摘要：由于相关人员对600MW机组汽轮机低压缸进行解体检查的过程中，发现有很多腐蚀产物，而低压缸转子喷砂清除腐蚀产物以后，叶片上出现了蚀坑。采取SEM与ICP等方式进行检查与分析寻找腐蚀产生的原因。通过检测发现，汽轮机低压缸转子叶片腐蚀关键是在停机阶段构成的原位停机氧腐蚀，缸体内积盐中的氯离子参加构成了含氧电化学腐蚀。本文就针对600MW机组汽轮机低压缸腐蚀和预防对策进行了探讨。
关键词：600MW机组汽轮机；低压缸；腐蚀；预防措施
一600MW机组汽轮机是某公司生产的超临界、一次中间再热、双背压凝汽器汽轮机，两个双流低压缸为2*2*7级，低压缸第1到5级叶片材料是1Crl2Ni2W1Mo1V不锈钢，而次末级叶片是2CrllNiMo1V不锈钢，末级的叶片使用的是Cr-Ni-Mo-V不锈钢。通过研究表示，汽轮机低压缸沉积和腐蚀都与相变区初始凝结水的产生有关，汽轮机与低压缸温度差值是4%的时候有沉积和腐蚀情况。该厂在机组修检过程中了解到低压缸转子叶片出现了锈蚀现象，低压缸转子通过喷砂除锈，显示出锈蚀产物底部有显著的坑蚀。对于低压缸与别的部位进行检查分析，采用SEM、EDS与IC等进一步检查，了解腐蚀成因，同时提出预防对策。
一、初次检查
600MW机组汽轮机低压缸第一次现场查看是停机以后的17d。吊出低压转子叶片与隔板，揭缸以前，缸内真空损坏，进入空气，出现自然冷却。通过观察与比较锈蚀及分布特点，挑选典型的1/4/7级。进而得出：1.锈蚀产物颜色为砖红色，稀松没有强度，易机械清除没有结合力，是铁的常温氧腐蚀产物。2.砖红色锈蚀产物出现在专业叶片背面，叶片之间根部四周的缝隙和其周围尤为显著。3.转子叶片正面锈蚀少，尤其是蒸汽通流1级叶片位置，大致为金属钢灰色。可是在不益于蒸汽快速冲刷的叶片根间缝隙和其四周，一样有锈蚀问题，此乃蒸汽盐类沉积与适当情况下引发锈蚀的特点。
通过喷砂处理，查看汽轮机低压缸转子叶片根间缝隙锈蚀，可以看到在缝隙局部有诸多锈蚀的坑洼，与喷砂以前的锈蚀产物分布规律是一致的。锈蚀坑洼中锈蚀产物清除后，坑洼底部清楚可见，锈蚀坑形貌暴露。坑内分布不一致，可是基本上都是以分立与深入的单个锈蚀坑构成；锈蚀坑洼大小不同，可是都是圆形，此乃低压缸锈蚀的主要特征。
二、积盐与腐蚀产物ICP与IC
不相同的物质会沉积于不一样的叶片中，为探索各缸体叶片腐蚀成分，抽取高压、中压与低压缸转子叶片背部砖红色积盐与腐蚀物，ICP与IC分析结果，如表1所示。低压缸5级叶片背部积盐与腐蚀物中有0.24%的氯与硫。这部分取样位置的氯离子没有浓缩，锈蚀坑部底部因为氯离子浓缩，有着很高的氯含量。而钠离子与镁离子等于高、中压缸沉积严重，硅于低压缸沉积严重。汽轮机低压缸5级压片450℃失重4.18%，这就表示低压缸叶片表明沉积了部分有机物。而90℃失重1.59%，这就表示汽轮机低压缸叶片表层沉积有一些碳酸盐。根据表可以了解到本厂汽轮机叶片积盐成分相当复杂，汽水品质控制层面有诸多问题。
表1高压缸、中压缸与低压缸等处积盐与腐蚀产物ICP与IC分析
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三、低压缸3级叶片腐蚀产物SEM与EDS分析
低压缸3级叶片不规则片状腐蚀产物样品的几种类型部位的扫描电镜形貌可以了解到，叶片片状分层腐蚀产物由形态上划分成：较致密部位；锈蚀坑腐蚀产物外层是纤维状多孔；锈蚀坑腐蚀产物中为针状多孔；放大局部位置。根据扫描电镜能普分析可以得到：1.较致密腐蚀产物部位，根据能普数据可以知道为高温合金Fe/Cr/Ni的氧化物，有高温氧腐蚀，并不是电化学腐蚀。该特征为均衡的直接的腐蚀反应，构成的是均衡致密的钝化膜结构，没有氯离子等腐蚀成分与别的汽水携带杂质。2.纤维状多孔部位乃锈蚀坑腐蚀产物外层。根据能普数据看来，并没有浓缩氯离子，也没有高温合金中的Cr/Ni产物，关键为铁氧化物，是铁先往外扩散水解沉积构成的纤维状多孔结构。3.针状多孔部位乃蚀坑腐蚀产物内层。根据能普数据可以发现存在着硅与氯腐蚀成分。
通过上述检测与分析可以得到：第一，汽轮机低压缸转子叶片圆形蚀坑是因为损坏致密钝化膜的氧电化学腐蚀，表示积盐中的氯离子构成对沉积物中叶片局部催化型进一步点蚀，而发展中的点蚀会导致裂纹以及应力腐蚀开裂的问题产生。第二，于饱和湿度情况下，与此同时还有有氧的电化学腐蚀，虽表面浅显，可是也需要预防，需要改进品质。
四、汽轮机低压缸腐蚀预防对策
汽轮机低压缸腐蚀预防需要做好以下几个方面：
第一，锅炉补给水处理系统的挑选，需要思考到水中的盐类与硅化合物含量，与此同时还需要在系统内设计除有机物的装置，从而清除有机物与多种胶态杂质。
第二，在开展化学清洗热力设备的过程中，需要关注到的问题就是，防止汽轮机低压缸被污染，应当使用合适的隔离汽轮机低压缸举措。
第三，将汽轮机中的最初凝结水滴pH值提升。
第四，需要做好锅炉高温管材监督。锅炉高温管道使用抗氧化性能高的钢，如此能够降低蒸汽中固体颗粒的出现几率。材料高温强度性能经过许用应力与温度表示，从而确保在高强度下，能够耐高温，如TP347的高温强度性能就比12Cr1MoV好。碳钢与低合金钢和别的管内氧化皮的膨胀系数相近，可是不锈钢膨胀系数比别的管内氧化皮膨胀系数高，于温度变化大的情况下会有内应力出现，进而造成氧化皮龟裂。有关专业需要加强技术监督：1.金属与锅炉专业需要摸清锅炉受热面不锈钢材质使用实际状况，且一并探讨拟定科学的壁温定值，同时强化定值管理，拟定整个过程监督管理机制，强化过程监督，预防温度超标的情况产生。2.热工专业需要保证壁温测点设置完善，准确安装，检测正确。3.化学专业应当强化化学监督，保证水冷壁与受热面中表层清洁稳定，从而确保具备很好的汽温特性。
结束语
总而言之，经过此次检查分析，电厂需要根据火力发电厂停用热力设备防锈蚀要求构建健全的热力设备停用时期防锈蚀监督与工作机制，挑选恰当的预防腐蚀的方式，进而将防腐蚀工作做到位。并且，还需要保证汽水品质，降低杂质沉积产生的概率，始终坚持凝结水精处理混床氢型运行基本原则，防止铵型运行。
参考文献
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[2]史艳强，刘月军，赵志宏.600MW汽轮机高压调节阀故障分析与处理[J].内蒙古电力技术，2015（03）
论文作者:刘达玮
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
标签：锈蚀论文; 低压论文; 汽轮机论文; 叶片论文; 产物论文; 转子论文; 机组论文; 《电力设备》2020年第1期论文;