中水對凝汽器銅管庸蝕性強，導致凝汽器頻繁發生泄漏。通過采用TP316L不銹鋼管替代銅管，并做好不銹鋼管的安裝及運行維護工作，解決了中水對凝汽器管的腐蝕問題，保證了凝汽器安全運行。

1項目背景

火電廠是用水大戶，它的耗水量約占工業用水量的20%，而循環冷卻系統的補充水量又占火電廠用水量的80%。山東光明熱電股份有限公司3機凝汽器管材質為HSn70-1AB銅管，循環水補水為礦井排水。隨著礦井開采深度的加大，排水量降低，由于缺水嚴重制約著電廠的安全經濟運行。

2009年開始使用礦區污水處理廠中水作為循環水補水，從掛片監測情況看有明顯腐蝕現象，大修時對凝汽器抽管檢查，銅管內壁有藍綠色附著物，部分點蝕坑深度在0.2~0.3mm，產生明顯的局部脫鋅腐蝕，酸洗時產生鍍銅現象，嚴重影響機組的安全經濟運行。針對此問題，采用TP316L不銹銅管替代銅管，加強不銹銅管的安裝及運行維護，以保證凝汽器安全運行。

在未使用中水前，腐蝕率均在國家標準0.005mm/a以下，使用中水后，掛片的腐蝕率如表1所示。

使用中水后腐蝕成倍增加，后雖經加緩蝕劑處理，腐蝕有所降低，但仍遠高于國家標準。分析其原因主要為中水含有的氨氮加速了銅管的腐蝕速度。污水處理廠排放指標執行GB18918-2002生活污水排放標準，氨氮小于25mg/L，正常情況下控制在10-20mg/L，而黃銅管適用于較清潔水質，其指標為：c（s2-）<0.02mg/L，c（NH，）<1mg/L，c（NH，-N）<1mg/L，CODM<10mg/L.銅管對應力腐蝕破裂敏感，當同時存在足夠大的拉應力和含氨的腐蝕介質時，會導致發生點蝕，而引起腐蝕的主要因素又互相影響，污染水質中的硫化物對腐蝕起促進作用。因此在污染水質中點蝕一且發生，其腐蝕速度發展很快。該臺機組還擔負著礦區冬季循環水供暖的任務，供熱出水溫度在6070℃，溫度高增加了銅管的脫鋅腐蝕。

2凝汽器管的選擇

正確合理地選用凝汽器管，是防止凝汽器管腐蝕、延長其使用壽命的重要措施。隨著薄壁直縫不銹鋼焊接管技術的發展，其在電廠凝汽器中的應用越來越廣泛。薄壁直縫不銹鋼焊接管比重小、管壁薄，在TP316L不銹鋼管根數相同情況下，其重量僅為銅合金管的57%左右。不銹鋼與大多數銅合金材料不同，它在普通冷卻水中為鈍態，不需要再次生成保護膜，且能夠抵抗硫離子、氨等污染水源的腐蝕，具有優異的抗磨性。一般情況下，除點蝕、縫隙腐蝕、微生物腐蝕外，其他類型的腐蝕極少發生，在解決凝汽器管腐蝕方面有著極大的優越性。

在使用中水的凝汽器機組中采用不銹鋼管有較大的優勢，但不銹鋼對氯離子敏感，所以選擇不銹鋼品種時應參照表2循環水氯離子濃度在300~400mg/L，因此選擇TP316材質能夠滿足要求。壁厚越薄，安裝時就越難，脹接時要求就越高，而且抗振性能降低，磨穿加快，壽命降低。該機組還擔負著冬季循環水供暖的任務，期間循環水溫度高、壓力高，所以選擇壁厚0.7mm管。隨著有色金屬價格的大幅提高，不銹鋼管的性價比逐漸優于銅管。該機組以0.7mm TP316L替代1.0mmHSn70-1AB銅管的費用（銅管回收）情況如表3所示。

3"機組凝汽器參數如下：銅管規格：20 x1 x4562mm；冷卻面積：1000m；循環水量：2016m/h；管內平均循環水流速：1~2m/h；設計進水溫度：27℃；凝汽器端差：<7~12℃；凝汽器管材：HSn70-1AB銅管；銅管根數：3540根。

綜合以上，說明凝汽器不銹鋼管更換在技術上是可行的，經濟上是合算的，操作安全是可靠的。

3不銹鋼管的更換操作流程

不銹鋼管具有優良的技術經濟性能，但也必須合理選材、規范安裝、正確運行。只有這樣，才能發揮不銹鋼管凝汽器的優越性。

3.1不銹鋼管化驗數據

安裝前對管材化驗數據及外觀進行仔細檢查。不銹鋼帶來自山西太鋼不銹鋼股份有限公司，批號、箱號、爐號三號齊全。外壁焊縫與外壁母材平齊，內焊縫高度不高于母材0.1mm。內外表面光滑、光亮、無凹痕及其他缺陷，彎曲度<2.0mm/m。

3.2施工

3.2.1エ藝

工藝流程：割管→拔管→抽管→新管檢查→TP316L不銹鋼管工藝性能試驗（試脹）→管板孔的清理→管頭拋光→穿管→脹管→灌水試驗。

3.2.2準備工作

1）施工所需的工具、設備及其他輔材，施工前須準備齊全，做到專管專用。操作施工現場保持清潔。2）容器內安裝12V照明。

3.2.3拔卸舊管

1）清理端板水室污垢。

2）拆卸TP316L不銹鋼管堵頭，清理打掃管口內壁100mm深的管垢。

3）使用隔板內切管器，在端板一邊將所需要換的舊銅管隔板切斷。

4）拔管機分兩端同時拔管，拆除舊銅管時不能損壞管板、管板孔。

3.2.4穿管

1）凝汽器殼體內外所有管孔測量，管板孔與TP316L不銹鋼管間隙應為0.2-0.5mm，管板和隔板的管孔中心線達到穿管要求。

2）清除管板及板孔內的鐵屑和雜物，直到呈現金屬光澤為止。不得形成縱溝槽和橢圓，并用有機溶劑進行清理。

3）對不銹鋼管進行外觀檢查。TP316L不銹鋼管兩端管頭打磨光亮，TP316L不銹鋼管表面應無裂紋、砂眼、毛刺、凹陷、折紋、腐蝕、油垢等缺陷，管內無雜物，被壓扁的、無法校直的TP316L不銹鋼管不得穿入。

4）穿管時，為了使TP316L不銹鋼管準確地插入相應的管孔內并防止TP316L不銹鋼管損傷或錯穿，需使用穿管引導器。穿入費力時，不可強行打入，以免損壞不銹鋼管。TP316L不銹鋼管露出管板長度1.5~2mm。

5）穿管從凝汽器底部開始，由下而上進行，遇空抽區時先穿空抽區不銹鋼管，不得踩踏不銹鋼管，以免TP316L不銹鋼管損傷。

3.2.5脹管

1）按脹管要求進行試脹，試驗在臨時管板上進行，合格后方可進行脹管。

2）采用兩端翻邊脹接工藝，不允許擴脹部分超過管板內壁。

3）脹管深度控制在管板厚度的75%~90%，無欠脹或過脹現象，擴脹系數為8%~11%，管壁的減薄量應在管壁厚度的4%-6%之間。

4）TP316L不銹鋼管脹接前在管板四角及中央各脹一根標準管，以檢查管板距離有無不一致和管板中央個別部位有無凸起造成長度不足的情況。TP316L不銹鋼管脹接程序應根據管束分布情況對稱進行。不得因脹接程序不合理而造成管板變形。

5）TP316L不銹鋼管穿入后應先脹一端，另一端用板外內切管器統一切平后，管口露出管板1.5-2mm，再進行翻邊脹接，翻邊角度應在12-150。用電動脹管機脹管，脹口或翻邊應平滑光亮，無裂紋（見圖1）。

3.2.6灌水試驗

凝汽器汽側灌水試驗前，內部應清掃干凈，裝設臨時支座，用除鹽水做灌水試驗，水溫不低于s℃。灌水高度要充滿整個冷卻管的汽側空間，并高出頂部冷卻管100mm，維持24h不滲漏即為合格。試驗結束后，要及時將水放盡。

4運行注意事項

1）高度重視不銹鋼管的殺菌滅藻。

不銹鋼管不像銅管那樣具有殺菌作用，卻又同其他材料一樣也存在微生物腐蝕，而冷卻塔內光照、溫度等適宜微生物生長，所以不銹鋼管的殺菌滅藻工作就顯得尤為重要。投運前應確保膠球清洗系統能夠正常投運。不銹鋼管對氯離子比較敏感，所以應采用非氧化性殺菌劑抑制微生物增殖、附著、剝離粘泥，并定期更換非氧化性殺菌劑種類，防止菌類對藥劑產生抗藥性，降低處理效果。

2）保持冷卻水高流速運行。

冷卻水長期低流速運行或長期停留在凝汽器內會降低不銹鋼管耐腐蝕性，流速對不銹鋼的點蝕電位有較大影響。因此在不引起不銹鋼管沖擊腐蝕的情況下，應盡量以高流速運行，有利于防止淤泥在管內和水室沉積。

3）做好停備用保護。

不銹鋼管凝汽器的停運保護工作比銅管凝汽器更為重要，因為不銹鋼表面會在停運期間產生點蝕。不銹鋼管凝汽器停運時要特別注意氯化物的富集，凝汽器停用時管內的殘留循環水會蒸發濃縮，沉積物下的C1-濃度增大，致使局部地方超過不銹鋼管的許用CI濃度，而引起其快速腐蝕?？稍谕溆闷陂g采用濕式或干式保護法。干式保護就是將循環水放空，用除鹽水沖洗，然后通風保持干燥。濕式保護即在排空后注入除鹽水，并始終保持滿水位。

4）力求保持不銹鋼管的內部清潔。

不銹鋼的良好耐蝕性依賴于其表面存在的鈍態氧化膜，而表面清潔、結構均一，是形成均勻、致密鈍化膜的前提條件。由于不銹鋼對氯離子的敏感性較強，當氯化物在垢層下濃縮達到危害性濃度時，就會引起不銹鋼凝汽器管的點蝕。因此保持不銹鋼管的內部清潔對防止凝汽器不銹鋼管的腐蝕起著非常重要的作用。對于發生在各種冷卻器上的應力腐蝕破裂，往往溫度的影響要比CI-濃度的影響還重要，因此要注意氯離子濃度和溫度的聯合作用。

5效益分析

5.1更換不銹鋼管的腐蝕率統計更換不銹鋼管后腐蝕情況如表5所示。

更換TP316L不銹鋼管后，腐蝕率大幅降低，低于國家標準0.005mm/a的標準，使中水回用成為可行，年可利用中水50萬1以上。

5.2汽輪機參數的變化

更換不銹銅管后汽輪機參數變化情況如表6所示。

更換后真空度提高了2.9個百分點，端差降低了1.6℃，機組的整體熱效率提高。

6結語

不銹鋼管具有良好的機械性能，耐蝕性能和經濟性能，對氨氮含量高的中水具有銅管無法比擬的抗腐蝕能力，因此為水資源短缺的地方利用中水提供了一條路徑。同時應做好選材、安裝、運行維護充分發揮其技術、經濟優勢。