汽輪機(jī)葉片腐蝕水蝕原因分析及防范措施

郭浩

中核遼寧核電有限公司 遼寧葫蘆島 125100

汽輪機(jī)葉片對(duì)于汽輪機(jī)的重要性不言而喻，汽輪機(jī)葉片的好壞關(guān)系到汽輪機(jī)組是否可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行維修的過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)葉片基本上都存在嚴(yán)重的水蝕現(xiàn)象和腐蝕現(xiàn)象。汽輪機(jī)葉片發(fā)生水蝕腐蝕的部分都是汽輪機(jī)葉片的邊緣部位，汽輪機(jī)葉片遭受水蝕，腐蝕后會(huì)降低工作效率。輕程度的損失腐蝕不會(huì)影響葉片的使用，但如果不加以重視汽輪機(jī)葉片會(huì)發(fā)生細(xì)小裂紋，不能及時(shí)的維修會(huì)發(fā)生斷裂，對(duì)整個(gè)汽輪機(jī)組造成不可挽回的傷害，所以要找到汽輪機(jī)葉片水蝕腐蝕原因，然后對(duì)汽輪機(jī)葉片進(jìn)行改進(jìn)添加防護(hù)措施，延長(zhǎng)汽輪機(jī)葉片的使用壽命，保證汽輪機(jī)組的安全性可靠性[1]。

1 汽輪機(jī)葉片腐蝕水蝕原因

1.1 腐蝕原因

汽輪機(jī)葉片腐蝕形成的原因很大一部分是水質(zhì)的問(wèn)題。汽輪機(jī)分為兩個(gè)部分，高壓部分在汽輪機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，一般不會(huì)發(fā)生腐蝕的問(wèn)題，高壓部分產(chǎn)生腐蝕問(wèn)題是由于機(jī)組在休息時(shí)間，會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，電化學(xué)腐蝕比通常腐蝕更為嚴(yán)重，高壓缸部分就是吸附蒸汽中的鹽分和污垢對(duì)高壓缸進(jìn)行腐蝕。并且凝結(jié)水中如果鐵的含量比較高，高壓缸也是會(huì)發(fā)生鐵沉積的。低壓缸存在的腐蝕原因和高壓缸有所不同，低壓缸剛發(fā)生腐蝕，很大程度是由于水質(zhì)存在問(wèn)題。隨著汽包鍋爐的升級(jí)，傳統(tǒng)鍋爐已經(jīng)棄用選擇直流鍋爐，但它存在的缺點(diǎn)是不能排污，鍋爐中的水垢不能及時(shí)排出，那么要求鍋爐中的水質(zhì)質(zhì)量更好。水質(zhì)好，鍋爐中的可以有更長(zhǎng)的使用壽命可以正常運(yùn)行，汽輪機(jī)組可以穩(wěn)健使用。汽輪機(jī)葉片存在腐蝕問(wèn)題，主要就是水質(zhì)的好壞，如果想要解決汽輪機(jī)葉片腐蝕問(wèn)題，那么可以就對(duì)凝結(jié)水處理進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行更為精細(xì)的處理，讓凝結(jié)水酸堿鹽適當(dāng)[2]。

1.2 水蝕原因

水蝕就是水蒸汽對(duì)汽車機(jī)輪葉片的腐蝕作用。水蝕一般發(fā)生在汽輪機(jī)葉片的末級(jí)葉片上，因?yàn)槟┘?jí)葉片在汽輪機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中旋轉(zhuǎn)的速度高，而且濕度也比較大，所以末級(jí)葉片存在的水蝕現(xiàn)象更為嚴(yán)重。在汽輪機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程蒸汽溫度在比較低時(shí)，汽輪機(jī)葉片的周圍濕度會(huì)比較大，這是汽輪機(jī)葉片會(huì)受到水蝕作用。在真空環(huán)境過(guò)高時(shí)，汽輪機(jī)葉片周圍的濕度也會(huì)增加，汽輪機(jī)葉片水蝕蝕會(huì)加速，一般在春秋冬三季，這種現(xiàn)象比較嚴(yán)重。在春秋冬三季環(huán)境溫度比較低，循環(huán)水溫也比夏季要低，所以有時(shí)真空值會(huì)高于出廠設(shè)計(jì)值，所以水蝕會(huì)加速，在后期解決問(wèn)題時(shí)，可以適當(dāng)提高水溫，可能會(huì)降低汽輪機(jī)葉片水蝕的速度。還有一種可能就是疏水通道有問(wèn)題，如果疏水通道發(fā)生堵塞就會(huì)造成疏水不順暢，也有可能加快汽輪機(jī)葉片水蝕速度。蒸汽的好壞也會(huì)對(duì)汽輪機(jī)葉片有影響，氯化鈉等物質(zhì)會(huì)對(duì)葉片進(jìn)行腐蝕，鹽分的存在會(huì)使葉片表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，電化學(xué)腐蝕要快于普通的腐蝕，以上就是汽輪機(jī)葉片可能存在水蝕現(xiàn)象的原因，還有很多種可能，但是這幾種是比較突出的。

2 防范措施

2.1 應(yīng)用司太立合金

合金的硬度延展性都比純金屬好，司太利合金就是一種硬度高，延展性比較好的何健，這兩個(gè)特性決定司太利合金有比較強(qiáng)的抗水蝕作用，司太利合金可以在一定范圍內(nèi)承受水蝕。在一定范圍內(nèi)的水蝕表面不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)的改變，超出承受范圍也不容易出現(xiàn)裂痕，即使超過(guò)四太利合金的承受范圍，也不容易發(fā)生斷裂。而且司太立合金有很強(qiáng)的可塑性，可以進(jìn)行任意形狀的改造。當(dāng)汽輪機(jī)葉片水蝕情況比較嚴(yán)重時(shí)，可以更換新的司太立合金片，而不至于汽輪機(jī)葉片整體全部更新，所以將司太立合金應(yīng)用在汽輪機(jī)葉片中可以有效的防止汽輪機(jī)葉片水蝕。

2.2 凝結(jié)水的改進(jìn)

根據(jù)汽輪機(jī)葉片腐蝕問(wèn)題研究，可以發(fā)現(xiàn)水質(zhì)對(duì)汽輪機(jī)葉片腐蝕有很大影響，水源中如果有雜質(zhì)，對(duì)于汽輪機(jī)的功率會(huì)有很大影響。如果要防止汽輪機(jī)葉片腐蝕，可對(duì)水質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，在給鍋爐補(bǔ)水之前，要加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)的監(jiān)督，盡量減少凝結(jié)水中的有機(jī)雜質(zhì)，提升機(jī)組蒸汽品質(zhì)。凝結(jié)水中酸堿鹽成分適當(dāng)，對(duì)汽輪機(jī)葉片影響會(huì)降低，凝結(jié)水的改進(jìn)，對(duì)于汽輪機(jī)葉片腐蝕問(wèn)題的解決又重要意義[3]。

2.3 疏水系統(tǒng)的改進(jìn)

整個(gè)汽輪機(jī)組從進(jìn)水到出水過(guò)程，需要有一個(gè)完善的疏水系統(tǒng)。如果輸水不及時(shí)，會(huì)對(duì)整個(gè)汽輪機(jī)組有影響。如果輸水系統(tǒng)不能完善，水過(guò)程中出現(xiàn)排水管道堵塞問(wèn)題，整個(gè)機(jī)組水環(huán)境會(huì)加快汽輪機(jī)葉片的腐蝕。要做好疏水系統(tǒng)，不能因?yàn)榭煽氐呐判故杷到y(tǒng)而影響汽輪機(jī)葉片，堵塞問(wèn)題相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易解決，所以要杜絕在這方面對(duì)葉片腐蝕的影響。

3 結(jié)語(yǔ)

因?yàn)楦g而發(fā)生問(wèn)題的事故不在少數(shù)，在發(fā)電廠熱力設(shè)備發(fā)生問(wèn)題中，因?yàn)楦g而引起事故占了很大的比重。而汽輪機(jī)組最容易發(fā)生腐蝕問(wèn)題的就是汽輪機(jī)葉片，所以要分析汽輪機(jī)葉片發(fā)生腐蝕水蝕的原因，結(jié)合實(shí)際情況，找到行之有效的解決辦法，對(duì)汽輪機(jī)葉片表面進(jìn)行優(yōu)化處理，將其抗腐蝕能力增強(qiáng)。對(duì)汽輪機(jī)葉片進(jìn)行保護(hù)，減少電化學(xué)腐蝕對(duì)汽輪機(jī)葉片的影響，延長(zhǎng)汽輪機(jī)葉片的使用壽命，讓汽輪機(jī)葉片可以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，提升汽輪機(jī)組的工作效率，增加經(jīng)濟(jì)收益[4-5]。