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直接空冷系统气相缓蚀剂研究

闫爱军1 吉武俊2 温晓勇3 徐大鹏4 姜丹1

（1 陕西电力科学研究院，西安710054；2 大唐韩城第二发电有限责任公司，渭南 715400；3 大唐彬长发电有限责任公司，长武 713602；4 西安理工大学，西安710048）

[摘 要] 针对电厂直接空冷系统内部水蒸汽对钢材料腐蚀严重的实际，在钢样（Q235）模拟腐蚀的过程中加入13 种常见的单一气相缓蚀剂，并用失重法评价气相缓蚀剂的缓蚀效果，将优选出的单一气相缓蚀剂进行复配。结果表明，除磷酸氢二胺外其它气相缓蚀剂均可降低试样的腐蚀速率，其中环己胺的缓蚀效果最为显著。综合考虑复配气相缓蚀剂对钢试样和铜试样的缓蚀效果，复配气相缓蚀剂D 和E 可以用于缓解直接空冷系统材料的腐蚀。

[关键词] 气相缓蚀剂，电厂，空气冷却系统，腐蚀

中图分类号: TG174. 42

YAN Aijun 1, JI Wujun2, WEN Xiaoyong3, XU Dapeng4, JIANG Dan1

(1.ShaanXi Electric Power Research Institute, Xi'an 710054)

(2.Hancheng second Datang Power Generation Co. Ltd.，Weinan 715400)

(3. Big Bin Tang Long Power Co., Ltd. Changwu 713602)

(4. School of Materials Science and Engineering, Xi'an University of Technology, Xi'an 710048)

ABSTRACT：The direct air-cooling system for power plants within the water vapor corrosion of steel materials, serious practical, in the steel samples (Q235) simulated corrosion process of adding a single 13 kinds of common vapor phase corrosion inhibitor, and evaluation of vapor phase corrosion inhibitor by weight loss method of inhibition effect, will be optimized for a single vapor phase corrosion inhibitor compound. The results show that, in addition to other things diamine phosphate vapor phase corrosion inhibitor can reduce the corrosion rate of the sample, in which the inhibition effect of cyclohexylamine is most remarkable. Mixed comprehensive consideration vapor phase corrosion inhibitor for steel and copper specimens sample the inhibition effect of vapor phase corrosion inhibitor compound D and E can be used to alleviate the direct air-cooling system, corrosion of materials.

KEY WORDS： vapor phase inhibitor, power plant, air cooling system, corrosion

序言

近年来，直接空冷系统在我国北方的大型火力发电厂应用较为广泛，其主要功能是布置和支承散热器及有关管道，为冷却散热器提供足够数量的空气流，通过冷却散热器完成被冷却介质与冷却介质之间的热交换任务，实现凝结水与空气之间的热量传递[1-3]。实践表明，直接空冷系统停运后，内部水蒸汽对空冷塔内表面的钢材料腐蚀严重。表现在机组启动以后，热态冲洗和冲转前后，凝结水发红黄，铁离子含量最高可达600-800μg /L 左右，造成冲洗时间延长，燃油损耗较大，因此有必要研究开发适合于电厂直接冷却系统防腐蚀的气相缓蚀剂。

气相缓蚀剂（vapor phase inhibitor, VPI），又叫挥发性缓蚀剂（volatile corrosion inhibitor, VCI）或气相防锈剂。在金属使用过程中，只需加入少量的这种物质，依靠它所挥发的缓蚀分子或缓蚀基团在金属表面的作用，就能使金属免受大气腐蚀或降低腐蚀速度[4-7]。本文在钢样（Q235）模拟腐蚀的过程中加入13种常见的单一气相缓蚀剂，并用失重法评价气相缓蚀剂的缓蚀效果，从而选取出几种缓蚀效果较好的单一气相缓蚀剂。将选取出的缓蚀效果较好的单一气相缓蚀剂进行复配，并加入钢样模拟腐蚀试验中，从而得到缓蚀效果较好的复配气相缓蚀剂配方，为气相缓蚀剂在电厂空气冷却塔中的应用提供理论依据。

1 实验

1.1 药品及设备

试验中所使用的气相缓蚀剂为：碳酸铵、六次甲基四胺、磷酸氢二胺、苯甲酸钠、六偏磷酸钠、尿素、苯并三唑、二乙醇胺、亚硝酸钠、二异丙胺、环己胺、二环己胺和吗啡啉。

此外还用到的药品及设备如下：DK-98 型电热恒温水浴锅，101-2AB 型电热鼓风干燥箱，三口烧瓶，钢试样（5cm×1.1cm×0.3cm），铜试样，塑料试管，试管塞，吹风机，NaCl，蒸馏水，盐酸，丙酮等。

1.2 试验过程

气相缓蚀剂试验示意图如图1 所示。