[发明专利]控制SCAL型间冷系统腐蚀用缓蚀剂和方法及室内模拟系统和方法

说明书

本发明提供了一种控制SCAL型间冷系统腐蚀用缓蚀剂和方法及室内模拟系统和方法。控制SCAL型间冷系统腐蚀用缓蚀剂包括33‑35wt％的有机酸和65‑67wt％的联胺；以有机酸总质量为100％计，有机酸包括：12‑14％的葡萄糖酸钠、9‑11％的氨基磺酸、31‑33％的聚丙烯酸和42‑48％的水。控制SCAL型间冷系统腐蚀的方法包括：在SCAL型间冷系统中碳钢材质管道中设置牺牲阳极，并向循环水中添加控制SCAL型间冷系统腐蚀用缓蚀剂调节循环水的导电性能使循环水的电阻率不超过10000Ω·cm。本发明提供的技术方案能够同时抑制纯铝制散热器、不锈钢材质凝汽器、碳钢材质循环水管道的腐蚀。

技术领域

本发明涉及一种控制SCAL型间冷系统腐蚀用缓蚀剂、一种控制SCAL型间冷系统腐蚀方法、一种控制SCAL型间冷系统腐蚀室内模拟系统和室内模拟方法。

背景技术

近年来，表面式凝汽器铝制散热器间冷系统(即SCAL型间冷系统)已经成为大型高参数火电厂空冷机组的主力机型。主蒸汽经汽轮机做功后的乏汽经凝汽器换热管内的间冷水换热后循环使用，而间冷循环水通过铝制间接空冷系统与空气进行热交换，间冷循环水在密闭的系统内循环以达到大幅降低水耗的目的。近年来，出现多起间冷循环机组投产后铝制散热器泄漏事故，而设备检修维护耗时费力且维护成本非常大。

SCAL型间冷系统普遍采用1050A纯铝制散热器、不锈钢材质凝汽器、碳钢材质循环水管道。

根据Fe-H₂O体系的电位-pH图可知，当循环水pH值在5-9之间时，Fe作为阳极，去极化剂O₂作阴极，Fe基材被氧化腐蚀；当循环水pH值小于5时，Fe作为阳极，去极化剂H⁺作阴极，Fe基材被氧化腐蚀，H⁺本身被还原生成H₂。当循环水pH值小于9，并且E＜0.6V时，铁就不会被腐蚀，此时进入了铁的稳定区。当循环水pH在值处于9-13之间时，铁可以免遭腐蚀，因为这时，当电位较低时进入铁的稳定区，电位较高时进入铁的钝化区。当循环水pH大于13时，金属铁或新生成的Fe(OH)₂都能被浓碱所溶解，生成可溶性的FeO₂H^-离子。SCAL型间冷系统的循环水通常处于溶解氧饱和状态，水中电位通常为0.2-0.3V，在这种工况下，为了防止Fe发生腐蚀，需要调节循环水pH处于9-13之间，使Fe进入稳定区。

Al为两性金属，根据Al-H₂O体系的电位-pH图可知，当在酸性溶液，循环水pH小于4并且电位处于-1.8V以上时，Al以Al³⁺状态存在，Al发生腐蚀；当电位处于-1.8V以下时，Al处于免蚀区以金属Al存在，进入阴极保护状态，不发生腐蚀。当在中性溶液，循环水pH处于4-8之间并且电位处于-2V以上时，Al表面会形成氧化膜处于钝化区，Al不发生腐蚀；当电位处于-2V以下时，Al处于免蚀区以金属Al存在，进入阴极保护状态，不发生腐蚀。当在碱性溶液，循环水pH大于9时，Al进入腐蚀区以AlO^-₂形式存在。SCAL型间冷系统的循环水通常处于溶解氧饱和状态，水中电位通常为0.2-0.3V，在这种工况下，为了防止Al发生腐蚀，需要调节循环水pH处于4-8之间，使Al进入钝化区。

SCAL型间冷系统使用的循环水通常采用除盐水作为补充水，除盐水的电导率通常小于0.15μs/cm、pH值通常为7-8。根据上述铝材的特性可知，常温下铝材表面能形成Al₂O₃的钝化膜，腐蚀钝化区在pH＝4.6-8.3，其在碱性环境下比酸性环境下更易发生腐蚀。当间冷循环水的pH值达到8.5时，铝材质开始腐蚀，pH值超过9.0时，铝材腐蚀加速。当间冷循环水的pH值满足含铝材质运行要求的7-8时候，根据铁基材的特性，铁基材的腐蚀速率会加快。控制水质pH处于7-8范围内，虽然减缓了铝材的腐蚀，但是加速了碳钢基材腐蚀。铁腐蚀产物随着系统进入散热器铝束管内，会对铝材表面造成冲刷，同时部分铁腐蚀产物在铝材表面沉积，破坏Al₂O₃的钝化膜致密性，造成铝材也会发生腐蚀。