SD116-84 火力发电厂凝汽器管选材导则.doc

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1、火力发电厂凝汽器管 选材导则 SD 11684 中华人民共和国水利电力部 关于颁发SD 11684火力发电厂 凝汽器管选材导则的通知 (84)水电技字第4号 多年来由于凝汽器管材选用不当，造成比较严重的腐蚀、泄漏而危及电厂的安 全运行，针对这一问题，我部委托西安热工所负责组织编写了SD11684火力 发电厂凝汽器管选材导则。在广泛征求意见的基础上，又经过讨论会和审定会， 现正式颁发。 希各单位在使用过程中不断总结经验，及时将情况和问题函告部科学技术司和 西安热工研究所。 1984年2月22日 引 言 多年来我国火电厂的凝汽器管，由于选用的材料与冷却水水质不相适应而造 成早期腐蚀泄漏的现象屡屡发

2、生。例如：50年代，在中等含盐量的水中采用无砷 H68黄铜管，出现了严重的脱锌腐蚀。后来，一些电厂在含悬浮物的淡水中选用 铝黄铜管，又引起了许多铝黄铜管发生严重的冲击腐蚀。还有些电厂，在含砂量 高的海水中选用B10白铜管，投运一年就有上百根管出现漏泄。这些腐蚀事故， 给电厂的安全经济运行造成许多不应有的损失。实践证明，火力发电厂凝汽器管 材质的正确选用，是防止腐蚀，保证凝汽器运行可靠性的重要措施之一。 火力发电厂凝汽器管选材导则是在总结国产凝汽器管近30年的使用经 验，通过大量的工业性和试验台试验研究，掌握了各种管材的基本特性及其适用 水质，并在参考了国外有益经验的基础上制订的。我部曾组织有关

3、单位对本导则 初稿进行多次讨论，广泛征求意见，最后于1983年4月经审定会审定通过。它是 指导电力工业设计、安装、运行等单位选用凝汽器管材的依据。 本导则由我部委托西安热工研究所负责组织，在东北电管局及华北、华东、东 北、西北、湖北、四川、山东、山西、浙江和黑龙江电力试验研究所等单位配合下 编写成的。 1总则 1.1凝汽器管的选用原则为：所选用的凝汽器管，在采用一般维护措施的条件下， 不出现管材的严重腐蚀和泄漏，使用寿命能在20年以上。 1.2根据本导则选材技术规定所确定的管材牌号，其质量必须符合国家标准、冶金 部标准和本导则的要求。 1.3在选用凝汽器管时，应从管材使用年限、价格及维护费用等

4、方面进行全面的技 术经济比较。 1.4影响管材耐蚀性的因素是多方面的。本导则主要是在材质符合标准要求，投运 与运行工况均属正常的基础条件上，根据不同的冷却水水质进行选材的。 1.5本导则是根据国产现有管材品种制定的。因此，可选用的管材品种，系指已有 “国标”或“冶标”的凝汽器管。与上述国产凝汽器管材品种相当的进口管材，也 可参考本导则选用。对于一些较为特殊的冷却水水质和新型管材，应通过专门的试 验选定管材。 1.6已有长期运行经验的电厂，可以参考本厂长期使用管材的耐蚀情况，结合本导 则的要求，选定管材。 2冷却水水质 冷却水水质是选择管材的重要依据。根据水中各种成分对管材耐蚀性的影响程 度，本

5、导则列出下述几项水质指标作为选择管材的主要依据。 2.1溶解固形物和氯离子含量 一般，淡水含溶解固形物在500mg/L以下；微咸水含溶解固形物在500 2000mg/L之间；咸水含溶解固形物在2000mg/L以上；海水含溶解固形物在 35000mg/L左右。水中各种盐类，对黄铜腐蚀的影响是不同的，其中氯离子和硫酸 根离子的影响较大。考虑到原水中，氯离子含量变化较大，影响也较明显，因此， 除水的溶解固形物含量外，还用水的氯离子含量作为选材的评定指标。 天然水中的溶解固形物和氯离子含量，在一年四季中，往往是有变化的。特别 是靠近海边的江河水，由于海水倒灌，变化更大。因此，在确定冷却水的溶解固形 物

6、和氯离子含量时，应有春、夏、秋、冬四季取样分析的结果。对于有海水倒灌的 水源，还应有倒灌期的水质变化结果。选用管材时，应根据正常的及短期较高的溶 解固形物含量、氯离子含量进行。冷却水短期含较高溶解固形物和氯离子的时间， 一般一年中连续不超过两个月。 水中溶解固形物和氯离子的测定方法见附录 A。 2.2悬浮物及含砂量 冷却水的悬浮物和含砂量，是引起凝汽管冲击腐蚀和沉积物下局部腐蚀的重要 因素，无论在海水或淡水中，悬浮物及砂对凝汽器管的腐蚀都有较大影响，因此， 应作为选材的重要指标。 天然水中的悬浮物和含砂量，往往变化较大。刮风下雨及水量的突然变化， 都会引起水中悬浮物和含砂量的较大变化。在确定冷

7、却水中的悬浮物和含砂量时， 要充分考虑到各种可能的影响因素。特别是在确定新投产电厂冷却水中悬浮物 的含量时，需考虑到电厂投产后，由于水的流速增加，冷却水自河床上或海底吸 入的悬浮物量，会远远超过电厂未投产时所测得的含量。因此，对于靠近入海处 的江河水源，应根据海水倒灌及吸水口位置情况，将水中悬浮物和含砂量估计得 高些，即使在平稳的内陆地区，也应详细了解水源上游的情况，估计到冷却水含 有泥砂的可能。 我国有许多河流，在洪水季节或雨季，水中的悬浮物会急剧增加。在确定冷却 水水质时，应有洪水或雨季时的水中悬浮物含量数据。 冷却水中悬浮物和砂粒直径与形状，对凝汽器管的冲击腐蚀会有不同的影响。 因此，在

8、考虑冷却水中悬浮物和含砂量的影响时，除测定其含量外，还应分析其粒 径及其形状特征。悬浮物中含砂量越高，对凝汽器管冲击腐蚀的影响越大。 在测定水的悬浮物含量时，应特别注意水样的代表性。 悬浮物和含砂量的测定方法见附录 A。 2.3水质的污染指标 受污染的冷却水，会引起铜合金的溃蚀、点蚀或应力腐蚀。特别是对于铝黄铜 管及白铜管，影响更为显著。 水的污染程度，可用水质的下述四个指标来衡量。 a.硫离子含量(S2-)； b.氨含量(NH3)； c.溶解氧含量(O2)； d.化学耗氧量(COD)。 当水中的S2-，NH3或COD含量超过规定值，溶解氧含量低于规定值时，便 认为水已污染，应采取措施，减少其

9、影响。 由于河流上游工矿排污所引起的污染，往往是短期的、周期性的或季节性的， 在确定冷却水是否存在污染时，应有这些短期变化的水质数据。 3凝汽器用管材 目前供凝汽器选用的国产管材，主要有含砷的普通黄铜管、锡黄铜管、铝黄铜 管、白铜管和钛管等。 3.1冶金部1978年颁布了我国凝汽器用黄铜管和白铜管的标准。标准中规定的管 材品种及其主要成分如下。 3.1.1黄铜管(YB 71678标准) 3.1.1.1品种：国产黄铜管的品种和牌号列于表1中。 表1 3.1.1.2主要成分：黄铜管的主要成分列于表2中。 表2 3.1.2白铜管(YB 71378标准) 3.1.2.1品种：国产白铜管的主要品种和牌号

10、列于表3中。 3.1.2.2主要成分：白铜管的主要成分列于表4中。 表3 表4 3.2除符合上述“冶标”的凝汽器管材外，目前正在试用的管材有以下两种： a.钛管； b.白铜 B10管。 3.3与上述国产凝汽器管材品种相当的进口管材也可选用。国产管材牌号和国外管 材品种的对照关系见附录 B。 4凝汽器管的选材技术规定 4.1几种管材的耐蚀性及其适用范围 4.1.1H68A管H68A管是在H68管成分中添加微量砷制成的。由于黄铜中的微量砷能有效地 抑制黄铜的脱锌，因此，H68A管的耐脱锌腐蚀性能比H68管要强得多，其主要 腐蚀形式为均匀腐蚀，使用寿命比H68管要长。目前，不含砷的H68管已不推荐

11、使用。但H68A管在轻度污染的冷却水中，也会出现层状脱锌与溃蚀，一般只用 于溶解固形物300mg/L、氯离子50mg/L的清洁冷却水中。 4.1.2HSn70-1A管 HSn70-1管是多年来国内外在淡水中使用较广泛的管材。为了进一步提高其抗 脱锌的能力，在 HSn70-1管成分中添加砷，即为“冶标”的 HSn70-1A 管。 HSn70-1A管一般使用在溶解固形物1000mg/L，氯离子1500mg/L或 海水的冷却水中使用。 HAl77-2A管耐砂蚀的能力差，在悬浮物及含砂量较高的海水或淡水中，会发 生严重的入口管端冲刷和由异物引起的冲击腐蚀，腐蚀表面呈金黄色，腐蚀坑呈马 蹄形，并有方向性

12、。采用硫酸亚铁成膜处理，能有效地减缓HAl77-2A管的冲击 腐蚀。也可用改进水工设施，降低水中含砂量的方法，减缓铜管的冲击腐蚀。 HAl77-2A管表面附有有害膜时，往往会在短期内出现腐蚀；在管材安装不当 或机组有振动时，HAl77-2A管容易在淡水中发生应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳损 坏；在污染的淡水中，HAl77-2A管也不耐蚀。因此，HAl77-2A管一般不推荐在 淡水中选用，也不宜在浓淡交变的冷却水中使用。 4.1.4B30管B30管具有良好的耐砂蚀性能和耐氨蚀性能，适用于悬浮物和含砂量较高的 海水中，并适于安装在凝汽器空抽区，可防止凝汽器管汽侧的氨蚀。 B30管在污染的冷却水中会发生点蚀

13、和穿孔，在初期保护膜形成不良及表面有 积污的情况下，也容易发生孔蚀。因此，B30管应使用在流速较高及含氧充足的冷 却水中，采用海绵球清洗能明显提高 B30管的耐蚀性。 4.2选材的技术规定 4.2.1应按表5中所规定的水质和流速条件选用各种管材。 表5 1500mg/L海水是指这一范围内的稳定浓度。对于浓度交替变化的水质， 需要通过专门的试验和研究选定管材。 4.2.2在采用以上规定时，还应考虑下述因素的影响。 4.2.2.1水中悬浮物和含砂量的影响 表6 冷却水中的悬浮物和含砂量对管材有影响，表6列出了各种管材所允许的冷却 水悬浮物和含砂量。 上述含量的规定，是指在悬浮物中含砂量百分比较高的

14、水质，对于含砂量较 少、含细泥较多的水，允许含量适当放宽。 H68A和HSn70-1A管在采用硫酸亚铁处理时，悬浮物的允许含量可提高到 5001000mg/L。 4.2.2.2水质污染的影响 目前国产的凝汽器管，一般只适用于下述清洁程度的水中： S2-0.02mg/L； NH34mg/L； COD 4mg/L(高锰酸钾法)。 当水质污染程度超过此限时，应根据实际情况采用加氯处理、海绵球清洗、硫 酸亚铁处理或限制排废等措施，以减少其影响。 4.2.2.3对于200MW及以上容量的机组，空抽区布置在中间部位的凝汽器以及空抽 区铜管已有氨蚀的凝汽器，其空抽区推荐采用 B30管。 4.2.2.4钛管对氯化物、硫化物和氨具有较好的耐蚀性，耐冲击腐蚀的性能也较强， 可在受污染的海水、悬浮物含量高的水中及在较高流速下使用。目前钛管的使用经 验不足，对其较易发生振动、吸氢、生物积污引起铜管板腐蚀等问题尚待进一步研 究总结，且价格较高，选用时，应通过专门的试验和经济比较，并经过上级电业管 理部门批准。 4.2.2.5B10管在清洁的海水中也较耐蚀，但