汕頭市有一家發(fā)電廠,該廠位于西海岸。該電廠的總體計(jì)劃是建造6×1036MW的家用超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組。在該項(xiàng)目的階段,將建造靠前和第二臺(tái)機(jī)組,并將安裝2×1036MW的家用超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組。
循環(huán)冷卻水泵系統(tǒng)從環(huán)境保護(hù)的需要出發(fā),采用基于單元的直流供水系統(tǒng),電廠循環(huán)水泵所泵送的介質(zhì)是原海水。由于海水是一種具有高鹽含量的強(qiáng)電解質(zhì)溶液,因此它會(huì)嚴(yán)重腐蝕金屬設(shè)備。因此,如何根據(jù)該電廠循環(huán)水泵的實(shí)際使用情況選擇耐海水腐蝕的材料是循環(huán)水泵設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)。為此,有必要對(duì)海水的腐蝕特性和各種耐海水腐蝕材料的特性進(jìn)行深入的研究和分析,結(jié)合實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn),才能取得較好的效果。
海水腐蝕的機(jī)理和特點(diǎn)
海水腐蝕一般有以下幾種:點(diǎn)蝕,縫隙腐蝕,應(yīng)力腐蝕,疲勞腐蝕,晶體腐蝕和磨損腐蝕。這些腐蝕各自具有自己的腐蝕機(jī)理和特征,并且同時(shí)相互影響。
點(diǎn)蝕也稱為點(diǎn)蝕和針孔腐蝕。點(diǎn)蝕主要發(fā)生在表面具有鈍化膜或保護(hù)膜的金屬上。由于金屬材料中缺陷,雜質(zhì)和溶質(zhì)的不均勻性,海水中的活性陰離子(主要是Cl-)首先被吸附在金屬表面的某些點(diǎn)上,從而破壞了金屬表面的鈍化膜。一旦鈍化膜被破壞并且缺乏自鈍能力,金屬表面就會(huì)腐蝕。這是因?yàn)樵阝g化膜仍處于鈍態(tài)的同時(shí),主體金屬容易在金屬表面缺陷處暴露,使其處于活化狀態(tài),從而形成了有源鈍化腐蝕電池。由于陽(yáng)極的面積比陰極的面積小得多,陽(yáng)極的電流密度非常大,因此腐蝕深入,金屬表面很快腐蝕成小孔。點(diǎn)腐蝕會(huì)加劇產(chǎn)品間腐蝕,應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞。在許多情況下,點(diǎn)蝕是這些類型腐蝕的起源。另外,介質(zhì)的停滯流動(dòng)容易形成活性陰離子的積累和集中,這促進(jìn)了點(diǎn)蝕的形成。粗糙的表面比光滑的表面更容易發(fā)生點(diǎn)蝕。 pH值降低和溫度升高會(huì)加劇點(diǎn)蝕。
縫隙腐蝕是在腐蝕性介質(zhì)中,金屬與金屬或金屬與非金屬表面形成一個(gè)狹窄的縫隙,縫隙中相關(guān)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)被阻塞,形成濃縮電池,導(dǎo)致局部腐蝕,這稱為縫隙腐蝕??p隙腐蝕通常發(fā)生在設(shè)備法蘭的接頭處,以及墊片,襯里,繞組帶和金屬的重疊處。它可以發(fā)生在不同的金屬和不同的腐蝕性介質(zhì)中。材料在特定的腐蝕性介質(zhì)中并承受靜態(tài)拉應(yīng)力(包括由外載荷,熱應(yīng)力,冷加工,熱加工,焊接等引起的殘余應(yīng)力,以及裂紋和腐蝕產(chǎn)物的楔形應(yīng)力等) ,低在強(qiáng)度極限處的脆性開(kāi)裂現(xiàn)象稱為應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂,疲勞腐蝕是在腐蝕性介質(zhì)和循環(huán)應(yīng)力的共同作用下產(chǎn)生的。
晶間腐蝕是一種局部腐蝕破壞現(xiàn)象,其中金屬材料在特定的腐蝕介質(zhì)中沿材料的晶粒間界線腐蝕,從而喪失了晶粒之間的結(jié)合力。由磨損和腐蝕的共同作用引起的材料破壞過(guò)程稱為磨損腐蝕。在快速移動(dòng)的流體管道以及輸送帶有懸浮摩擦顆粒的流體的泵和管道中,會(huì)發(fā)生磨損和腐蝕。在這些部分中,腐蝕性介質(zhì)的相對(duì)流速非常高,因此鈍化型耐腐蝕金屬材料表面上的鈍化膜由于過(guò)度的機(jī)械腐蝕而難以恢復(fù),腐蝕速率將達(dá)到顯著增加。如果存在腐蝕性介質(zhì),則固體顆粒會(huì)大大加劇磨損和腐蝕。