1. 概況
湛江發電廠以海水作循環冷卻水,8臺循環水泵均為72L KSA-21型立式斜流泵,泵軸材質為45號鋼,軸套材質為1Cr18Ni9Ti,葉輪材質為ZG0Cr18Ni12Mo2,泵殼外接管和導葉體材質均為HT200Ni2Cr。
盡管出水段泵殼內壁采用強制電流陰極保護技術和防腐涂料進行防腐,進水段泵殼、泵殼外壁采用防腐鋅板和防腐涂料進行防腐,泵軸套內通入淡水作橡膠導軸承潤滑水。循環水泵的局部腐蝕依然嚴重。泵軸整體、葉輪與軸的連接部位哈峽鎖環處軸頭部位尤為突出。
2. 失效原因分析
實踐證明,對循環水泵來說,采用強制電流陰極保護系統進行防腐,泵殼內壁得到了較為有效的保護,但由于自身結構的原因,還存在一些腐蝕因素。分析其原因,主要有以下幾個。
(1)電屏蔽作用使得保護電流無法到達由于下軸承座的橡膠導軸承與泵軸套之間有0.6mm的間隙,葉輪出口海水從該間隙進入軸套內,這樣泵軸處于海水介質中必然會遭受嚴重的海水腐蝕。同時,由于內接管的電屏蔽作用,使得強制電流陰極保護系統的保護電流不能到達泵軸,即強制電流陰極保護系統對泵軸不能起到保護作用。
(2)不同部件因材質不同而存在電偶腐蝕碳鋼在海水中的自然電位為-0.66~-0.59V,而不銹鋼的自然電位為-0.2~0.5V,其間存在高達400mV的電位差,因此存在著嚴重的電偶腐蝕,導致軸頭快速腐蝕。
(3)海水及夾帶泥沙引起的沖刷腐蝕泵軸在海水中以371r/min的速度旋轉,海水從軸頭表面高速(約3m/s)通過,海水帶砂,存在沖刷腐蝕。
(4)局部保護電流不足導葉體位置處于泵體的下半部,遠離陽極的部位,使得強制電流不能很好地到達,同時此處的展開面積較大,而且靠近不銹鋼葉輪,也受到較強的電偶腐蝕,因此電流消耗很大,而設計時保護電流按均勻分布考慮,使得保護不足。
3. 改進措施
針對這些腐蝕問題,湛江發電廠在完善原有的強制電流陰極保護系統的同時,利用大修逐步對循環水泵進行了一些改進。
(1)軸頭部位在泵的下部即吸入喇叭口管處增加2支輔助陽極,以從底部對導葉體和軸頭提供保護電流;為防止軸頭處受到海水夾雜泥沙的沖刷腐蝕,在軸頭加裝尼龍保護罩并在罩內注滿黃油。
(2)導葉體在導葉體的每個葉片上安裝犧牲陽極。實踐證明三元合金犧牲陽極在海水中的防腐效果良好。
為了減少強制電流系統和犧牲陽極的無謂消耗,對于泵殼內壁和導葉體等內部結構,均噴砂除銹加涂裝耐海水腐蝕的BW系列涂料,與陰極保護配套使用。
4. 保護效果
自1999年開始采取了上述綜合防腐治理措施后,2001年底及2002年初,3號、4號、7號、8號循環水泵大修時檢查軸頭仍完好并保持原有金屬光澤,再未出現因軸頭腐蝕而更換下主軸的情況,泵軸、泵殼及導葉體等部件的腐蝕程度明顯減輕,同時每臺泵每年節約淡水43200t。
湛江發電廠以海水作循環冷卻水,8臺循環水泵均為72L KSA-21型立式斜流泵,泵軸材質為45號鋼,軸套材質為1Cr18Ni9Ti,葉輪材質為ZG0Cr18Ni12Mo2,泵殼外接管和導葉體材質均為HT200Ni2Cr。
盡管出水段泵殼內壁采用強制電流陰極保護技術和防腐涂料進行防腐,進水段泵殼、泵殼外壁采用防腐鋅板和防腐涂料進行防腐,泵軸套內通入淡水作橡膠導軸承潤滑水。循環水泵的局部腐蝕依然嚴重。泵軸整體、葉輪與軸的連接部位哈峽鎖環處軸頭部位尤為突出。
2. 失效原因分析
實踐證明,對循環水泵來說,采用強制電流陰極保護系統進行防腐,泵殼內壁得到了較為有效的保護,但由于自身結構的原因,還存在一些腐蝕因素。分析其原因,主要有以下幾個。
(1)電屏蔽作用使得保護電流無法到達由于下軸承座的橡膠導軸承與泵軸套之間有0.6mm的間隙,葉輪出口海水從該間隙進入軸套內,這樣泵軸處于海水介質中必然會遭受嚴重的海水腐蝕。同時,由于內接管的電屏蔽作用,使得強制電流陰極保護系統的保護電流不能到達泵軸,即強制電流陰極保護系統對泵軸不能起到保護作用。
(2)不同部件因材質不同而存在電偶腐蝕碳鋼在海水中的自然電位為-0.66~-0.59V,而不銹鋼的自然電位為-0.2~0.5V,其間存在高達400mV的電位差,因此存在著嚴重的電偶腐蝕,導致軸頭快速腐蝕。
(3)海水及夾帶泥沙引起的沖刷腐蝕泵軸在海水中以371r/min的速度旋轉,海水從軸頭表面高速(約3m/s)通過,海水帶砂,存在沖刷腐蝕。
(4)局部保護電流不足導葉體位置處于泵體的下半部,遠離陽極的部位,使得強制電流不能很好地到達,同時此處的展開面積較大,而且靠近不銹鋼葉輪,也受到較強的電偶腐蝕,因此電流消耗很大,而設計時保護電流按均勻分布考慮,使得保護不足。
3. 改進措施
針對這些腐蝕問題,湛江發電廠在完善原有的強制電流陰極保護系統的同時,利用大修逐步對循環水泵進行了一些改進。
(1)軸頭部位在泵的下部即吸入喇叭口管處增加2支輔助陽極,以從底部對導葉體和軸頭提供保護電流;為防止軸頭處受到海水夾雜泥沙的沖刷腐蝕,在軸頭加裝尼龍保護罩并在罩內注滿黃油。
(2)導葉體在導葉體的每個葉片上安裝犧牲陽極。實踐證明三元合金犧牲陽極在海水中的防腐效果良好。
為了減少強制電流系統和犧牲陽極的無謂消耗,對于泵殼內壁和導葉體等內部結構,均噴砂除銹加涂裝耐海水腐蝕的BW系列涂料,與陰極保護配套使用。
4. 保護效果
自1999年開始采取了上述綜合防腐治理措施后,2001年底及2002年初,3號、4號、7號、8號循環水泵大修時檢查軸頭仍完好并保持原有金屬光澤,再未出現因軸頭腐蝕而更換下主軸的情況,泵軸、泵殼及導葉體等部件的腐蝕程度明顯減輕,同時每臺泵每年節約淡水43200t。
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