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谁有关于电力工业防腐蚀方法及其效益分析的论文?谢谢共享下!

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【专家解说】:1 概要 电力工业是能源工业的重要组成部分,确保发电设备的安全生产是非常重要的。在我国的发电设备中,火力发电设备占71.8%,是主要的电能生产方式, 除此之外,还有水电设备、核电设备及地热与风力发电设备等。经调查,不同电力设备均存在腐蚀问题 。腐蚀故障轻者使发电设备运行不正常,影响电能质 量,重者引起意外停机而中断电力供应,因此世界各国对电力设备的防腐工作都给予足够的重视。 2 火力发电厂水系统设备的腐蚀火力发电是靠燃煤或燃油/气释放的热能将水加热成蒸汽,来推动汽轮机作功,转化为电能。蒸汽的冷却是由冷却水系统通过凝汽器完成的。为了节约用水,滨海电厂的冷却水通常采用敞开式海水冷却。但因海水是较强的腐蚀介质,必然会对设备产生不同程度的腐蚀。在火力发电厂中,容易产生腐蚀的设备通常是与海水接触的输水管、凝汽器、泵、轴、叶轮、旋转滤网、拦污栅等。腐蚀形式有以下几种: 2.1 电化学腐蚀 钢铁在海水中主要发生氧腐蚀,碳钢是电厂循环水设备主要用材,如输水管道、 水室等。由于海水的强腐蚀性,因此,必须采用相应的保护措施。 2.2 电偶腐蚀 电偶腐蚀是由于具有不同电极电位的材质在介质中电连接造成的,电位负的金属腐蚀加速,而电位正的金属受到保护。如凝汽器的管束和管板多用不同的 材质,并采用胀接方式连接,如黄铜-不锈钢、黄铜-碳钢、白铜-不锈钢、钛-钛的组合形式;旋转滤网的碳钢-不锈钢组合等,在海水介质中,使电位负的金 属加速腐蚀,在火力发电厂此种腐蚀也是常见的 。 2.3 选择性腐蚀 主要是指黄铜在海水中发生的黄铜脱锌腐蚀。产生黄铜脱锌腐蚀的机理主要有两种:一种是锌选择性溶解理论,另一种是溶解-沉积理论。可采用低锌黄 铜或在黄铜中加一定量的砷来抑制黄铜脱锌的腐蚀。 2.4 局部腐蚀 由于海水中活性阴离子Cl的存在,破坏材料表面的钝化膜,形成小阳极大阴极的腐蚀电池,使局部出现孔蚀,缩短设备的使用寿命,造成海水泄漏。与 全面腐蚀相比,局部腐蚀的危害性更大。在碳钢设备内壁涂刷涂料时,要避免局部的破损。另外,在海水介质中要选择耐孔蚀的金属材料。不锈钢是电厂凝汽器管束、管板、泵轴、轴套的可选材之一,一定要选择含钼不锈钢才能避免孔蚀的发生。 2.5 冲刷腐蚀 冲刷腐蚀是由于海水存在一定的流速,而且海水中含有少量的泥砂造成的,常发生在拐弯处和水流直接冲到的位置。此种腐蚀的解决存在一定的难处。 除了以上所列腐蚀形式外,还存在缝隙腐蚀、应力腐蚀等。这里不再叙述。 3、 防护措施 3.1 选择耐蚀材料 选择耐蚀材料,可以从根本上解决腐蚀问题,是大家所希望的。但所花经费太多,实际上不可能把所有的设备都换成贵金属材料。所以,通常在关键部位 选用,如用钛制作凝汽器的管束及管板等。 3.2 阴极保护 阴极保护是防止或减缓设备腐蚀行之有效的方法。根据阴极保护极化电流的来源不同,阴极保护技术分为外加电流的阴极保护和牺牲阳极的阴极保护, 均已成为成熟的技术在工程上得到应用。这两种方法的原理相同,但供给电流的方式不同,各有优缺点。 3.2.1 外加电流的阴极保护 利用直流电源,通过辅助阳极给被保护的金属通以恒定电流,使之阴极极化,以减轻和防止腐蚀。主要优点,输出电流可调,有效保护范围大,大型工程投资费用较小,施工地点集中。缺点是,需要外部电源,平时需专门人员管理。 3.2.2 牺牲阳极的阴极保护 在被保护的金属上连接一种电位更负的金属或合金作为阳极,它与被保护金属在电解质溶液中组成大电池,使被保护金属变成阴极而阴极极化,从而得到保护。主要优点:不需外部电源,不用维护管理,不会对邻近非保护金属构筑物产生干扰腐蚀,在有杂散电流影响的区域,可以起到排流的作用。缺点是:输出电流不易调节,大型工程投资费用较高。 综上所述,无论是由外部电源引入的保护电流还是由电池内产生的电流,都必须达到足够克服和抵消离开金属阳极区的腐蚀电流,也就是说,如果能把腐蚀电流抵消掉等于零,金属腐蚀就停止了。 工程实践表明:防止碳钢循环水管、凝汽器等设备的腐蚀,阴极保护是常采用的较好方法。但为了减少保护面积,节约电能,对碳钢材料的保护常采用阴 极保护与涂层联合的保护方法。国内外火力发电厂大多都采取了相应的措施,如华能大连电厂、华能营口电厂、华能丹东电厂、深圳妈湾电厂、镇江电厂等, 取得较大的经济效益。在阴极保护设计与实施中,保护电流密度的选择、如何使保护电流均匀分布,是十分关键的。另外在对与钛电连接的设备实施阴极保 护时,还要防止钛的氢脆问题,即控制使钛产生氢脆的临界电位值。关于引起钛氢脆的临界电位值究竟是多少,围绕此研究开展了许多工作 。 4、腐蚀经济与管理 腐蚀是材料在各种环境作用下发生的破坏和变质,遍及国民经济各部门,给国民经济带来巨大的损失。根据工业发达国家的调查,每年因腐蚀造成的济损失约占国民生产总值的2%~4%,我国每年因腐蚀造成的经济损失至少达200亿元。腐蚀的经济损失可分为直接损失和间接损失两大类。直接损失是指更换被腐蚀掉的结构、机器或零件所需的经费和采取防护措施的经费。而间接损失较难估计,通常包括停工、产品损失、降低产品效率、产品的污染以及腐蚀 导致的人身安全事故等所需的费用。材料性能是技术判据,资源、能源和环保即是社会问题,也有经济问题,因此,经济是材料的重要判据。腐蚀即是材料的一种破坏现象,就必须考虑经济问题。搞好腐蚀与防护工作,关系到节约能源、节省材料、保护资源、保护环境、保证正常生产和人身安全,发展新技术等一系列重大的社会和经济问题。为了减少腐蚀的经济损失,以及对腐蚀的失效进行有效分析,须从管理方面从事协调和配合。管理与科技信息具有同样的重要性。 参考文献 [1] 窦照英,电力工业的腐蚀与防护,化学工业出版社,1995.2 [2] 陈强等,湛江发电厂循环水泵的腐蚀防护综合治理,广东电力, 2003,Vol.16,NO.4 [3] 胡学文等,阴极保护防蚀技术在火力发电厂凝汽器上的应用研 究,电力学报,2001,Vol.16,NO.3 [4] 孟超等,阴极保护技术在滨海电厂凝汽器防腐上的应用,腐蚀 科学与防护技术 2001,Vol.13,增刊 [5] 周国定等,电化学方法应用于电力设备防腐蚀,上海电力学院 学报,2001,Vol.17,NO.3 [6] 郭敏,钛的应用与腐蚀,全面腐蚀控制,2000,Vol.14,NO.2 这个是网上找的,看行不。
 
关键词: 电力工业

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