凝汽器管的腐蝕特征及特點介紹

據(jù)資料表明，國外大型鍋爐的腐蝕損壞事故中，大約有30%是由于凝汽器銅管的腐蝕損壞引起的。在我國這個比例更高一些，凝汽器銅管損壞的直接危害是管材本身的損失，但更重要的是由于大型鍋爐給水品質(zhì)高，水質(zhì)緩沖性小，一旦銅管泄漏，冷卻水漏入凝結(jié)水中會引起鍋水水質(zhì)惡化，造成省煤器管、水冷壁管、過熱器管、再熱器管的腐蝕爆破事故，而引起更大損失。另外，凝汽器真空度的下降，還會導(dǎo)致機(jī)組熱效率的下降，從而導(dǎo)致燃煤量增加，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性降低；凝汽器銅管在管板脹口處的滲漏與銅管管端的沖擊腐蝕穿孔是其真空度下降的主要原因。以下我們主要介紹凝汽器管的腐蝕特征及特點。
 
一、管端腐蝕

由于冷卻水進(jìn)入管端時出現(xiàn)渦流，使得管子入口端的水流速度要比其它部分大得多，于是水流在管端的流動剪切應(yīng)力也就比管內(nèi)其它部分大；試驗表明，入口端的剪應(yīng)力可高達(dá)2 KPa以上，已經(jīng)超過了鋁黃銅的臨界剪應(yīng)力；經(jīng)驗證明，當(dāng)管內(nèi)流速達(dá)2m/s 時，其管端的剪應(yīng)力就足以使鋁黃銅管的鈍化膜破壞而產(chǎn)生管端腐蝕。

管端腐蝕也稱為進(jìn)口水沖擊腐蝕，多發(fā)生在入水口管端。

二、磨蝕

當(dāng)冷卻水中含有固體顆粒(如沙礫等)或氣泡時，水流不僅對管壁產(chǎn)生剪應(yīng)力，而且其中的固形物還對管壁產(chǎn)生沖刷作用，兩者共同作用的結(jié)果使得腐蝕加速進(jìn)行，從而產(chǎn)生“磨蝕”。由于天然水中的固形物絕大多數(shù)是沙粒，因此也稱其為沙蝕。其腐蝕形狀的演變常常受到局部水流的影響，腐蝕的金屬表面呈現(xiàn)出深谷或馬蹄形凹槽。磨蝕通常出現(xiàn)在凝汽器銅管的入水口管端。

一般來說，水流速越高(導(dǎo)致局部的紊亂強(qiáng)度越大)、固形物含量越高、粒徑越大都會使磨蝕加劇。試驗表明，在相同的含沙量條件下，沙的平均粒徑為50 μm時，水對鋁黃銅的腐蝕速度比30 μm時高出一倍以上。

三、點蝕

這是發(fā)生在銅管上一種局部腐蝕形式，其腐蝕部位的尺寸很小，腐蝕坑大小只有1～2 mm，但它的腐蝕速度很快，可在短時間內(nèi)使銅管穿孔損壞。

四、氨蝕

發(fā)生在凝汽器汽側(cè)空冷區(qū)的一種腐蝕形式，主要是由于空冷區(qū)中凝結(jié)水滴內(nèi)氨的濃度高度富集，加上氧的作用而產(chǎn)生的一種環(huán)狀或水滴狀蝕坑。

五、選擇性腐蝕

合金中電位較低，相對較具有活性的一種元素因電化學(xué)作用而被選擇性地溶解到介質(zhì)中，較貴的成分則富集在合金中；比如黃銅管的脫鋅腐蝕，白銅管的脫鎳腐蝕等。

六、應(yīng)力腐蝕破裂

由于銅管的殘余應(yīng)力或凝汽器運行中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，在氨、胺類及氧存在下所導(dǎo)致的在銅管上產(chǎn)生的縱向或橫向的裂紋，嚴(yán)重時甚至裂開或斷裂。

七、硫化物腐蝕

當(dāng)凝汽器用被硫化物污染的淡水或海水作冷卻介質(zhì)時，會加速銅管的腐蝕；主要是硫化物破壞了銅管表面的氧化亞銅保護(hù)膜。

綜上所述，我們介紹了凝汽器管的腐蝕特征及特點，在凝汽器管的各種腐蝕形式中，以管端腐蝕、磨蝕最為突出，尤其是離管板150～250 mm距離內(nèi)的銅管管端；據(jù)資料統(tǒng)計，在日本凝汽器銅管的各種腐蝕事故中，管端腐蝕(磨蝕)所占比例為57%，而在前蘇聯(lián)為30%，都是比例最大的腐蝕形式；其次是點蝕對凝汽器管的危害，因為它導(dǎo)致整根銅管報廢，這在冷卻水受到污染時尤其嚴(yán)重。