論火電廠海水循環水泵安裝的防腐蝕控制

摘要： 火電廠水冷機組的關鍵輔機設備循環水泵水源海水取代淡水正成為趨勢。海水是一種強腐蝕性介質，為保證循環水泵的正常運行，必須選擇合適的防腐蝕方案。文章介紹了火電廠循環水泵在海水中的腐蝕形式， 總結了其在海水介質中的防腐蝕方案。

關鍵詞： 火電廠；循環水泵；海水； 腐蝕；防護

我國目前的燃煤火力發電廠主要以660MW 等超臨界大型機組為主， 其中循環水泵是火電廠水冷機組的關鍵輔機設備，對電廠的正常運行有較大影響。大型火電廠對循環水的用量非常大，因此在濱海地區，海水取代淡水正成為主要的循環水水源。對機組金屬來說，海水是一種強腐蝕性介質，為保證循環水泵的正常運行，必須選擇合適的防腐蝕方案，否則腐蝕問題輕者會大大降低泵的使用壽命、增加維修成本，重者會造成意外停機從而造成電力中斷。因此，對海水循環水泵防腐蝕方案的選擇必須給予足夠的重視。

1.海水對循環水泵的腐蝕形式

海水具有高鹽度、高氯離子含量的特性，因此海水極易對接觸海水的鋼材發生化學反應，從而造成腐蝕。而且隨著海水中含鹽量的增多和氯離子含量的增加，其腐蝕性能也會相應提高，同時海水的腐蝕性能還隨環境溫度、流動速度的升高而升高。循環水泵在海水中的腐蝕類型有：

1.1.全面腐蝕

電化學腐蝕中的全面腐蝕是循環水泵在海水中的主要腐蝕形式。目前，應對全面腐蝕比較成熟的方案是陰極保護。

1.2.點腐蝕

如果在運輸或安裝過程中，水泵表面涂刷的防腐涂料出現破損（對大型泵， 這是很難避免的），在破損處經常會發生局部腐蝕。與全面腐蝕相比，局部腐蝕具有更大的危害性，因為破損，會形成小陽極大陰極的腐蝕電池，產生很強的腐蝕電流，迅速使腐蝕部位出現點蝕穿孔，造成海水泄漏。

1.3.電偶腐蝕

電偶腐蝕主要發生在葉輪和葉輪室，考慮葉輪的汽蝕性能，葉輪一般選擇Ni- Cr不銹鋼材質，葉輪室則會從經濟角度出發，選擇較差一點的QT、碳鋼等材質。在海水介質中，由于不銹鋼的電位較高，會加速電位低的葉輪室的腐蝕。值得注意的是，在淡水中這種電偶腐蝕也是存在的，且容易被忽視。

1.4.縫隙腐蝕

縫隙腐蝕也是循環水泵在海水中經常發現的腐蝕形式，隨著海生物的附著， 會加劇其發展，形成孔蝕等局部腐蝕，造成設備的損壞。

2.防腐蝕方案的選擇

火電廠機組循環水泵在海水中的防腐蝕方案， 一般由三個方面組合而成： 零件的材質組合、電化學保護和涂層保護。

2.1.泵零件的材質選擇

通過選擇耐蝕材料， 合理確定泵各零件的材質，可以從根本上解決腐蝕問

題。一般海水循環水泵零件材質選用如下：

2.1.1.葉輪

在循環水泵上， 葉輪的工作環境最惡劣，要考慮汽蝕、腐蝕、沖刷磨損等因素， 為提高使用壽命， 一般選316L不銹鋼、雙相不銹鋼、或316不銹鋼。目前， 雙相不銹鋼是最好的海水耐蝕材料。優先選用316L不銹鋼，是因為國內雙相不銹鋼葉輪的鑄造質量不能讓人信服，采用進口產品，則成本比較高。相對于316不銹鋼，316L不銹鋼具有更好的耐點蝕及縫隙腐蝕能力。

2.1.2.軸

由于軸護管的屏蔽作用， 軸很難采用電化學保護方案， 一般選316L不銹鋼或雙相不銹鋼。

2.1.3.軸護管

一般選用316L或316不銹鋼。

2.1.4.葉輪室

一般選用316L或316不銹鋼。值得注意的是， 葉輪室不能采用HT250Ni2鑄鐵， 否則，葉輪與葉輪室之間會產生較大的電偶腐蝕。

2.1.5.泵殼

一般選用316L或316不銹鋼、或HT250Ni2鑄鐵。可全部采用不銹鋼或鑄鐵， 也可以組合使用。

2.1.6.泵座及電機架

碳鋼Q235或類似材質。

2.2.電化學保護方案

目前比較成熟的電化學保護方案是采用陰極保護。對于循環水泵， 根據材質組合方案的不同，可以采用外加電流法或同時采用外加電流法和犧牲陽極法。可采用水泵殼體內壁、導葉體、葉輪、軸保護管外壁等內部結構采用外加電流陰極保護方式。

另外， 在對軸的保護上， 因為不可能在軸上焊接鋅合金陽極， 不能采用犧牲陽極的保護方式；由于軸保護管的屏蔽作用， 也不能采用外加電流陰極保護方式， 有些電廠采用向軸保護管注入外接壓力淡水的方式，可有效解決軸的腐蝕問題。但因是漏斗式結構，淡水無法循環使用，浪費較大，費用也較高。

2.3.涂層保護方案

涂層防護是設備防腐的最基本的方法， 同時也是比較經濟、有效的方法。循環水泵涂層的一般要求為： 浸水部件需符合ISO12944規定的IM2級腐蝕環境的要求；飛濺區部件需符合ISO12944和ISO20340規定的C5M級腐蝕環境的要求；其他區域的部件需符合ISO12944 規定的C5級腐蝕環境的要求。

對水泵殼體外壁， 導流片接管內壁、外壁，軸保護管內壁涂重防腐涂料， 采用環氧富鋅底漆，干膜厚度50m， 環氧（ 云鐵） 中間漆和丙烯酸聚氨酯面漆，總干膜厚度大于320m。對盤連接面、螺栓孔處涂重防腐涂料。設備安裝時和安裝后，需仔細檢測涂層的的情況， 對破損處必須重新涂刷。

3.結語

提出了循環水泵輸送海水介質時典型的材質組合方案、電化學保護方案及涂層保護方案。循環水泵在海水中的腐蝕形式有多種， 在確定防腐蝕方案時， 需要進行綜合考慮。

參考文獻：

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作者簡介：

莫兵（1986.09-），男，湖北潛江人，畢業于哈爾濱工業大學。現工作于中國電建集團山東電力建設第三工程公司，項目部汽機專業經理，助理工程師。參與建設多項海內外燃煤、燃氣機組，并有項目工程榮獲“魯班獎”等，主要從事汽機側系統安裝、調試方面的研究。