摘 要:对韩城发电厂3号机双冷水铜离子超标原因进行分析,采取了处理措施,使双冷水铜含量处于合格范围内,保证了机组安全运行。
关键词:双冷水 冷水器 铜含量 防腐
韩城发电厂3号机1998年12月大修完毕启动后,双冷水铜含量持续超标,最低200μg/L、最高达480μg/L左右。铜含量严重超出添加缓蚀剂时双冷水铜含量应≤40μg/L的国家标准。为促使铜含量合格,采用了提高双冷水中MBT浓度的办法,即MBT浓度控制在1.0~1.5mg/L。但发现一经投加缓蚀剂,双冷水电导率即超标,双冷水对地电压升高造成换水频繁,因此无法保证MBT在1.0mg/L以上,铜含量仍超标。
1 原因分析
双冷水铜含量超标,可能是发电机铜线棒或大修中更换的三台冷水器中两台铜管遭到腐蚀而引起。为确认发电机铜线棒、冷水器铜管是否存在腐蚀,将大修中更换下来的一台冷水器重新投入运行,并解列另一台新冷水器。即投入运行的冷水器为两台且铜管表面都已形成了良好的保护膜。这一措施实施后,3号机双冷水铜离子在五日内即由大于400μg/L降至40μg/L左右。此时可初步判定新换的两台冷水器铜管存在明显腐蚀,致使铜含量超标。
为进一步确认,将4号机(此时该机双冷水铜含量为5μg/L)一台冷水器解列,将3号机大修中更新的一台冷水器投入4号机双冷水系统,运行24、36、72、小时后,测定4号机铜含量由最初的5μg/L上升至20、60、100μg/L。遂将原4号机冷水器重新投入运行,解列此台新冷水器后,铜含量上降,三日后即合格。
由上可以判定,造成铜含量超标的主要原因是,新更换的冷水器铜管(材质为Hsn70 1A)在运行中铜管不能形成保护膜所致。
影响铜管在水中腐蚀的因素主要有水有溶解氧、pH值、水中二氧化碳含量及水的纯度。从图1可知,不论氧含量的高、低都不可能使腐蚀速度比无氧或低氧时低。而韩城发电厂的双冷水系统为非密闭式敞开系统,双冷水中含氧量远大于密闭式要求的20μg/L,易使铜管遭到腐蚀。
当水的pH值在中性或弱碱性范围内,铜的腐蚀速率明显偏低。由于双冷水补充水为除盐水,缓冲性能差,而3号机换水频繁,当双冷水换至导电率合格,对地电压合格时,就使空气中二氧化碳溶入水中,pH值偏低,从而造成腐蚀速率偏高。而加入MBT后电导率又超标、对地电压高,不得不频繁排换水,双冷水中的锌、铜离子被一块排掉,势必造成腐蚀。主要反应为:
2Cu+H2O=Cu2O+2H++2e
Cu-2e=Cu2+
Cu-2e=Cu+
2 处理方法
2.1 小型试验
取一未经成膜的试片(材质与新冷水器管材相同),悬挂在一敞口容器中,进行动态成膜试验(模拟三台冷水器铜管外表面积与系统双冷水容积比例进行)。
试验条件:成膜液温度35~43℃(模拟我厂发电机双冷水系统实际温度);MBT浓度3.0mg/L左右;pH值>6.8,确保在7.3左右。
每日分析测定铜含量、MBT浓度、pH值。保持容器液位不变(不排水),水 |