沿海及冶煉廠區(qū)對(duì)空氣壓縮機(jī)的腐蝕及影響

秦躍文

（廣西金川有色金屬有限公司，廣西 防城港 538002）

進(jìn)入二十一世紀(jì)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的飽和，各大冶煉型企業(yè)礦產(chǎn)資源依賴進(jìn)口和海外礦產(chǎn)，根據(jù)城市建設(shè)和政策，各冶煉型企業(yè)逐步將擴(kuò)大產(chǎn)能的新項(xiàng)目均投資于我國(guó)東南沿海地區(qū)。

廣東湛江，廣西防城港成了眾多冶煉資源型企業(yè)投資新項(xiàng)目和擴(kuò)大產(chǎn)能的新基地，隨著該冶金企業(yè)的項(xiàng)目建成并投產(chǎn)，此區(qū)域環(huán)境成了海洋工業(yè)環(huán)境，大氣中含有大量的氯離子以及海鹽成分，冶金型企業(yè)所用礦產(chǎn)一般是硫化礦，煙氣中伴有大量的二氧化硫和三氧化硫[1]。

以下我將會(huì)防城港市港口區(qū)企沙鎮(zhèn)有色金屬工業(yè)園區(qū)的阿特拉斯·科普柯空氣壓縮機(jī)為例，同一廠區(qū)基本同期使用的設(shè)備現(xiàn)狀和腐蝕情況介紹如下：

1 設(shè)備介紹及運(yùn)行環(huán)境

1.1 設(shè)備概況

圖1 空氣壓縮機(jī)中心設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)

本冶金項(xiàng)目采購(gòu)了4臺(tái)ZH15000+阿特拉斯·科普柯空氣壓縮機(jī)，于2013年7月安裝調(diào)試完成。該項(xiàng)目正式點(diǎn)火于2013年10月同期該設(shè)備正式投入使用，進(jìn)氣口采用布袋式收塵器，出口采用冷凍式干燥機(jī)。該設(shè)備為兩用兩備，對(duì)該冶金項(xiàng)目進(jìn)行24小時(shí)連續(xù)不間斷輸送0.8MPa壓力的壓縮空氣。設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

主要腐蝕及影響部件的材質(zhì)介紹：葉輪采用不銹鋼合金，擴(kuò)壓器采用鋁合金，蝸殼導(dǎo)流器采用鑄鐵，中冷、后冷的冷卻器芯為不銹鋼管及鋁翅片。

1.2 運(yùn)行環(huán)境

廣西防城港沿海地區(qū)環(huán)境：海拔高度：10m；年平均濕度：78.9%；年平均溫度：22.2℃；極端最高溫度：35.4℃；極端最低溫度：2.8℃；年平均氣壓：101kPa；年最高氣壓：104kPa；年最低氣壓：99kPa；年平均風(fēng)速：3.1m/s；年最大風(fēng)速：36m/s，風(fēng)向?yàn)镋；常風(fēng)向NNE：P=30.5%；次常風(fēng)向SSW：P=8.4%；強(qiáng)風(fēng)向S：P=3%

距海邊2公里，500米內(nèi)有爐體循環(huán)水冷卻塔產(chǎn)生大量水汽，東北角1000內(nèi)是銅熔煉閃速爐及水淬產(chǎn)生大量含硫化物的水汽、煙氣和少量粉塵，東南1000米內(nèi)煙灰倉(cāng)及煙灰車輛運(yùn)輸通道產(chǎn)生一定的硫化物粉塵，西北角1000內(nèi)是原料車輛運(yùn)輸通道產(chǎn)生一定量的粉塵，正南面是原料堆場(chǎng)和大海。

2 壓縮機(jī)空氣冷卻器腐蝕

由于該設(shè)備擁有備用設(shè)備，機(jī)組至2015年6月是間斷性開機(jī)，停機(jī)最長(zhǎng)時(shí)間為2個(gè)月～3個(gè)月。最初4#空壓機(jī)多次出現(xiàn)一級(jí)排氣溫度高，二級(jí)排氣壓力低，電流偏低的問題，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)離心式空壓機(jī)的進(jìn)口導(dǎo)葉、自潔式布袋過濾器、不銹鋼過濾網(wǎng)進(jìn)行仔細(xì)檢查，沒有發(fā)現(xiàn)影響設(shè)備一級(jí)排氣溫度高，二級(jí)排氣壓力低，電流偏低的問題，再打開一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)冷卻器進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)這三組冷卻器均有不同程度的腐蝕，細(xì)小的腐蝕化合物堵塞了冷卻器的翅片，造成4#離心式空壓機(jī)一級(jí)排氣溫度高，二級(jí)排氣壓力低，電流偏低不能滿負(fù)荷工作的故障。

3 進(jìn)氣管道、導(dǎo)流器、擴(kuò)壓器腐蝕

故拆除設(shè)備三級(jí)、二級(jí)進(jìn)出口管道，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)氣導(dǎo)流器和葉輪空隙已經(jīng)被腐蝕物卡死，排氣腔內(nèi)存在白色鹽點(diǎn)和鐵銹。以上充分說明了空氣中鹽和腐蝕物致使導(dǎo)流器和葉輪之間游隙被腐蝕物填滿，致使開機(jī)電流過載跳車。

4 工業(yè)園區(qū)空調(diào)室外機(jī)冷凝器腐蝕

空調(diào)室外機(jī)冷凝器與空氣壓縮機(jī)同屬此區(qū)域內(nèi)，2013年7月安裝至2015年9月更換新冷凝器（冷凝器鋁合金翅片腐蝕脫落），目前新的冷凝器至2016年7月26日，灰塵及腐蝕物累積，觸碰就碎，常規(guī)清洗無(wú)法使其脫落。

5 現(xiàn)狀分析

首先，設(shè)備地處防城港沿海邊，距離海邊2公里左右，空氣中含有大量的氯離子?？諝鉂穸冗_(dá)到78%，進(jìn)氣過濾器為布袋式自潔過濾器除塵設(shè)備，無(wú)化學(xué)處理能力。其次，停機(jī)過程中設(shè)備手動(dòng)疏水閥常開，吸入部分含水空氣，停機(jī)后空氣中水分凝結(jié)易附著在小間隙部位并結(jié)晶。最后，形成鹽水結(jié)晶化合物，鋁合金表面形成點(diǎn)腐蝕，腐蝕物在縫隙中自然脫落，經(jīng)過壓縮機(jī)的引動(dòng)最終在空氣冷卻器的中心部位堆積，從而減少了整個(gè)冷卻器芯的過氣量和冷卻面積。

6 腐蝕機(jī)理

鋁合金的耐蝕程度取決于氧化膜在不同環(huán)境中的穩(wěn)定性。在干燥大氣下，鈍化膜不易被破壞，是穩(wěn)定的。長(zhǎng)期暴露在戶外大氣環(huán)境下，會(huì)發(fā)生局部點(diǎn)蝕。這主要是因?yàn)楸砻娉练e灰塵離子后，在灰塵離子下的水膜中金屬表面形成缺氧區(qū)，導(dǎo)致鈍化膜破壞和自鈍化能力下降所造成的。在工業(yè)大氣中保護(hù)膜易受到破壞，耐蝕性下降，特別是在有硫氧化物酸雨污染地區(qū)的耐蝕性下降較為明顯。鋁和鋼鐵、銅和不銹鋼等金屬相接觸時(shí)，有著電偶腐蝕的危險(xiǎn)。因此，鋁和這些金屬之間要相互絕緣。

7 結(jié)論

①沿海地區(qū)空氣中含有大量的氯離子、冶煉區(qū)域冷卻塔水蒸汽、硫化物、粉塵，凝結(jié)結(jié)晶大量鹽和腐蝕物質(zhì)，對(duì)鋁合金和鑄鐵合金具有較強(qiáng)的腐蝕性，在鹽的結(jié)晶體附著點(diǎn)形成點(diǎn)腐蝕。②離心式空氣壓縮機(jī)在正常停機(jī)過程中會(huì)通過進(jìn)氣口和手動(dòng)排水口吸進(jìn)一部分氣體，在停機(jī)后冷卻系統(tǒng)將會(huì)高溫余氣進(jìn)一步隨機(jī)組整體降溫冷卻，在此過程中形成結(jié)晶。③停機(jī)次數(shù)決定了腐蝕物和鹽的結(jié)晶量，結(jié)晶量及腐蝕量會(huì)再空氣冷卻器芯1.5mm縫隙中累積。而導(dǎo)流器與葉輪間游隙則被腐蝕物累積增長(zhǎng)，從而導(dǎo)致葉輪卡死。④設(shè)備手動(dòng)排水管路上安裝止回閥，以避免人為因素致使在停機(jī)過程中倒吸。在每次人工清理中至少需要3天時(shí)間，人工清理，手工砂紙打磨從目前的數(shù)據(jù)看葉輪和導(dǎo)流器游隙每次將會(huì)增大0.05mm。