304奥氏体薄壁不锈钢管电化学腐蚀原因分析_薄壁管和厚壁管

超薄壁不锈钢焊管

在电厂凝汽器中的应用

凝汽器是汽轮发电机组的重要辅助设备之一，凝汽器的运行直接影响机组。冷凝器一般由颈、壳、水室、管束、管板、支撑杆、蒸汽挡板、空冷区、热井等组成。它与真空度和传热效率有关，它的主要传热部件——换热管是冷凝器中最重要的部件。换热管的选择对冷凝器的性能影响很大，是冷凝器设计的关键。，对整机能效有重要影响，对整个电厂的安全运行具有重要意义。最近几年，由于环境的破坏和不断恶化，冷却水的水质越来越差，循环水中的悬浮物、氯离子、硫离子越来越多，对冷凝器冷却管道的要求也越来越高和更高。超薄壁不锈钢焊接钢管的使用量越来越大，但超薄壁不锈钢焊接钢管由于壁厚较薄（0.@ >3-0.@>7mm)。随着设备向轻量化、高能效方向发展，以及焊接技术和检测手段的不断成熟，超薄壁不锈钢焊接钢管的使用将越来越广泛。冷却水的水质越来越差，循环水中的悬浮物、氯离子、硫离子越来越多，对冷凝器冷却管的要求也越来越高。超薄壁不锈钢焊接钢管的使用量越来越大，但超薄壁不锈钢焊接钢管由于壁厚较薄（0.@ >3-0.@>7mm)。随着设备向轻量化、高能效方向发展，以及焊接技术和检测手段的不断成熟，超薄壁不锈钢焊接钢管的使用将越来越广泛。冷却水的水质越来越差，循环水中的悬浮物、氯离子、硫离子越来越多，对冷凝器冷却管的要求也越来越高。超薄壁不锈钢焊接钢管的使用量越来越大，但超薄壁不锈钢焊接钢管由于壁厚较薄（0.@ >3-0.@>7mm)。随着设备向轻量化、高能效方向发展，以及焊接技术和检测手段的不断成熟，超薄壁不锈钢焊接钢管的使用将越来越广泛。循环水中的硫离子不断增加，对冷凝器冷却管的要求也越来越高。超薄壁不锈钢焊接钢管的使用量越来越大，但超薄壁不锈钢焊接钢管由于壁厚较薄（0.@ >3-0.@>7mm)。随着设备向轻量化、高能效方向发展，以及焊接技术和检测手段的不断成熟，超薄壁不锈钢焊接钢管的使用将越来越广泛。循环水中的硫离子不断增加，对冷凝器冷却管的要求也越来越高。超薄壁不锈钢焊接钢管的使用量越来越大，但超薄壁不锈钢焊接钢管由于壁厚较薄（0.@ >3-0.@>7mm)。随着设备向轻量化、高能效方向发展，以及焊接技术和检测手段的不断成熟，超薄壁不锈钢焊接钢管的使用将越来越广泛。但超薄壁不锈钢焊接钢管由于壁厚较薄（0.@>3-0.@>7mm），在一定程度上限制了其使用。随着设备向轻量化、高能效方向发展，以及焊接技术和检测手段的不断成熟，超薄壁不锈钢焊接钢管的使用将越来越广泛。但超薄壁不锈钢焊接钢管由于壁厚较薄（0.@>3-0.@>7mm），在一定程度上限制了其使用。随着设备向轻量化、高能效方向发展，以及焊接技术和检测手段的不断成熟，超薄壁不锈钢焊接钢管的使用将越来越广泛。

1 电厂凝汽器管道使用概述

冷凝器换热管的选择主要考虑其优良的传热性能，良好的耐腐蚀性、耐冲刷性和耐磨性，以及良好的强度和刚度，更经济和良好的加工。表现。

不同材质的换热管有其适用范围和工艺。条件也不同。表1是对不同材质管道优缺点的分析，可作为冷凝器管道选择的参考。

表1 不同材质管材优缺点分析

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近海地区电厂的凝汽器一般采用黄铜管、白铜管等不同类型的铜合金管。其中，白铜管为Cu-Ni合金，其耐腐蚀性能优于黄铜，Ni的热力学稳定性与黄铜相近。Cu与Cu接近，实际综合耐腐蚀性强于Cu。Ni在水或空气中会在表面产生一层纳米级的表面膜，致密、稳定、自愈。在稀酸、稀碱介质中不易发生腐蚀，但铜管表面一旦有附着物，就会发生缺氧，发生点蚀。点蚀具有自催化性和潜伏性，造成的损害会非常大。海水回流、腐蚀、

表2 冷凝器常用不锈钢焊管适用水质

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铜合金管在静态液体介质中的腐蚀主要是点腐蚀，而在流动介质中则发生冲蚀。在流动的介质中，物质的透过率增大，腐蚀界面的扩散距离减小，冲刷对白铜表面起保护作用的腐蚀产物的破坏作用使冲刷腐蚀速率远大于静态条件下的腐蚀。当冷凝器停用，不放水时，硫酸盐厌氧菌因缺氧而发生厌氧分解，产生S2-和严重的点蚀。越严重，同时可以推断，当B30管材表面不洁或有腐蚀坑时，循环冷却水系统在正常运行时会继续存在并加剧点蚀。由于铜合金管抗水污染能力弱，使用维护工作量大，铜合金管的应用市场主要局限于内陆地区的清洁水域。近年来，大部分不锈钢焊管已被使用。在不同的水质条件下，选用的不锈钢材料也不同。表2为冷凝器常用不锈钢焊管的水质。在高浓度氧饱和水中存在点蚀和缝隙腐蚀的风险。钛及钛合金焊管用于要求高、环境恶劣的领域。由于铜合金管抗水污染能力弱，使用维护工作量大，铜合金管的应用市场主要局限于内陆地区的清洁水域。近年来，大部分不锈钢焊管已被使用。在不同的水质条件下，选用的不锈钢材料也不同。表2为冷凝器常用不锈钢焊管的水质。在高浓度氧饱和水中存在点蚀和缝隙腐蚀的风险。钛及钛合金焊管用于要求高、环境恶劣的领域。由于铜合金管抗水污染能力弱，使用维护工作量大，铜合金管的应用市场主要局限于内陆地区的清洁水域。近年来，大部分不锈钢焊管已被使用。在不同的水质条件下，选用的不锈钢材料也不同。表2为冷凝器常用不锈钢焊管的水质。在高浓度氧饱和水中存在点蚀和缝隙腐蚀的风险。钛及钛合金焊管用于要求高、环境恶劣的领域。铜合金管的应用市场主要限于内陆地区的清洁水域。近年来，大部分不锈钢焊管已被使用。在不同的水质条件下，选用的不锈钢材料也不同。表2为冷凝器常用不锈钢焊管的水质。在高浓度氧饱和水中存在点蚀和缝隙腐蚀的风险。钛及钛合金焊管用于要求高、环境恶劣的领域。铜合金管的应用市场主要限于内陆地区的清洁水域。近年来，大部分不锈钢焊管已被使用。在不同的水质条件下，选用的不锈钢材料也不同。表2为冷凝器常用不锈钢焊管的水质。在高浓度氧饱和水中存在点蚀和缝隙腐蚀的风险。钛及钛合金焊管用于要求高、环境恶劣的领域。在高浓度氧饱和水中存在点蚀和缝隙腐蚀的风险。钛及钛合金焊管用于要求高、环境恶劣的领域。在高浓度氧饱和水中存在点蚀和缝隙腐蚀的风险。钛及钛合金焊管用于要求高、环境恶劣的领域。

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图1 标准级不锈钢在不同氯化物浓度下的氧饱和度

以及水中点蚀和缝隙腐蚀的风险

近年来，在内陆地区，由于多处水体污染或节水原因，电厂循环冷却水的浓缩比有了很大提高，很多电厂换热器的冷却水水质都出现了下降。变得越来越糟。换热管的耐腐蚀性也提出了更高的要求。与铜合金管相比，不锈钢管具有更好的抗水污染和耐冲刷性能，从单位长度的价格比可以看出，与铜镍合金管相比，不锈钢管具有价格优势和明显的竞争优势。

2 超薄壁不锈钢焊管在冷凝器中的应用

随着薄壁盘绕焊管技术的发展和成熟，不锈钢焊接管在国内冷凝器中得到了广泛的应用。近年来，国内外在新电厂和老电厂凝汽器改造中大量采用不锈钢焊接管，取得了成功的经验和良好的效果。

2015年，佛山市利亚罗吉管业有限公司签订了80亿欧元（合560亿元人民币）的高效燃气电厂和风电项目合同，使埃及的发电能力达到以现有装机容量为准。增加50%以上。根据项目计划，0.4@>4GW将在2017年夏季前并网，10.4@>4GW总电量将在融资后38个月内全面并网。完成并收到预付款。建成后，项目内的三个电厂将成为世界上发电量最大的电厂。本项目四台冷凝器的管道均为壁厚0.@>4mm的超薄壁不锈钢焊管，管道数量约为120,000根。, 所有管道都已通过，水压试验已完成。是全球首家在电厂大量使用0.@>4mm超薄壁不锈钢焊管的公司。根据项目的实际运行情况，未来大部分企业都会考虑借鉴西门子的成功经验，在冷凝器中采用超薄壁不锈钢焊管。

由于不锈钢焊管具有良好的耐冲刷性，可以抵抗高速蒸汽与水滴的冲击和碰撞，而铜合金管在水流的冲击下会损坏，局部保护膜会失去腐蚀。电阻，它会受到硫化物和多硫化物的影响。因此，铜合金会很快腐蚀穿孔，而不锈钢管由于自身的特性，可以有效避免冲击腐蚀和硫化物腐蚀。

超薄壁不锈钢焊管在电厂凝汽器中大规模应用的主要优点如下。

0.8@>传热性能

不锈钢焊管由冷轧不锈钢带制成。经过成型、焊接、热处理等，制成光洁度高的焊管。表面润滑性低，不形成水膜，传热能力稳定。随着快速发展，焊缝的质量和强度在技术上得到了保证。通过减小管道壁厚，可以进一步提高和增强蒸汽与管道外壁的热交换效果。由于管内脏污层的热膨胀系数与不锈钢有很大不同，受热时会因直线曲率的不均等变化而自动脱落。因此，不锈钢焊管具有很强的抗结垢能力。虽然铜合金管的导热系数远高于不锈钢管，但不锈钢焊管的壁光洁度好，清洁度好，清洁系数高，氧化皮厚度小，管内流速大。合金管大致相当，提高了冷凝器的运行效率，提高了运行效率。

0.9@>管束振动

冷凝器采用超薄壁不锈钢焊管，需考虑设备振动和水冲击对管道强度和安全性的影响。采用超薄壁不锈钢焊管代替铜合金管。由于管壁变薄和比重降低，冷凝器设备设计时必须考虑管子的最大跨距值，以防止蒸汽流量对管束的影响。. 管束最大跨距值根据美国HEI标准关于防止蒸汽引起的振动的经验公式确定。采用超薄壁不锈钢焊管，

3）耐腐蚀

在流动的介质环境中，白铜管对流量的增加最为敏感，容易发生冲击腐蚀，而不锈钢由于其钝化膜，对冲击腐蚀的敏感性很低。但在含有大量沙石等杂质的流动介质中，由于不锈钢的钝化膜受到冲击破坏，容易发生腐蚀，但其耐腐蚀性仍比白铜强，可有效降低冷凝器因腐蚀和泄漏造成的经济损失。据瑞阳电厂运行经验，使用铜合金管运行时，单台凝汽器腐蚀漏水造成的经济损失每年超过400万元，

4）具有经济意义

在传统的电厂凝汽器设备中，常采用铜合金管作为换热管。但铜合金管与不锈钢管相比，壁厚较厚，考虑到腐蚀问题，壁厚达到超薄壁不锈钢焊管。单位成本是铜合金管的2倍以上，单位成本高。除了铜合金管的热交换效率高外，基本没有其他优点。不锈钢管的耐腐蚀性能远高于铜合金管304奥氏体薄壁不锈钢管电化学腐蚀原因分析，因此壁厚可以更薄。在一定程度上可以弥补不锈钢管的热交换效率。因此，超薄壁不锈钢焊管的单位成本较低，

3 超薄壁不锈钢焊管的应用趋势

冷凝器是电厂的重要辅助设备。以330MW机组的冷凝器为例，其管束由约20000根冷却管组成。随着电力需求和节能降耗政策的要求，为加大节能降耗力度，目前国内外发电企业普遍对老旧汽轮机进行现代化改造，尤其是与冷端系统密切相关的凝汽器和冷却塔. 、橡皮球清洗、循环水泵等设备，可降低汽轮机排气压力，提高机组真空度，提高产量，提高机组功率，不耗煤，节能潜力大。在管子严重损坏的情况下，保持冷凝器面积不变，外壳不变304奥氏体薄壁不锈钢管电化学腐蚀原因分析，直接用超薄壁不锈钢焊管代替铜合金管。由于不锈钢管优异的耐腐蚀性和耐磨性，冷凝器改造效果显着，应用趋势将越来越广泛。

不锈钢管本身的高耐腐蚀性和耐磨性，减少了堵管和换管的次数，缩短了机组的停机时间。降低了系统的腐蚀速率，减少了电化学防腐处理设备，降低了设备成本。在冷却面积相同的情况下，超薄壁不锈钢焊管的优势越来越明显。所用材料比铜合金管少，设备成本降低，而且耐冲刷、耐腐蚀和机械性能好，越来越多的电厂开始直接使用不锈钢管和超薄壁不锈钢焊管冷凝器。

未来，在使用淡水、微咸水、海水，包括城市污水作为循环水的电厂中，将有更多的冷凝器采用超薄壁不锈钢焊管，并使用超薄冷凝器用壁不锈钢焊管将具有广阔的前景。（谢毅、李昌毅）

本文节选自本报2017年第42期B14部分，如想了解更多相关行业及技术信息，请关注本报A、B各期内容，或登录在本报的手机APP客户中。终端，或报纸网站的新地址：阅读电子通讯全文。请注明出处。

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