冷油器、冷卻器抗腐蝕養(yǎng)護(hù)技巧

□周慶東

一、概述

華潤(rùn)電力曹妃甸有限公司兩臺(tái)300MW 火電機(jī)組為環(huán)保節(jié)能的海水冷卻方式，采用了4 臺(tái)YKSL1250 -14/1340 -1型立式循環(huán)水電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)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(gòu)階段，電動(dòng)機(jī)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(duì)絲依然為普通碳鋼結(jié)構(gòu)，致使電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行近一年以后頻繁出現(xiàn)電機(jī)冷卻器水室腐蝕滲水、漏水等現(xiàn)象，同時(shí)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(dòng)機(jī)鐵芯運(yùn)行溫度升高;冷油器進(jìn)、出水管結(jié)垢、腐蝕阻塞造成軸承溫度異常上升，并有進(jìn)、出水對(duì)絲腐蝕斷裂等惡性情況，不僅造成了不必要的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)，重要的是危及到設(shè)備安全生產(chǎn)和穩(wěn)定運(yùn)行。

二、冷油器、接頭對(duì)絲腐蝕特點(diǎn)及相應(yīng)對(duì)策

(一)從冷油器阻塞原因分析。設(shè)備投入初期來(lái)水管路和回水接頭對(duì)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(gè)重要原因。將接頭對(duì)絲更換為316L 不銹鋼材質(zhì)，并對(duì)冷油器盤管采用氮?dú)膺M(jìn)行8 ～12Mpa 的高壓吹掃，是疏通冷油器盤管的最簡(jiǎn)便最有效手段，電機(jī)上軸承可免拆卸，但檢修過(guò)程中注意應(yīng)從回水接頭逆向吹掃，進(jìn)水接頭要敞開(kāi)，之后通清水沖洗即可，在機(jī)組非運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)對(duì)冷油器做必要的水壓試驗(yàn)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(hào)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(hào)為316L 及D316L，它適用于海水介質(zhì)。

三、冷卻器腐蝕原因及特點(diǎn)

(一)技術(shù)支持未結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(gòu)未考慮介質(zhì)因素，并對(duì)冷卻器結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)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(jī)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(yùn)行。近一年冷卻器水室壁厚腐蝕達(dá)3．5mm以上，冷卻管脹口根部腐蝕深度最高可達(dá)7．8mm 以上(詳見(jiàn)圖1)，2010年10月#1 循環(huán)水泵北側(cè)冷卻器進(jìn)水管脹口根部腐蝕滲漏，冷卻水直接噴淋至電機(jī)定子鐵芯上，對(duì)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成極大威脅和隱患。

(三)從電機(jī)冷卻器水室和管路腐蝕情況來(lái)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(jiàn)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(hào)為H70 -1、H65 ;鐵白銅是1 -2%的鐵和1%的錳合金，材質(zhì)牌號(hào)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(yáng)極電子，不溶于海水而得到保護(hù)所以其抗腐蝕能力強(qiáng)，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(hào)為316L(00Cr17Ni14Mo2)、D316L(0Cr18 -Ni12 -Mo2)不銹鋼，因其抗晶間腐蝕性較強(qiáng)，適用于海水介質(zhì)。缺點(diǎn)是冷卻器整體造價(jià)成本較高，價(jià)格相對(duì)較昂貴。

四、環(huán)氧樹(shù)脂在冷卻器抗腐蝕中的應(yīng)用

(一)在多次循環(huán)水泵電機(jī)冷卻器防腐處理工藝摸索中。利用環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑配比后流動(dòng)性強(qiáng)和耐腐蝕的特點(diǎn)，對(duì)脹口根部的縫隙腐蝕實(shí)現(xiàn)澆注，且施工便捷、易于成型，固化后強(qiáng)度高、附著力強(qiáng)。結(jié)合聚酰胺樹(shù)脂易于金屬澆鑄，粘接性優(yōu)良的特點(diǎn)及酚醛樹(shù)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(shù)脂活性固化劑，混配后常溫經(jīng)48小時(shí)固化性能最佳。通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂專家指導(dǎo)及資料查詢，經(jīng)反復(fù)實(shí)踐:聚酰胺樹(shù)脂(651)+酚醛樹(shù)脂與低分子聚酰胺樹(shù)脂活性固化劑(651)按0．7 +0．3:1 的比例調(diào)配，實(shí)踐證實(shí)固化后的環(huán)氧樹(shù)脂體系具有優(yōu)良的耐海水腐蝕性能，并且粘附力強(qiáng)、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(jī)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(shí)可用強(qiáng)力風(fēng)機(jī)吹干。三是樹(shù)脂與固化劑調(diào)配時(shí)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(shí)無(wú)法形成有效的固化效果。樹(shù)脂固化后的狀況如圖2 所示。四是樹(shù)脂與固化劑涂刷時(shí)，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(shí)后進(jìn)行二次涂刷，確保樹(shù)脂涂層厚度最小在0．3mm 以上，固化時(shí)間以超過(guò)24 小時(shí)為宜。

五、結(jié)語(yǔ)

采用現(xiàn)場(chǎng)澆注、涂刷環(huán)氧樹(shù)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(duì)冷卻器水室脹口腐蝕較深部位依靠樹(shù)脂固化前的滲透性和流動(dòng)性防腐效果極佳，對(duì)焊縫等處容易產(chǎn)生疲勞腐蝕部位提高了強(qiáng)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(xiàn)。

［1］陳姝帆，李朗晨，洪海霞． 環(huán)氧改性酚醛樹(shù)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(jī)廠《電機(jī)使用說(shuō)明書(shū)》0EB．460．2120，第1 版