火电厂循环水系统凝汽器B30管材耐蚀性能研究
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３ 试验内容及结果
３．１ 循环水水质、胶球清洗及运行流速的影响 分析
电厂循环水水质检验结果见表 １，凝气器 Ｂ３０ 白 铜管适宜水质条件见表 ２。
分析可知： （１）在 ψ＝２．４ 时循环水水质符合火力发电厂用
—１８ —
全面腐蚀控制
于海琴 等：火电厂循环水系统凝汽器Ｂ３０管材耐蚀性能研究
容易引发点蚀： （１）铜管表面有附着物时：沉积物下由于缺氧，
易发生Ｂ３０的点蚀。腐蚀发生时沉积物下铜管形成阳 极，沉积物周围形成阴极，此种腐蚀为典型的小阳极、 大阴极的 ＤＯ 差腐蚀——沉积物下闭塞电池点蚀。
沉积物下缺氧处或原有氧化膜破裂处，Ｃｕ 的电 位为负，Ｃｕ为阳极被氧化。
Ｃｕ － ｅ →Ｃｕ ＋ 当水中有Ｃｌ－时；Ｃｕ＋＋Ｃｌ－ →Ｃｕ Ｃｌ ２ＣｕＣ１＋Ｈ２Ｏ → Ｃｕ２Ｏ＋２Ｈ＋＋２Ｃｌ－ ２Ｃｕ２＋ ＋ Ｈ２Ｏ＋２ｅ → Ｃｕ２Ｏ ＋２Ｈ＋ ２Ｃｕ＋ ＋Ｈ２Ｏ → Ｃｕ２Ｏ＋２Ｈ＋ Ｃｕ２＋＋Ｃｕ → ２Ｃｕ＋ ４ Ｃ ｕ Ｃ ｌ ＋ Ｃ ａ （ Ｈ Ｃ Ｏ３）２ ＋Ｏ ２ →ＣｕＣＯ３Ｃｕ（ＯＨ）２＋ＣａＣＯ３＋２ＣｕＣｌ２ 点蚀坑内的亚铜也起偶极电极的作用，它可以 和水中溶解氧反应，被氧化成二价铜离子，二价铜又 可以和Ｂ３０管本体的金属铜起阴极还原作用。表面的 Ｃｕ２Ｏ 膜具有电子导电性质，点蚀具有自催化性、潜
（６）流速影响：运行中，水流流速增大有利于氧 的扩散，有利于修复保护膜，也可以带走点蚀坑上的
沉积物，起到控制点蚀进一步发生的作用，但流速过 高也会造成冲击腐蚀，所以常要求循环水流速在１～ ４．５ ｍ／ｓ（最好在 ２ｍ 以上）。
由此看出，Ｂ３０管材耐蚀性能的下降很大程度 上取决于表面状态、有无沉积物。
（４）Ｂ３０ 金属材质本身的化学成分、力学性能、 组织结构、组成成分等的异常也是腐蚀的引发因素。
（５）水温：温度对点蚀影响较大，升高温度会使 表面膜保护性能下降。温度过高形成的影响发生在热 交换高温区和流速缓慢且有沉积物的部位。同时温度 适宜对微生物的繁殖有利，特别是硫酸盐还原菌，最 适宜在 ２０～３０℃生存（甚至 ５０～６０℃也能生存），适 宜的温度是 Ｂ３０ 管内壁泥膜形成的间接因素。
腐蚀机理分析：Ｂ３０ 白铜管材是 Ｃｕ－Ｎｉ 合金，其 耐蚀性能优于黄铜，Ｎｉ 的热力学稳定性与 Ｃｕ 接近， 而其实际综合耐蚀能力比 Ｃｕ 强，Ｎｉ 在水中或空气中 会在表面产生 ｎｍ 级的表面膜，致密、稳定且自修复 性强，因此使Ｂ３０ 在高含盐水中（或海水中）及稀酸、 碱介质中不易发生腐蚀。但是当出现以下几种情况时
Ｔｈｅ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｂ３０ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｏｆ Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔｓ
Ｙｕ Ｈａｉｑｉｎ１ Ｌｉ Ｊｉｎ１ Ｌｉｕ Ｌｉｎｇｑｉｎ１ Ｚｈｕ Ｈｕｉｂｉｎ２ （１ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４）（ ２ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｅｎａｎ ４７５００１） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｂ３０ ｃｏｐｐｅｒ－ｎｉｃｋｅｌ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｂｒａｓｓ ｐｉｐｅｌｉｎｅ． Ｕｓｕａｌｌｙ， ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｄｏ ｎｏｔ ｈａｐｐｅｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｐｐｅｒ－ｎｉｃｋｅｌ． Ｂｕｔ ｐｉｔｔｉｎｇ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｈａｐｐｅｎｅｄ ｗｈｅｎ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｗｏｒｋｅｄ ｉｎ ｕｎｕｓｕａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｔｈｅ ｄｅｐｏｓｉｔ ｏｎ ｍｅｔａｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏｕｌｄ ｃａｕｓｅ ｐｉｔｔｉｎｇ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｄｅｐｏｓｉｔ． Ｉｎ ｔｈｅ ｍｅａｎｗｈｉｌｅ， ｔｈｅ ｗｒｏｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｆａｃｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｉｌｍ， ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｒｒｏｓｉｖｅ ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ ｉｎ ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ， ｗａｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｆｌｏｗｉｎｇ ｒａｔｅ ｃａｎ ｂｒｉｎｇ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｔｏ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： Ｂ３０ ｃｏｐｐｅｒ－ｎｉｃｋｅｌ ｐｉｐｅｌｉｎｅ， ｐｉｔｔｉｎｇ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ， ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
３．２ 金属材料异常分析 为考查Ｂ３０材质本身异常对点蚀的影响，对现场 提供的管样进行了成分分析，结果见表 ３。
凝汽器管选材导则 ＧＢ／Ｔ５２３４》标准中对应牌号的要 求，基本可以排除材质异常对点蚀的影响。
（３）当有某些侵蚀性因素（离子）或侵蚀性介质 浓度达到一定值后会促进点蚀发生。这些介质主要为 Ｃｌ－、 Ｓ２－、Ｆｅ３＋、微生物等。
微生物影响：微生物很少作为一种独立的腐蚀 因素存在，它的作用是促进点蚀，在铜管内表面构成 腐蚀点群。多数蚀坑有绿色腐蚀产物，有的含硫化 物，其中以硫酸盐还原菌危害最大。缺氧的泥垢沉积 物下，在 ｐＨ＝５．８～８．５、温度为 ２０～３０℃时，微生物 适宜把硫酸盐还原为 Ｈ２Ｓ，硫化物可以破坏保护膜， 加速点蚀。水中 Ｃｌ－ 浓度升高可以增加点蚀趋势，有 资料表明，一方面Ｃｌ－ 浓度高可以破坏保护膜，另一 方面 Ｃｌ－ 可以穿透保护膜，在腐蚀电位的作用下，垢 下阳极区可以造成Ｃｌ－高度堆积，在溶液本体Ｃｌ－含量 不很高的情况下，垢下的堆积浓度可达１００００￣２００００ ｍｇ／Ｌ。在腐蚀电池中起传输电子的作用，加剧腐蚀。 这是不容忽视的问题，关键还是看是否有垢。另外， 当水中硬度较高，而 ＨＣＯ３－／ＳＯ４２－ 比值小时，淡水中 点蚀倾向也比较大。
１１５６
Ｃｌ－ ｍｇ／Ｌ
１０４
悬浮物 ｍｇ／Ｌ
８
全碱度 ｍｍｏｌ／Ｌ
８．１
硫酸根 ｍｇ／Ｌ
２９９．２
酚酞碱度 ｍｍｏｌ／Ｌ
０．２
Ｃ Ｏ ＤＭ ｎ ｍ ｇ ／ Ｌ
６．４７
浓度 ｍｇ／Ｌ ０．０３４３ ０．００９５ ０．００２４ ０．００８５ ０．００４９ ０．０００２
表２ 凝汽器Ｂ３０白铜管适宜水质条件（Ｄｌ／Ｔ７１２－２０００）
２ Ｂ３０点蚀研究方法
２．１ 实验原理 对点腐蚀而言，测定金属临界点腐蚀电位即点 蚀击穿电位是评价金属及合金耐点蚀能力及评定（或 筛选）缓蚀剂缓蚀效果的一个重要指标。同一种金属 或合金在不同溶液中，点蚀击穿电位越高表示表面膜 越稳定，耐蚀能力越强；反之，点蚀击穿电位越低， 表面膜越容易受到损坏，金属耐蚀能力越差。化学浸 泡法是研究腐蚀情况广泛使用的方法，在原始或加速 的腐蚀环境中，通过测量蚀孔的重量损失、数目、深 度和大小，以衡量测定金属或合金的耐孔蚀性能，也 可以通过测量临界孔蚀温度、蚀孔成核的最低氯离子 浓度确定其孔蚀敏感性。 ２．２ 实验内容和实验方法的确定 综合分析Ｂ３０管腐蚀情况、腐蚀原理和腐蚀影响 因素，拟定 Ｂ３０ 管材点蚀性能研究的内容为：Ｂ３０ 材 质的影响（化学成分和金相组织结构等）；表面清洁 状态、胶球清洗的影响（垢形成）分析；侵蚀性介质 因素的影响；缓蚀剂性能的影响（不同种类、不同剂 量）；研究介质流速、运行温度等工艺条件对表面膜 （点蚀）的影响；调查水质和运行状况相类似的电厂 Ｂ３０ 铜管运行情况，以综合分析比较点蚀状况。 根据对管材腐蚀状况、电厂实际运行情况和试 验研究原理的综合分析，确定采用失重法、线性极化 法、动电位扫描法、旋转挂片法、电镜检查法和调查 分析比较法，分别对上述几个内容进行研究。
１０４ ｍｇ／Ｌ，由水源地 Ｃｌ－ 含量推算，即使 ψ＝５．０，循 环水中Ｃｌ－可达１７０ｍｇ／Ｌ左右仍然符合水质标准要求。 但是不能忽视有垢时Ｃｌ－在垢下的堆积浓缩问题。
（３）河北某电厂循环水运行流速为 ２～４ｍ／ｓ，也 符合表 ３ 所列 Ｂ３０ 管材运行流速标准要求。
（４）凝汽器维护情况：电厂常规每天对凝汽器 铜管内壁进行１次胶球清洗，清洗时间一般为１ｈ左右。 但是有时不能得到保障，这是造成生泥垢的原因。
１ 基本情况及分析
某电厂 ３００ＭＷ 亚临界参数汽包炉，凝汽式汽轮 发电机组，凝汽器采用有冷却塔的敞口循环湿冷方式 运行，凝汽器铜管使用 Ｈ７０１－Ａ 管材和 Ｈ７０１－Ｂ 管材， 空抽区全部使用Ｂ３０ 白铜管。此电厂地处缺水地区， 为解决水资源紧缺问题，循环水采用阻垢缓蚀剂—加 酸处理方式，浓缩倍率最高达３．５，通常在２．０～３．０之 间运行。运行半年后小修抽管检查发现，黄铜管材无 腐蚀异常，但凝汽器铜管内壁有粘泥附着，空抽区 Ｂ３０ 白铜管内壁除有垢和泥膜沉积外，且发现有较严 重的腐蚀问题。通过对腐蚀情况外观观察和腐蚀状况 分析，判定 Ｂ３０ 管为典型点状腐蚀。
２００３年第１７卷第５期
表１ 循环水水质检验结果
取样日期：２００２年１２月２日 温度 ｔ ＝ １６℃ 水样外状：颜色灰绿、有浑浊物
第 １７ 卷第 ５ 期 ２００３ 年１０ 月
全 面 腐 蚀 控 制 ＴＯＴＡＬ ＣＯＲＲＯＳＩＯＮ ＣＯＮＴＲＯＬ
Ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．５ Ｏｃｔ． ２００３
火电厂循环水系统凝汽器Ｂ３０管材耐蚀性能研究
于海琴１ 李 进１ 刘灵琴１ 朱惠斌２ （１、北京交通大学，北京海淀１０００４４ ２、黄河水利职业技术学院，河南开封４７５００１）
水质 管材
ＢＦｅ３０－１－１
溶解固形物 ｍｇ／Ｌ
＜３５０００， 短期＜４００００
Ｃｌ－ ｍｇ／Ｌ ＜２００００， 短期＜２５０００
悬浮物和含砂量 ｍｇ／Ｌ ＜１０００
Ｓ２－ ｍｇ／Ｌ
＜０．０２
ＣＯＤＭｎ ｍｇ／Ｌ
＜４
允许流速ｍ／ｓ 最低 最高
１．４ ３．０
Ｂ３０ 管材用水标准要求。 （２）６ 号机循环水在 ψ＝２．４ 时，水中 Ｃｌ－ 含量为
检测项目
浓度 ｍｇ／Ｌ
检测项目
浓度 ｍｇ／Ｌ
检测项目
Ｃａ
１９５．９
Ｐ
１．４５１
Ｚｎ
Ｍｇ
８０．５６
Ｓｒ
１．６４０
Ｐｂ
Ｓｉ
２９．５９
Ｃｏ
０．００６３
Ｎｉ
Ｎａ
２４０．３
Ｆｅ
０．０３７３
Ｃｒ
Байду номын сангаас
Ｋ
１３．０９
Ｓｂ
０．０００３
Ｃｕ
Ａｌ
０．０８８９
Ｍｎ
０．００３６
Ｃｄ
ｐＨ
８．３
Ｓ２－ ｍｇ／Ｌ
／
总溶解固形物 ｍｇ／Ｌ
—１７ —
全面腐蚀控制
于海琴 等：火电厂循环水系统凝汽器Ｂ３０管材耐蚀性能研究
２００３年第１７卷第５期
伏性、破坏严重。所以对于耐蚀性能很好的Ｂ３０管材 来说，点蚀的发生与表面沉积物关系密切，金属表面 的清洁程度至关重要，不能有所疏忽。
（２）表面膜的耐蚀性差、表面膜形不成、表面膜 受损及不均匀充气电池同样是 Ｂ３０ 点蚀的因素，这些 取决于缓蚀阻垢剂的使用情况（包括缓蚀剂种类、性 能、加药量、加药频率及药效）、水中悬浮物含量、循 环水流速度及表面有无沉积物。有沉积物时，缓蚀剂 不能充分扩散进入沉积物到达下面金属表面，沉积物 下金属表面就不能有效形成保护膜，甚至于在缺氧的 还原状态下原有表面膜也会被破坏，引发点蚀。
摘 要：火力发电厂凝汽器所用 Ｂ３０ 白铜管材耐蚀性能比黄铜高，不易发生腐蚀，但是当凝汽器运行出现异常情况 时容易引发点蚀，特别是表面有附着物时易引发沉积物下闭塞电池点蚀，同时表面膜的状态、冷却水中侵蚀性介质浓度、 水温、流速等的异常也会造成火力发电厂凝汽器运行腐蚀故障。
关键词： Ｂ３０白铜管 点蚀 耐蚀性能
３．１ 循环水水质、胶球清洗及运行流速的影响 分析
电厂循环水水质检验结果见表 １，凝气器 Ｂ３０ 白 铜管适宜水质条件见表 ２。
分析可知： （１）在 ψ＝２．４ 时循环水水质符合火力发电厂用
—１８ —
全面腐蚀控制
于海琴 等：火电厂循环水系统凝汽器Ｂ３０管材耐蚀性能研究
容易引发点蚀： （１）铜管表面有附着物时：沉积物下由于缺氧，
易发生Ｂ３０的点蚀。腐蚀发生时沉积物下铜管形成阳 极，沉积物周围形成阴极，此种腐蚀为典型的小阳极、 大阴极的 ＤＯ 差腐蚀——沉积物下闭塞电池点蚀。
沉积物下缺氧处或原有氧化膜破裂处，Ｃｕ 的电 位为负，Ｃｕ为阳极被氧化。
Ｃｕ － ｅ →Ｃｕ ＋ 当水中有Ｃｌ－时；Ｃｕ＋＋Ｃｌ－ →Ｃｕ Ｃｌ ２ＣｕＣ１＋Ｈ２Ｏ → Ｃｕ２Ｏ＋２Ｈ＋＋２Ｃｌ－ ２Ｃｕ２＋ ＋ Ｈ２Ｏ＋２ｅ → Ｃｕ２Ｏ ＋２Ｈ＋ ２Ｃｕ＋ ＋Ｈ２Ｏ → Ｃｕ２Ｏ＋２Ｈ＋ Ｃｕ２＋＋Ｃｕ → ２Ｃｕ＋ ４ Ｃ ｕ Ｃ ｌ ＋ Ｃ ａ （ Ｈ Ｃ Ｏ３）２ ＋Ｏ ２ →ＣｕＣＯ３Ｃｕ（ＯＨ）２＋ＣａＣＯ３＋２ＣｕＣｌ２ 点蚀坑内的亚铜也起偶极电极的作用，它可以 和水中溶解氧反应，被氧化成二价铜离子，二价铜又 可以和Ｂ３０管本体的金属铜起阴极还原作用。表面的 Ｃｕ２Ｏ 膜具有电子导电性质，点蚀具有自催化性、潜
（６）流速影响：运行中，水流流速增大有利于氧 的扩散，有利于修复保护膜，也可以带走点蚀坑上的
沉积物，起到控制点蚀进一步发生的作用，但流速过 高也会造成冲击腐蚀，所以常要求循环水流速在１～ ４．５ ｍ／ｓ（最好在 ２ｍ 以上）。
由此看出，Ｂ３０管材耐蚀性能的下降很大程度 上取决于表面状态、有无沉积物。
（４）Ｂ３０ 金属材质本身的化学成分、力学性能、 组织结构、组成成分等的异常也是腐蚀的引发因素。
（５）水温：温度对点蚀影响较大，升高温度会使 表面膜保护性能下降。温度过高形成的影响发生在热 交换高温区和流速缓慢且有沉积物的部位。同时温度 适宜对微生物的繁殖有利，特别是硫酸盐还原菌，最 适宜在 ２０～３０℃生存（甚至 ５０～６０℃也能生存），适 宜的温度是 Ｂ３０ 管内壁泥膜形成的间接因素。
腐蚀机理分析：Ｂ３０ 白铜管材是 Ｃｕ－Ｎｉ 合金，其 耐蚀性能优于黄铜，Ｎｉ 的热力学稳定性与 Ｃｕ 接近， 而其实际综合耐蚀能力比 Ｃｕ 强，Ｎｉ 在水中或空气中 会在表面产生 ｎｍ 级的表面膜，致密、稳定且自修复 性强，因此使Ｂ３０ 在高含盐水中（或海水中）及稀酸、 碱介质中不易发生腐蚀。但是当出现以下几种情况时
Ｔｈｅ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｂ３０ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｏｆ Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔｓ
Ｙｕ Ｈａｉｑｉｎ１ Ｌｉ Ｊｉｎ１ Ｌｉｕ Ｌｉｎｇｑｉｎ１ Ｚｈｕ Ｈｕｉｂｉｎ２ （１ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４）（ ２ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｅｎａｎ ４７５００１） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｂ３０ ｃｏｐｐｅｒ－ｎｉｃｋｅｌ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｂｒａｓｓ ｐｉｐｅｌｉｎｅ． Ｕｓｕａｌｌｙ， ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｄｏ ｎｏｔ ｈａｐｐｅｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｐｐｅｒ－ｎｉｃｋｅｌ． Ｂｕｔ ｐｉｔｔｉｎｇ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｈａｐｐｅｎｅｄ ｗｈｅｎ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｗｏｒｋｅｄ ｉｎ ｕｎｕｓｕａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｔｈｅ ｄｅｐｏｓｉｔ ｏｎ ｍｅｔａｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏｕｌｄ ｃａｕｓｅ ｐｉｔｔｉｎｇ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｄｅｐｏｓｉｔ． Ｉｎ ｔｈｅ ｍｅａｎｗｈｉｌｅ， ｔｈｅ ｗｒｏｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｆａｃｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｉｌｍ， ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｒｒｏｓｉｖｅ ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ ｉｎ ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ， ｗａｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｆｌｏｗｉｎｇ ｒａｔｅ ｃａｎ ｂｒｉｎｇ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｔｏ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： Ｂ３０ ｃｏｐｐｅｒ－ｎｉｃｋｅｌ ｐｉｐｅｌｉｎｅ， ｐｉｔｔｉｎｇ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ， ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
３．２ 金属材料异常分析 为考查Ｂ３０材质本身异常对点蚀的影响，对现场 提供的管样进行了成分分析，结果见表 ３。
凝汽器管选材导则 ＧＢ／Ｔ５２３４》标准中对应牌号的要 求，基本可以排除材质异常对点蚀的影响。
（３）当有某些侵蚀性因素（离子）或侵蚀性介质 浓度达到一定值后会促进点蚀发生。这些介质主要为 Ｃｌ－、 Ｓ２－、Ｆｅ３＋、微生物等。
微生物影响：微生物很少作为一种独立的腐蚀 因素存在，它的作用是促进点蚀，在铜管内表面构成 腐蚀点群。多数蚀坑有绿色腐蚀产物，有的含硫化 物，其中以硫酸盐还原菌危害最大。缺氧的泥垢沉积 物下，在 ｐＨ＝５．８～８．５、温度为 ２０～３０℃时，微生物 适宜把硫酸盐还原为 Ｈ２Ｓ，硫化物可以破坏保护膜， 加速点蚀。水中 Ｃｌ－ 浓度升高可以增加点蚀趋势，有 资料表明，一方面Ｃｌ－ 浓度高可以破坏保护膜，另一 方面 Ｃｌ－ 可以穿透保护膜，在腐蚀电位的作用下，垢 下阳极区可以造成Ｃｌ－高度堆积，在溶液本体Ｃｌ－含量 不很高的情况下，垢下的堆积浓度可达１００００￣２００００ ｍｇ／Ｌ。在腐蚀电池中起传输电子的作用，加剧腐蚀。 这是不容忽视的问题，关键还是看是否有垢。另外， 当水中硬度较高，而 ＨＣＯ３－／ＳＯ４２－ 比值小时，淡水中 点蚀倾向也比较大。
１１５６
Ｃｌ－ ｍｇ／Ｌ
１０４
悬浮物 ｍｇ／Ｌ
８
全碱度 ｍｍｏｌ／Ｌ
８．１
硫酸根 ｍｇ／Ｌ
２９９．２
酚酞碱度 ｍｍｏｌ／Ｌ
０．２
Ｃ Ｏ ＤＭ ｎ ｍ ｇ ／ Ｌ
６．４７
浓度 ｍｇ／Ｌ ０．０３４３ ０．００９５ ０．００２４ ０．００８５ ０．００４９ ０．０００２
表２ 凝汽器Ｂ３０白铜管适宜水质条件（Ｄｌ／Ｔ７１２－２０００）
２ Ｂ３０点蚀研究方法
２．１ 实验原理 对点腐蚀而言，测定金属临界点腐蚀电位即点 蚀击穿电位是评价金属及合金耐点蚀能力及评定（或 筛选）缓蚀剂缓蚀效果的一个重要指标。同一种金属 或合金在不同溶液中，点蚀击穿电位越高表示表面膜 越稳定，耐蚀能力越强；反之，点蚀击穿电位越低， 表面膜越容易受到损坏，金属耐蚀能力越差。化学浸 泡法是研究腐蚀情况广泛使用的方法，在原始或加速 的腐蚀环境中，通过测量蚀孔的重量损失、数目、深 度和大小，以衡量测定金属或合金的耐孔蚀性能，也 可以通过测量临界孔蚀温度、蚀孔成核的最低氯离子 浓度确定其孔蚀敏感性。 ２．２ 实验内容和实验方法的确定 综合分析Ｂ３０管腐蚀情况、腐蚀原理和腐蚀影响 因素，拟定 Ｂ３０ 管材点蚀性能研究的内容为：Ｂ３０ 材 质的影响（化学成分和金相组织结构等）；表面清洁 状态、胶球清洗的影响（垢形成）分析；侵蚀性介质 因素的影响；缓蚀剂性能的影响（不同种类、不同剂 量）；研究介质流速、运行温度等工艺条件对表面膜 （点蚀）的影响；调查水质和运行状况相类似的电厂 Ｂ３０ 铜管运行情况，以综合分析比较点蚀状况。 根据对管材腐蚀状况、电厂实际运行情况和试 验研究原理的综合分析，确定采用失重法、线性极化 法、动电位扫描法、旋转挂片法、电镜检查法和调查 分析比较法，分别对上述几个内容进行研究。
１０４ ｍｇ／Ｌ，由水源地 Ｃｌ－ 含量推算，即使 ψ＝５．０，循 环水中Ｃｌ－可达１７０ｍｇ／Ｌ左右仍然符合水质标准要求。 但是不能忽视有垢时Ｃｌ－在垢下的堆积浓缩问题。
（３）河北某电厂循环水运行流速为 ２～４ｍ／ｓ，也 符合表 ３ 所列 Ｂ３０ 管材运行流速标准要求。
（４）凝汽器维护情况：电厂常规每天对凝汽器 铜管内壁进行１次胶球清洗，清洗时间一般为１ｈ左右。 但是有时不能得到保障，这是造成生泥垢的原因。
１ 基本情况及分析
某电厂 ３００ＭＷ 亚临界参数汽包炉，凝汽式汽轮 发电机组，凝汽器采用有冷却塔的敞口循环湿冷方式 运行，凝汽器铜管使用 Ｈ７０１－Ａ 管材和 Ｈ７０１－Ｂ 管材， 空抽区全部使用Ｂ３０ 白铜管。此电厂地处缺水地区， 为解决水资源紧缺问题，循环水采用阻垢缓蚀剂—加 酸处理方式，浓缩倍率最高达３．５，通常在２．０～３．０之 间运行。运行半年后小修抽管检查发现，黄铜管材无 腐蚀异常，但凝汽器铜管内壁有粘泥附着，空抽区 Ｂ３０ 白铜管内壁除有垢和泥膜沉积外，且发现有较严 重的腐蚀问题。通过对腐蚀情况外观观察和腐蚀状况 分析，判定 Ｂ３０ 管为典型点状腐蚀。
２００３年第１７卷第５期
表１ 循环水水质检验结果
取样日期：２００２年１２月２日 温度 ｔ ＝ １６℃ 水样外状：颜色灰绿、有浑浊物
第 １７ 卷第 ５ 期 ２００３ 年１０ 月
全 面 腐 蚀 控 制 ＴＯＴＡＬ ＣＯＲＲＯＳＩＯＮ ＣＯＮＴＲＯＬ
Ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．５ Ｏｃｔ． ２００３
火电厂循环水系统凝汽器Ｂ３０管材耐蚀性能研究
于海琴１ 李 进１ 刘灵琴１ 朱惠斌２ （１、北京交通大学，北京海淀１０００４４ ２、黄河水利职业技术学院，河南开封４７５００１）
水质 管材
ＢＦｅ３０－１－１
溶解固形物 ｍｇ／Ｌ
＜３５０００， 短期＜４００００
Ｃｌ－ ｍｇ／Ｌ ＜２００００， 短期＜２５０００
悬浮物和含砂量 ｍｇ／Ｌ ＜１０００
Ｓ２－ ｍｇ／Ｌ
＜０．０２
ＣＯＤＭｎ ｍｇ／Ｌ
＜４
允许流速ｍ／ｓ 最低 最高
１．４ ３．０
Ｂ３０ 管材用水标准要求。 （２）６ 号机循环水在 ψ＝２．４ 时，水中 Ｃｌ－ 含量为
检测项目
浓度 ｍｇ／Ｌ
检测项目
浓度 ｍｇ／Ｌ
检测项目
Ｃａ
１９５．９
Ｐ
１．４５１
Ｚｎ
Ｍｇ
８０．５６
Ｓｒ
１．６４０
Ｐｂ
Ｓｉ
２９．５９
Ｃｏ
０．００６３
Ｎｉ
Ｎａ
２４０．３
Ｆｅ
０．０３７３
Ｃｒ
Байду номын сангаас
Ｋ
１３．０９
Ｓｂ
０．０００３
Ｃｕ
Ａｌ
０．０８８９
Ｍｎ
０．００３６
Ｃｄ
ｐＨ
８．３
Ｓ２－ ｍｇ／Ｌ
／
总溶解固形物 ｍｇ／Ｌ
—１７ —
全面腐蚀控制
于海琴 等：火电厂循环水系统凝汽器Ｂ３０管材耐蚀性能研究
２００３年第１７卷第５期
伏性、破坏严重。所以对于耐蚀性能很好的Ｂ３０管材 来说，点蚀的发生与表面沉积物关系密切，金属表面 的清洁程度至关重要，不能有所疏忽。
（２）表面膜的耐蚀性差、表面膜形不成、表面膜 受损及不均匀充气电池同样是 Ｂ３０ 点蚀的因素，这些 取决于缓蚀阻垢剂的使用情况（包括缓蚀剂种类、性 能、加药量、加药频率及药效）、水中悬浮物含量、循 环水流速度及表面有无沉积物。有沉积物时，缓蚀剂 不能充分扩散进入沉积物到达下面金属表面，沉积物 下金属表面就不能有效形成保护膜，甚至于在缺氧的 还原状态下原有表面膜也会被破坏，引发点蚀。
摘 要：火力发电厂凝汽器所用 Ｂ３０ 白铜管材耐蚀性能比黄铜高，不易发生腐蚀，但是当凝汽器运行出现异常情况 时容易引发点蚀，特别是表面有附着物时易引发沉积物下闭塞电池点蚀，同时表面膜的状态、冷却水中侵蚀性介质浓度、 水温、流速等的异常也会造成火力发电厂凝汽器运行腐蚀故障。
关键词： Ｂ３０白铜管 点蚀 耐蚀性能