一、凝汽器的腐蝕類型及腐蝕原因
目前凝汽器的主要管材為銅合金，并且腐蝕受多種因素影響，腐蝕類型也各種各樣，主要有以下幾種。
1．選擇性腐蝕。主要是銅基中鋅的選擇性腐蝕。因為凝汽器的銅管多是由銅鋅合金組成，因鋅的電位較銅低，所以鋅易成為腐蝕電池的陽極而使鋅選擇性地溶解下來，使銅管發(fā)生腐蝕。理論及實踐證明，銅管的腐蝕過程與銅管表面保護膜的性能關(guān)系很大，如果黃銅管投運前后的維護工作不好，沒有形成初期致密保護膜則較易發(fā)生脫鋅腐蝕。若鍍膜裝置沒有同期安裝完善，凝汽器銅管沒有進行FeSO4的初期鍍膜和日常補膜，也是導(dǎo)致局部脫鋅腐蝕的重要原因。
2．銅管的點蝕。這種腐蝕易發(fā)生在銅管表面保護膜的破裂處。由于冷卻水中含C1-與銅氧化產(chǎn)生的Cu+生成不穩(wěn)定的Cucl，可水解成穩(wěn)定的Cu2O，并使溶液局部酸化熱力設(shè)備腐蝕。另外如果水質(zhì)不穩(wěn)定，又沒有進行綜合處理，必然引起凝汽器銅管結(jié)垢，若不按期清洗，表面沉積物不均勻促進了腐蝕，而腐蝕又進一步導(dǎo)致沉積物增加，最終導(dǎo)致點狀腐蝕穿孔。
3．銅管的沖刷腐蝕。這種腐蝕形式既可發(fā)生在水側(cè)，也可發(fā)生在汽側(cè)，但以前者為主。循環(huán)冷卻水中的懸浮物、泥砂等固體顆粒狀硬物對凝汽器入口端銅管沖擊、摩擦，長時間運行后，入口端銅管前段管內(nèi)壁粗糙，雖無明顯腐蝕坑，但表面粗糙，黃銅基體裸露，銅管減薄。沖刷腐蝕的陽極過程是銅的溶解，陰極過程是O2的還原。腐蝕坑內(nèi)無腐蝕產(chǎn)物，表面呈銅合金的本色。流速過高，會妨礙形成穩(wěn)定的保護膜，也是產(chǎn)生沖刷腐蝕的原因，一般流速不大于2m/s
4．NH3蝕。給水中過量的NH3隨蒸汽進入凝汽器，并在凝汽器內(nèi)局部富集，若同時有O2存在，便會在這一區(qū)域的銅管汽側(cè)產(chǎn)生NH3蝕，其特點是管壁均勻減薄，當(dāng)水中氨含量達300mg/L時易發(fā)生NH3蝕。隔板孔處凝結(jié)水過冷，溶解的氨濃度提高也會引起銅管在該處產(chǎn)生環(huán)帶狀氨蝕。
5．電偶腐蝕。當(dāng)兩種不同的金屬材料在腐蝕介質(zhì)中直接接觸時，有可能發(fā)生電偶腐蝕。在凝汽器中，凝汽器管材料與管板材料不同，用淡水作冷卻水的凝汽器，管材通常用黃銅或白銅。由于管材與管板材料在冷卻水中的電位不同，二者之間就存在發(fā)生電偶腐蝕的可能。凝汽器銅管的電位比管板的電位高，故管板的腐蝕會加速。若用淡水作冷卻水，凝汽器用黃銅管與碳鋼管板配合時，碳鋼管板腐蝕加劇，但由于碳鋼管板厚度較大，一般為25~40mm，故在清潔淡水中，電偶腐蝕對使用安全性影響不大，但在含鹽濃度較高的環(huán)境水中電偶腐蝕較易發(fā)生。
6．應(yīng)力腐蝕破裂。當(dāng)凝汽器銅管安裝固定不當(dāng)時，運行中會產(chǎn)生振動和交變應(yīng)力使銅管表面的保護膜破壞而發(fā)生腐蝕，最終產(chǎn)生橫向裂紋使銅管破裂。這主要是在交變應(yīng)力作用下銅管內(nèi)部的晶粒發(fā)生相對位移，在腐蝕介質(zhì)下產(chǎn)生陽極溶解而形成的，大多在銅管中部發(fā)生。
7．腐蝕疲勞。凝汽器銅管在運行中頻繁啟停、機組負(fù)荷變化幅度較大時，受汽輪機高速排汽的沖擊，管束發(fā)生振動，銅管受交變應(yīng)力的作用，易使銅管表面膜破裂，產(chǎn)生局部腐蝕，形成點蝕坑，使材料疲勞極限降低，且由于應(yīng)力集中在蝕點處，點蝕坑底部易產(chǎn)生裂紋，在水中N
8．微生物腐蝕。微生物會改變凝汽器管壁局部區(qū)域的介質(zhì)環(huán)境，從而造成局部腐蝕。由于微生物的生物活動，會促進金屬在冷卻水中的電化學(xué)腐蝕過程。微生物腐蝕一般發(fā)生在凝汽器進水側(cè)的碳鋼管板上，冷卻水中常含有一種靠Fe2+和O2生存繁殖的細(xì)菌，稱為鐵細(xì)菌。它靠Fe2+→Fe3+釋放的能量維持生命活動，生成的Fe3+在細(xì)菌表面生成Fe(OH)3↓形成棕色黏泥。在黏泥底部形成缺氧條件，為厭氧的硫酸鹽還原菌提供了合適的生存環(huán)境。鐵細(xì)菌和硫酸鹽還原菌的聯(lián)合作用又促進了金屬腐蝕。
9．沉積物下腐蝕。由于操作溫度偏高、緩蝕阻垢劑與水質(zhì)和操作溫度不匹配、加藥量不足或濃度波動過大而結(jié)垢。這些污垢會造成凝汽器管壁局部區(qū)域的介質(zhì)環(huán)境發(fā)生改變，垢層形成后，Cl-易穿透垢層，造成基體金屬的腐蝕，腐蝕生成的金屬離子水解造成介質(zhì)H+濃度升高，藻類和微生物的活動亦造成介質(zhì)的酸度升高。由于垢層阻礙了管內(nèi)壁金屬表面介質(zhì)與環(huán)境介質(zhì)的相互擴散，使垢層下的介質(zhì)pH值下降，破壞了金屬表面的鈍化膜，使金屬基體進一步發(fā)生腐蝕。
10．凝汽器銅管管壁溫度的影響。溫度對黃銅腐蝕的發(fā)展有很大影響，銅管壁溫越高，腐蝕越快。
二、凝汽器銅管的防護針對以上凝汽器銅管腐蝕的原因，為延長凝汽器銅管的使用壽命，可采取以下措施。
1．凝汽器換熱管應(yīng)合理選材。針對不同的冷卻水成分應(yīng)選擇不同的材料：為防止脫鋅腐蝕，應(yīng)在黃銅合金中添加0.02%~0.03％的砷；采用含硼管材，利用硼在管材表面的富集，填補脫鋅后的空穴，堵塞鋅原子透過膜的通道，使銅管加硼后表面具有較大的阻力，可以抑制脫鋅腐蝕；向銅管中添加1%~2％的錫，或是添加2％的鋁可提高其耐蝕性，抑制脫鋅傾向；也叮添加鎳元素制成白銅，白銅化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)于黃銅，并無選擇性腐蝕傾向，在相同的操作工況下，受腐蝕程度顯著低于黃銅所以，建議在較苛刻和水質(zhì)不穩(wěn)定的使用環(huán)境下，盡可能使用白銅。
2．凝汽器銅管發(fā)生垢下腐蝕是火力發(fā)電。常見的腐蝕形式，控制循環(huán)水質(zhì)是防止結(jié)垢的主要方法。針對冷卻水混濁、含有泥沙和懸浮物的情況，要加裝合適的過濾網(wǎng)，定期清理，防止泥砂和石子等雜物進入凝汽器，防止管路堵塞和沉積污垢引起的腐蝕，同時水的pH值要控制在8~9之間為宜。
3．利用機組維修期間將水塔水排凈，對水塔的配水溝道和池底進行清掃，使循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)無碎石、淤泥等雜物；凝汽器膠球清洗系統(tǒng)每天投入1h，可有效地防止凝汽器銅管內(nèi)壁被淤泥附著；加強設(shè)備維護，保證循環(huán)水系統(tǒng)濾網(wǎng)完好，防止異物進入凝汽器劃傷、堵塞銅管；運行中應(yīng)做好防垢工作，保持膠球清洗裝置的止常投用、做好銅管的清洗保潔、消除冷卻水滯流不動的死區(qū)、加殺生劑等對防止沉積物下腐蝕都是有效的方法，必要時應(yīng)進行化學(xué)清洗。
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