循环冷却水系统中腐蚀在线监测装置的开发与应用

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1、发电技术=>=?)@中A?国*BC电=@力循环冷却水系统中腐蚀在线监测装置的开发与应用张秀丽!，安洪光"，谢生源#，王应高!，吴仕宏"，郑丽群$（!%华北电力科学研究院有限责任公司，北京!&&&$’；"%北京大唐发电股份有限公司，北京!&&&’#；#%北京大唐下花园发电厂，河北张家口&(’#!!；$%中国科学院金属研究所，辽宁沈阳!!&&!’）摘要：介绍电厂循环水系统腐蚀在线监测装置原理、组成及其在电厂的应用。监测装置采用电化学线性极化和弱极化测定方法，无需已知塔菲尔常数即可直接给出凝汽器铜管在实际循环水系统中的年腐蚀速率和极化电阻。

2、现场技术人员可根据测量结果评价缓蚀剂的缓蚀效果，并根据极化电阻的变化趋势初步判定电极的腐蚀形态，及时调整缓蚀剂的加药量。关键词：火电厂；腐蚀；在线监测；凝汽器；循环冷却水；电化学极化中图分类号：)*"!+文献标识码：,文章编号：!&&$-.+$.（"&&#）&#-&&"$-&#凝汽器铜管运行中腐蚀损坏已成为影响发电腐蚀速率的测试方法可分为强极化区极化曲线外延机组安全运行的主要因素之一。主要因为循环水系法、微极化区线性极化法和弱极化区极化测定法。弱统运行时，现场人员无法随时了解凝汽器铜管的腐极化区极化测定法测量范围一般离腐蚀电位0"&1

3、蚀状态，往往在其发生泄漏并产生一定危害时才能(&23。在弱极化区进行极化测量既可避免像塔菲发现；现场人员也无法客观评价实际循环水系统中尔直线外推法那样必须在强极化区测量，导致金属缓蚀剂的缓蚀性能，缓蚀剂加药量控制缺乏科学性表面状态、溶液成分及腐蚀控制方式发生改变；又可和准确性，一般通过测量循环水中的总磷含量估算避免像线性极化那样，因选取塔菲尔斜率和近似线循环水中缓蚀剂含量，或通过分光光度法直接测量性区范围而引起很大的测量误差。因此，弱极化区极循环水中唑类的含量。此方法的测量误差非常大，化测定法测得的腐蚀速率准确度较高。本项目开发有时竟

4、高达!&&/。其实，缓蚀剂加药量控制最可的循环水腐蚀在线监测系统采用电化学弱极化测定靠的依据应是直接反应管材腐蚀状态的指标，即管法，测量原理［!］如下。材的腐蚀速率，它反映药剂加入循环水后对凝汽器在极化电位!!4’23的范围内测出!!56管材的缓蚀效果。因此，建立一套实时的腐蚀在线!!!和!!57!!!时的阳极和阴极的极化电流监测系统对防止电厂凝汽器腐蚀泄漏，提高机组运密度"8!和"9!，按式（!）求出极化电阻#*：行安全性具有重大意义。鉴于此，一种用于循环水!!!!!!#*55（!）系统的腐蚀在线监测装置应运而生。该装置首次应"8!

5、"9!用于北京大唐下花园发电厂"号机循环冷却水系在弱极化区测量!!56!!"和!!57!!"时统，并取得成功。的阳极和阴极极化电流密度"8"和"9"（!!50$&23），按式（"）计算腐蚀电流：!在线监测系统的测量原理和组成!!"$9:;;5（"）"#*!+（%&!）!"!测量原理#*!"8"·"9"式中，%5（#）金属腐蚀速率最经典的测定方法是在腐蚀介质!!"中测定金属失重量。以金属腐蚀速率方程式为基础利用式（$）即可将腐蚀电流转换为腐蚀深度指的腐蚀电化学测试是一种较快速的方法。这种方法标：通过测量金属的腐蚀电流转换为以失重量计算的

6、腐($9:;;’5（$）)<"蚀速率。根据不同极化区域腐蚀速率的动力学关系，收稿日期："&&"-!"-!’；修回日期："&&#-&!-&+作者简介：张秀丽（!.+#-），女，黑龙江虎林人，高级工程师，从事金属腐蚀与防护方面的研究和应用工作。#$张秀丽等：循环冷却水系统中腐蚀在线监测装置的开发与应用发电技术式中!为金属腐蚀深度；"为金属的原子量，#头）。探头材料与凝汽器铜管的材料相同，均为为得失电子数；!为法拉第常数；!为金属的密度。/#01.&*+2。有了腐蚀深度即可容易地计算出年腐蚀速率。表*列出了在线监测系统的部分原始测量数!"#

7、测试系统组成据。图$3’是根据原始测量数据绘制的’’4运行测试系统主要由电化学腐蚀测量探头、数据采过程中数据采集器%个通道的测量结果。前$’4集器、"#$%$&’()转换接口及计算机组成，系统连接采集数据的时间间隔为*)560，后$.4为%.560。参见图*。图$是$号通道的测量结果，其值为模拟电路的腐蚀测量探头是同种材质的探针型探头，最多电阻$7。$7的测量平均值为*.$8"，与其真实值可安装’个，电极材料与被测对象材质相同。探头固（*..."）非常接近，测量误差仅为$98:。这说明定在被测对象所处的腐蚀介质中，同步感受介质的在线监

8、测系统运行正常，测试数据准确、可靠。图腐蚀性并将信息传递给数据采集器。系统采用’通%、’是%、’号通道的测量结果。从图中可看出：探道电化学数据采集器，主要完成现场腐蚀信号的采头在此介质中的极化电阻值和失重腐蚀速率基本集、