湛江電廠共裝有4臺300 MW汽輪發(fā)電機組,配備長沙水泵廠生產(chǎn)的72LKSA-21型循環(huán)水泵8臺,采用并聯(lián)、母管制方式運行,組成開式循環(huán)水系統(tǒng)。循環(huán)冷卻水為海水。
循環(huán)水泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜,部件材質(zhì)各異,絕大部分部件長期與海水接觸,受海水腐蝕和電偶腐蝕十分嚴(yán)重。必須采取防腐措施加以解決。
1 涂料防腐外加電流陰極保護技術(shù)的應(yīng)用
水泵廠設(shè)計時在外接管、喇叭口、吐出彎管等處配備了鋅板防腐塊,采用犧牲陽極保護方法。但每次拆泵檢查鋅板防腐塊已被腐蝕精光,防腐效果不好。為了加強防腐,采用了涂料防腐及外加電流陰極保護方案:
(1)涂料防腐:將循環(huán)水泵部件用電動砂輪機除銹后涂表面磷化處理劑,涂3道8號長效防腐漆和3道72-19防腐漆(兩漆要求干膜總厚度各達(dá)100~150μm),外加鋁犧牲陽極保護。
(2)外加電流陰極保護:保護系統(tǒng)由恒電位儀、輔助陽極、參比電極三大部分組成,對循環(huán)水泵的內(nèi)殼壁進(jìn)行外加電流的陰極保護。采用ZHD-1型智能恒電位儀,工作電位控制在-0.80到-0.85 V之間;選擇鍍鉑圓盤狀的陽極;采用固態(tài)Ag/AgC1長效參比電極。
水泵檢修時發(fā)現(xiàn)此方案對原殼防腐是成功的,泵殼內(nèi)壁涂層基本完好,表面不粘附污染物,保護效果十分理想。
2 泵軸熱噴涂不銹鋼防腐技術(shù)的應(yīng)用
采用涂料防腐外加電流保護技術(shù)后,泵殼防腐效果理想,但泵軸整體卻銹跡斑斑,伴有大面積蝕落,葉輪和軸的聯(lián)接部位哈夫鎖處腐蝕尤為嚴(yán)重,整個下主軸頭凸肩被剝落,若再運行一段時間葉輪可能會脫落導(dǎo)致事故。
設(shè)計要求循環(huán)水泵工作時,軸套管內(nèi)充以淡水,但實際運行時,淡水不足,軸套管內(nèi)常被海水侵入,泵軸處于海水介質(zhì)中,泵軸必然會遭到嚴(yán)重的海水腐蝕和電偶腐蝕。由于軸套管的電屏蔽作用,使得外加電流陰極保護系統(tǒng)的保護電流不能達(dá)到泵軸,對泵軸不能起到保護作用。
為保護泵軸,對泵軸采用了熱噴涂不銹鋼加涂料封閉工藝技術(shù)。其工藝流程為:一次噴砂除銹→淡水沖洗→二次噴砂除銹→熱噴涂不銹鋼1Cr18Ni9Ti→涂料封閉;要求噴涂厚度在250 μm左右。該工藝實施3年后,檢查泵軸表面基本完好,除哈夫鎖環(huán)處下主軸腐蝕外,泵軸腐蝕已得到有效的控制。
3 葉輪哈夫鎖環(huán)處的防腐方法及效果
葉輪哈夫鎖環(huán)處結(jié)構(gòu)復(fù)雜,使用多種不同材質(zhì)的部件(葉輪材質(zhì)為ZG0Cr18Ni12Mo2,泵軸材質(zhì)為45號鋼,哈夫鎖環(huán)材質(zhì)為ZG1Cr13,聯(lián)接鏍栓材質(zhì)為2Cr13,鏍栓墊圈材質(zhì)為1Cr13)。材料電位最低、防腐品質(zhì)最差的下主軸遭受嚴(yán)重的電偶腐蝕而損壞。由于該處為轉(zhuǎn)動部件,難以實施外加電流陰極保護,同時該處有嚴(yán)格的尺寸裝配要求,熱噴涂不銹鋼工藝也不適用。為了徹底解決腐蝕問題,最后決定采用在葉輪哈夫鎖環(huán)處加裝一塑料王防護罩、內(nèi)填充黃油的方法來防腐。
防護罩如圖1所示。按葉輪哈夫鎖環(huán)處的裝配尺寸要求加工一塑料王防護罩,加長哈夫鎖環(huán)連接螺栓,裝配時在內(nèi)部充滿黃油,上緊螺栓即可,實施非常簡單。
1.防護罩 2.哈夫鎖環(huán) 3.葉輪 4.下主軸
圖1 葉輪哈夫鎖環(huán)處加裝防護罩
1998年2號機大修時在4號泵上實施了該方法。2001年11月2號機大修,3號,4號泵解體,3號泵哈夫鎖環(huán)處由于沒加防護罩,下主軸頭已被嚴(yán)重腐蝕,再運行久一點葉輪就要脫落;而4號泵下主軸則完好如初。更換一條下主軸約需花費3萬元左右,而防護罩的成本僅幾十元,更為重要的是防止了運行中葉輪脫落的隱患,達(dá)到了安全高效的目的。
4 結(jié)束語
實踐證明,湛江電廠循環(huán)水泵采用涂料防腐外加電流陰極保護、泵軸熱噴涂不銹鋼等防腐技術(shù)取得了理想的效果。在此基礎(chǔ)上采用在葉輪哈夫鎖環(huán)處加裝一塑料王防護罩的簡單防腐技術(shù),徹底解決了循環(huán)水泵普通材質(zhì)在特定環(huán)境下的海水腐蝕和電偶腐蝕問題,確保了循環(huán)水泵的安全、經(jīng)濟、長周期運行。(王漢貴 鄭國)