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厂房www.4858.com腐蚀原因分析与对策

来源:常州峰瀚暖通     作者:czfhnt     发布时间:2018-10-20      点击0次
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  接纳镀锌碳钢作为厂房透风风管质料时,局部区域会发生优先侵蚀,从而导致风管失效,凭据现场情形观察并举行剖析,研究讲明局部区域气压转变导致空气中水分在局部区域凝聚,空气中氯离子在凝聚水中群集,导致局部侵蚀速率远大于一样平常大气侵蚀速率。可以通过在局部有凝聚水区域接纳耐蚀性更好的质料取代镀锌碳钢以延伸风管整体寿命。

  0 前言

  核电站透风系统主要功效是为各厂房透风散热,由风机房内的风机及漫衍在厂房内的透风管道组成,海内某核电站透风管道接纳镀锌钢板,随着服役年限延伸部门区域泛起侵蚀情形,且由于侵蚀及设计不足多次泛起脱落问题,该系统虽与核宁静无关,但侵蚀脱落会带来工业宁静问题,因此有须要对风管侵蚀特点、缘故原由举行剖析并给出解决方案,同时汇总结构设计不足问题及应对措施,可为现役电站纠正维修及新建电站透风系统设计提供指引。

  1 侵蚀特征与缘故原由剖析

  1.1 透风管道中风管侵蚀特征观察

  从电站维修治理系统中查阅历史风管侵蚀相关事务,对侵蚀部位类型举行统计,主要包罗六类:风门前后(相连风管、铆钉、风门)、风管转向位置(弯头、导风装置)、风机出口风管、风门本体及内部组件、过滤器前后,各侵蚀类型在观察的两座核电站主要漫衍情形如图1所示,该效果与现场观察效果一致,其中风机出口、风门及前后风管、风管改变偏向(靠近风机出口)位置是主要的侵蚀失效部位。

  

  图1 历史侵蚀部位分类漫衍图

  1.2 侵蚀缘故原由剖析

  锌在室外海洋大气情况中匀称侵蚀速率约为0.5~8μm/年,与碳钢质料相比,在大多数情况中镀锌层侵蚀速率平均比碳钢低22倍,且均大于10倍,因此选择镀锌层作为风管质料防腐层的设计是合理的。然而现场的镀锌层却在局部位置快速侵蚀,导致风管侵蚀不行用,联合现场风管侵蚀观察效果,风机出口、风门及前后风管、风管改变偏向(靠近风机出口)位置是侵蚀敏感部位,这些位置的配合点主要体现在该区域气体压力发生显着转变,风机出口由于风机提供动能导致风压升高,风管转向位置、风门等有阻挡作用位置,风在风门外貌、风管转向位置由于阻挡作用风速降低,凭据流体能量守恒,流体动能降低时其静压能升高,即此位置均存在风压力升高,导致空气中的水蒸汽分压升高,当水蒸汽分压凌驾形成凝聚水,而空气中氯离子消融于水中形成侵蚀性情况。锌在含有氯离子的水溶液介质中典型侵蚀速率为20~70μm/年,远远高于大气情况中十倍以上,而风管镀锌层厚度仅20μm,将在短时间内消耗,无法起到掩护作用。

  凝聚水在上述位置发生的缘故原由如下:

  风压由空气分压和水蒸气分压组成,即:

  Pwind

  o=PAiro+PWatero

  此温度下水对应饱和蒸汽压为Pt1,Water;

  此时湿度为:ηt1o=PWatero/ Pt1,Water;

  当风压升高时Pwind=PAiro+ΔPAir+PWatero+ΔPWater;

  此时湿度升高:ηt1=(PWatero+ΔPWater)/ Pt1,Water>ηo,当凌驾时发生凝聚水;

  汽机厂房温度高于外部,当风进入风管后不停被加热,此时对应温度下水饱和蒸汽压升高,即Pt2,水>Pt1,水;

  湿度为:ηt2=(PWatero+ΔPWater)/ Pt2<ηt1,随温度升高不停减小,直不在发生凝聚水。

  依据上述剖析,水凝聚将发生在风机出口、风门前后、风向改变位置,随风管深入汽机厂房越远,凝聚水/侵蚀发生频率、严重水平降低,与现场视察到效果完全一致。

  1.3 侵蚀模式

  透风管道中风管中运送的介质是来自于室外的高湿度、高盐份的空气,同时势部存在上述形貌的凝聚水情况,风管质料在这些情况中主要体现为阴极吸氧去极化控制的电化学侵蚀,侵蚀形式上有匀称侵蚀、电偶侵蚀、漏洞侵蚀。

  镀锌层在大气情况和凝聚水中体现为匀称侵蚀,但在有凝聚水情况侵蚀速率显著增大,因此现场易发生凝聚水的位置镀锌层很快消耗完,碳钢先侵蚀,如图2所示。当镀锌层消耗泛起局部基体铁裸露时,碳钢与镀锌层泛起电偶侵蚀。在风管质料毗连部位,接纳搭接方式锚固,从而有漏洞存在,当处于干燥情况时,空气中氯离子及湿气并不容易进入漏洞,不会发生严重侵蚀,但当存在凝聚水时,含氯离子的凝聚水进入漏洞,促进了漏洞侵蚀发生,其侵蚀速率远大于匀称侵蚀,如图3所示。

  

  图2 镀锌碳钢风管匀称侵蚀

  

  图3 风管搭接位置漏洞侵蚀

  风管质料之间通过铆接方式毗连,所接纳的铆钉材质为工业纯铝,当镀锌层在风管制作历程中破损或因侵蚀消耗完时,铆钉会与铁基体发生电偶侵蚀,如图4所示,且在有凝聚水情况时电偶侵蚀效应会加剧,使得铆钉被迅速消耗,从而导致毗连强度不足,毗连构件脱落,如风门脱落,风管毗连部位脱落等征象发生,是侵蚀掉落的主要缘故原由之一。

  

  图4 铆钉侵蚀

  2 结论

  透风管道中风管发生侵蚀而提前失效主要缘故原由来自于凝聚水的发生,在凝聚水发生的风管段原有的镀锌碳钢已经无法知足现实需求,因此在这些部位建议接纳增强防腐措施,可思量替换材质有316L不锈钢或玻璃纤维增强聚合物风管。

  如使用316L不锈钢作为风管质料,凡焊接、机械加工位置都建议做钝化处置惩罚,如不举行酸洗钝化处置惩罚,不锈钢材质风管部位焊接区域仍存在侵蚀。玻璃纤维增强聚合物风管防腐效果优良,质量较轻,推荐在凝聚水发生区域使用,从现场酸碱情况原本使用玻璃纤维增强聚合物风管区域看,基本无侵蚀问题,且后期维护事情少。

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