根部腐蝕滲漏，冷卻水直接噴淋至電機定子鐵芯上，對設(shè)備安全穩(wěn)定運行構(gòu)成極大威脅和隱患。

(三)從電機冷卻器水室和管路腐蝕情況來看。海水臟污及管材腐蝕結(jié)垢是造成冷卻器和冷卻水管路阻塞的直接原因，主要表現(xiàn)為磨蝕面出現(xiàn)凹陷、麻面，尤其在水室隔板焊接位置的材質(zhì)更容易形成疲勞腐蝕和滲漏，在脹口處形成的縫隙腐蝕深度較深，見圖1。

圖1 冷卻器脹口腐蝕及水室結(jié)垢、阻塞圖

(四)冷卻器冷卻管應(yīng)采用海軍銅、鐵白銅和鈦管等耐腐蝕材料。海軍銅管材質(zhì)牌號為H70 -1、H65 ;鐵白銅是1 -2%的鐵和1%的錳合金，材質(zhì)牌號為BFe10 -1 -1． B111．C70600 、BFe30 -1 -1． B111． C71500 或BFe30 的白銅管，它們因含有添加活性的金屬，在海水中活躍的鋅或鐵先于銅失去電子，而銅作為陽極電子，不溶于海水而得到保護所以其抗腐蝕能力強，抗海水腐蝕能力:海軍銅＞鐵白銅＞白銅。冷卻器器身、水室隔板、蓋板建議采用白鋼材質(zhì)，通常采用牌號為316L(00Cr17Ni14Mo2)、D316L(0Cr18 -Ni12 -Mo2)不銹鋼，因其抗晶間腐蝕性較強，適用于海水介質(zhì)。缺點是冷卻器整體造價成本較高，價格相對較昂貴。

四、環(huán)氧樹脂在冷卻器抗腐蝕中的應(yīng)用

(一)在多次循環(huán)水泵電機冷卻器防腐處理工藝摸索中。利用環(huán)氧樹脂與固化劑配比后流動性強和耐腐蝕的特點，對脹口根部的縫隙腐蝕實現(xiàn)澆注，且施工便捷、易于成型，固化后強度高、附著力強。結(jié)合聚酰胺樹脂易于金屬澆鑄，粘接性優(yōu)良的特點及酚醛樹脂良好的耐酸性能、力學(xué)性能和耐熱性能，采用低分子聚酰胺樹脂活性固化劑，混配后常溫經(jīng)48小時固化性能最佳。通過環(huán)氧樹脂專家指導(dǎo)及資料查詢，經(jīng)反復(fù)實踐:聚酰胺樹脂(651)+酚醛樹脂與低分子聚酰胺樹脂活性固化劑(651)按0．7 +0．3:1 的比例調(diào)配，實踐證實固化后的環(huán)氧樹脂體系具有優(yōu)良的耐海水腐蝕性能，并且粘附力強、化學(xué)性穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定。

圖2 冷卻器脹管壁防腐后的圖片

(二)澆注前工藝質(zhì)量要求。一是腐蝕部位清理污漬后應(yīng)采用角磨機用銅絲輪刷除垢、除銹，尤其脹口縫隙位置都要露出金屬光澤。二是澆注前腐蝕面盡量處于水平位置，且應(yīng)干爽、潔凈，必要時可用強力風(fēng)機吹干。三是樹脂與固化劑調(diào)配時一定要充分?jǐn)嚢杈鶆蛑寥榘咨珴{液，建議攪拌10分鐘以上，否則涂刷澆注時無法形成有效的固化效果。樹脂固化后的狀況如圖2 所示。四是樹脂與固化劑涂刷時，脹口縫隙腐蝕部位水平放置可一次成型澆注至要求厚度，立面建議待水平位置固化8 小時后進行二次涂刷，確保樹脂涂層厚度最小在0．3mm 以上，固化時間以超過24 小時為宜。

五、結(jié)語

采用現(xiàn)場澆注、涂刷環(huán)氧樹脂工藝，有效地提升了冷卻器水室器、水室隔板及冷卻管脹口的抗腐蝕能力，尤其對冷卻器水室脹口腐蝕較深部位依靠樹脂固化前的滲透性和流動性防腐效果極佳，對焊縫等處容易產(chǎn)生疲勞腐蝕部位提高了強度和抗腐蝕能力，且固化后結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，有效避免了冷卻器腐蝕滲漏事故的發(fā)生，為公司節(jié)能創(chuàng)優(yōu)作出了應(yīng)有的貢獻。

［1］陳姝帆，李朗晨，洪海霞． 環(huán)氧改性酚醛樹脂的耐腐蝕性能研究［J］．化工新型材料，2009，6:104 ～106

［2］湘潭電機廠《電機使用說明書》0EB．460．2120，第1 版