发电机定子线棒腐蚀的原因分析及防范措施探讨.doc

《发电机定子线棒腐蚀的原因分析及防范措施探讨.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、贵宾会员zhuh提供一发电机定子线棒腐蚀的原因分析及防范措施探讨廣文群（华能岳阳电厂湖南岳阳414002）［摘要］对水冷式发电机空心铜导线的腐蚀因素进行了分析，就2008年2月~3月对华能系统29家电厂所釆用的防腐蚀措施的调查结果进行了分析比较，结合现场实践经验，提出了几种安全可行的防腐蚀措施。［关键词］发电机定子线棒腐蚀防范扌皆施探讨大型发电机的冷却方式有“水■氢■氢"、“水■水■氢"、“水■水■空"三种，我国汽轮发电机组广泛采用“水■餌敎'冷却方式，即定子绕组用水内冷，转子绕组用氢内冷，定子铁芯及其他部分用氢冷。水内冷发电机最大的问题就是铜导线的腐蚀，其危害一方面

2、是引起冷却水屮铜离了含量增加，使冷却水的电导率上升，从而导致发电机泄漏电流的增加，另一方面是腐蚀产物在空芯铜导线内的沉积，这有可能使空芯铜导线内部发生堵塞，从而导致铜导线的温度明显上升，茯至导致绝缘受损。根据对华能系统所属电厂采取的铜线棒防腐蚀措施及其水质状况的调杳，结合我厂的实际情况，就发电机空心铜导线的腐蚀原因及其防范措施进行探讨。1铜的腐蚀机理铜腐蚀的根本原因是冷却水屮存在着溶解氧和溶解二氧化碳，此外在腐蚀过程屮生成的二价铜离了对铜的腐蚀有加速作用。这一腐蚀过程的反应如下：（1）电化学腐蚀反应：Cu+V2O2CCuO2Cu+V2O2口CuiOCu+Cu2*匚2C

3、u+（2）二氧化碳的溶解和铜氧化物的溶解反应CO：+H2O□H*+HCO3'CuO+2H*匚Ci?_+H.O■CwO+2H・□2C1T+H9■■<3）一价铜离子进一步氧化的反应：2Cu*+张O2+H：O口2CU3*+2OH'2Cu*+弘O2□CuO+Cu2*（4）二次腐蚀产物的生成反应：Cu2*+2OH'匚CuO+H）O■上述反应交替进行.从而导致铜的腐蚀和腐蚀产物的沉积。2发电机定子线棒腐蚀的影响因素由Cu—H:O体系电位一pH平衡图可知，金属铜的热力学免蚀区与圧0的热力学稳定区部分重舎，那么金属铜在H2O中具侑足够的稳定性，在无氧化剂或能与Cu离子生成可溶性络合物

4、的水溶液屮，金属铜一般不发生腐蚀，金属铜处于免蚀区；但在有氧化剂的酸性溶液或强碱性条件下，金属铜处于腐蚀区；在中性或弱碱性条件下和有氧化剂存在时，金属铜表面形成的氧化物具有稳定性能对金属铜基体起到保护作用，从而使金属铜钝化。

5、而是先升高后下降，见图2。这主要是因为CU2+、Cu+的氧化物有不同的溶解度，而含氧量会改变CU2+和Cu+的比例。因此，水屮含氧最改变，也会改变铜的溶解和析出。从溶解氧方面考虑降低铜线棒的腐蚀方法有：①采用贫氧运行方式，控制溶解氧浓度在较低水平«30gg/L),达到防腐的目的，如：华能石洞口二厂就有非常成功的运行经验，系统充氮密封，维持含氧量小于20

6、ig/L，内冷水小混床旁路处理水量仅占系统水量的3%左右，pH值为7,而其含铜量小于5yg/L,电导率小于0」5gS/cmo②采用富氧运行方式，有些国家发展了通空气以降低铜的腐蚀工况，在我国邹县电厂首例运用，该方法在发

7、电机正常运行屮，不应加入空气，防止带入CO2,应向内冷水系统屮加入纯氧，并应避免内冷水溶氧量在60—600卩g/L区间，防止腐蚀过快发生铜腐蚀产物脱落及二次沉积。后来证明这种方法并不可取实用，存在较大的风险。所以我国不提侣高氧运行方式。2.2二氧化碳的影响二氧化碳对于冷却水系统的防腐是极为不利的。它主要有两方瓯的危害：其一，二氧化碳溶于水示使水的pH降低，氧化铜的溶解度增大；其二，它可以参与化学反应，使铜的氧化腐蚀产物由CmO转化为碱式碳酸铜，该物质的腐蚀产物在水流的冲刷下极易剥落。总Z,二氧化碳破坏了初始氧化层的保护作用，使腐蚀继续进行下去，并且其腐蚀速度随溶解在水

8、屮的二氧化碳质量浓度的增大而增大。2.3pH的影响在水屮，铜的电极电位低于氧的电极电位，从化学热力学的观点看，铜是能被氧化腐蚀的,腐蚀反应能占不断地进行下去，取决于腐蚀产物的性质，如果它在铜表曲的沉积速度很快,而且又很致密，就起到了保护作用，即形成了所谓的保护膜；反Z,腐蚀沉积物不能形成保护膜，腐蚀就会不断地进行下去。铜的氧化膜的形成和防腐性能，与溶液的pH值关系密切,提高介质的pH值，可降低氧化铜的溶解度，但过高的pH值会使CuO转变成CwO,使保护膜溶解，实际上，在水屮铜的白然腐蚀电位为0.2〜0.3V,对照poubix电位一pH图可知,pH=7