华能白杨河电厂5号机凝汽器铜管泄漏原因分析及对策
华能白杨河电厂5号机组容量为145MW,锅炉采用哈尔滨锅炉厂生产的型号为HG—465∕13.7—L.PM7型超高压、一次中间再热自然循环单汽包循环流化床锅炉,蒸发量为465t/h;汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的型号为C135∕N145—13.24∕535∕535∕1.1型超高压中间再热,抽凝式供热机组。凝汽器主凝区为上海铜管厂生产的HSn70-1B黄铜管,空抽区为BFe30-1-1白铜管,外围为HSn70-1B加厚黄铜管,共计12340根。机组2003年9月投入生产,2004年10月进行首次B级检修。
1凝汽器管抽管检查情况
5号机2004年11月份以来,凝汽器铜管频繁发生泄漏,凝结水硬度最大时6μmol/L、氢电导0.4~0.5μS/cm。2005年3月4日和3月7日5号机检修时对凝汽器进行注水查漏,共查出42根铜管泄漏,经剖检其中一根发现,铜管内壁密布蓝绿色腐蚀产物,腐蚀产物下有腐蚀斑点,其中有3处已腐蚀穿孔。
3月7日对现存的5号机组备用铜管抽管检查,管内壁有较密集的腐蚀斑点。同时对4号机组备用铜管也抽管检查比对,4号机组备用铜管内壁完好,光亮如初。
3月8日在5号在凝汽器不同水室各抽取管样共5根,检查铜管内壁情况:管内壁普遍沉积有一层很薄的碳酸盐垢,垢下普遍存在蓝绿色的铜腐蚀产物,清除腐蚀产物后发现有脱锌点,但目前腐蚀点还测不出腐蚀深度。各管样的腐蚀严重程度从凝汽器的分布看,A侧下水室相对严重些(运行中泄漏的管子基本集中于该区域),其他几个水室相差不大。
2 腐蚀原因初步分析
经过对该机凝汽器铜管存货、投产及生产以来过程分析,化学专业技术人员认为,引起该机凝汽器铜管腐蚀的原因有以下几方面:
(1)凝汽器铜管出厂时内表面碳膜没有完全去除。凝汽器管选材导则(DL/T 712-2000)中铜管质量标准和检验8.3条规定:“铜合金表面的有害膜,特别是残碳膜,是引起铜合金管腐蚀的重要因素之一。要求供方提供在生产工艺中经脱脂和清除石墨处理的管材,对怀疑有残碳膜的管材,可以采用饿歇能谱分析法或ESCA(化学分析光电子能谱法)进行鉴别。” 根椐多年运行经验,防止凝汽器铜管碳膜造成铜管腐蚀,应在凝汽器投运前进行化学清洗去除,并对清洗后的铜管进行预膜保护,而此凝汽器未进行化学清洗及预膜保护工作。
(2)铜管在运输、库存过程中保护措施不到位。经对庫存铜管内、外表面进行检查发现,多数管口没有封堵,大部分铜管内表面都有明显的残碳膜和绿色腐蚀产物存在,库存铜管状况很不理想。这进一步表明残碳膜的存在破坏了铜管运行初期保护膜的形成,造成了凝汽器铜管婴儿期的严重腐蚀。
(3)5号机凝汽器投运初期至2004年10月以前,循环水的碱度控制偏高,铜含量一直在200μg/L左右,系统明显有腐蚀、结垢倾向。10月份的机组检修抽管检查,发现铜管内壁有垢沉积,当时虽然没有抽黄铜管,但是抽到的白铜管,沉积物下已有明显的脱镍腐蚀斑痕。可以说明当时的黄铜管内壁也已有垢沉积,且垢下腐蚀已比较严重了。10月份检修以后,更换了循环水的药品并增加了铜缓试剂的加入量,使水中铜含量降到了20~30ug/L左右。但是以前的腐蚀已经发生,并且没有处理。
3建议采取的措施
针对目前凝汽器铜管情况,建议采取以下补救措施:
(1)尽量争取早日停机对5号凝汽器进行化学酸洗、预膜,去除铜管表面腐蚀产物,使其在较好的表面状态下进行成膜保护,制止铜管的继续腐蚀;对凝汽器铜管进行彻底检查、堵漏,避免机组运行中泄漏、停机和热力系统水汽品质的恶化。同时建议4号机也要在适当时机进行酸洗、预膜保护。
(2)加强循环水品质监督工作,严格防止循环水的pH过低,采用24小时连续加酸、加阻垢剂,维持循环水浓缩倍率小于3倍,可维持循环水pH在8.2~8.8、碱度在6~7.5mmol/L、钙硬在12mmol/L以下,总磷在3~5mg/L,水质超标时,及时加大循环水排污。将缓蚀剂充分溶解后加入至循环水中,并保持水中1~2mg/L以上,控制循环水中铜含量不超过50μg/L。凝水指标及凝水硬度超标时的处理工作按山东电力《化学监督技术条例》中有关要求进行。
(3)加强凝汽器胶球清洗工作,提高其收球率,保持铜管表面干净、清洁。
(4)对备品铜管要严格按标准、规程进行各项检查,库存和保护,使用时应进行涡流擦伤、化学清洗、预膜保护,使铜管表面形成完整的保护膜,安全渡过铜管的婴儿期,从而延长铜管的使用寿命。