凝汽器铜管内漏缘由分析及处理
刘春风：1968年出生，工程师，河津发电厂工作，北京电力专科学校毕业。 姜彩生：1966年出生，高级工程师，河津发电厂工作，太原理工大学毕业
冷却面积 凝汽器背压 循环水流程 铜管管材 管外径及壁厚 铜管有效长度 铜管数量
垢样中存在CuO、Cu（CO）（OH）； 垢样中含有黄色的CuO、CuCO；
3、2、4 EPMA对垢样的分析； 垢样中的主要成份是铜的氧化物和一部分氯离子，同时含存在一 部分铁离子（镀膜用硫酸亚铁中的铁离子）。
3、3、1 含氧量不同的分子形成的腐蚀 硫酸亚铁喷射到冷却水中，而后带进凝汽器内。硫酸亚铁喷射的结 果，就是在凝汽器铜管的内表明产生一层铁保护覆盖膜。然而，当象 碳酸钙这样的垢量达到某些特定的程度时，含氧量不同的分子形成的腐蚀在 垢下出现，同时加速斑点腐蚀。 3、3、2 腐蚀介质的腐蚀
本文对河津发电厂#1机组调试过程中 凝汽器内铜管穿孔、泄漏原因进行了分析， 指出了铜管镀膜过程中存在的问题，对遗 留的问题逐项做处理，最后又对这台机 组的凝汽器铜管重新进行了镀膜。
河津发电厂一期工程安装两台由日本三菱公司设计、制造的350MW汽 轮发电机组，配套安装MB—FRR单汽包、辐射、再热、强制循环锅炉， TC2F—35.4亚临界、一次中间再热、反动式、单轴双缸双排汽式汽轮机 组及三菱电机制造的MB—J卧式全氢内冷、隐极、全静态可控硅整流励磁 发电机。每台机组循环水系统配备两台50%容量的立式混流循环泵，循环 冷却补充水采用经过化学弱酸处理过的地下水，每台循环泵出口及每台 凝汽器水侧出、入口均设置了电动蝶阀，可保证各循环泵及凝汽器灵活 的运行。机组正常运行中，维持两台循环泵运行，循环冷却水量为 38190T/H，额定工况下循环冷却倍率为９0。循环水系统中还装设了胶球 清洗系统，可在机组正常运行中，对凝汽器铜管进行擦洗，保证凝汽器 端差在合格范围内，使机组能够在最经济工况下运行。
① 铜管外表面上未有氨蚀的现象； ② 黄色的垢物覆盖了铜管的内表面，同时许多绿黄色的铜腐蚀物斑点 遍布铜管内壁，管底的斑点比顶部的更多，这些斑点下面有一些较深 的坑蚀。 3、2、2 铜管泄漏点处微观分析： ① 泄漏点出现在坑蚀穿入管壁处，腐蚀坑内充满了垢及腐蚀产物； ② 在绿黄色铜锈斑点的下部也有腐蚀出现，在这些斑点的表面也有 少量的腐蚀产物。
调试初期，弱酸床还未调试正常，采用生水运行时间比较久，水 质指标达不到设计的基本要求，PH值在7—8范围内，浓缩倍率小于3
4、1 接受#1机凝汽器铜管镀膜不成功的教训，在#2机分步调试初期、 循环泵投入运行后，就着手调试、投运胶球系统，此后坚持每天投运胶 球清洗系统（每侧凝汽器）一个小时，并用特制带金刚砂的胶球进行清 洗干净铜管后，再进行硫酸亚铁镀膜，同时对循环水的水质也有了高度 的重视，严格控制循环水的循环倍率及其PH值。这次镀膜后，膜的表面 光洁、平滑、坚固、致密。 4、2 为了防止机组长期运行后凝汽器铜管的大面积损坏，特在#1、 #2机组小修期间将两机凝汽器铜管原有的镀膜全部除掉（用酸洗的方） 根据河津电厂循环冷却水水质及机组运行的实际情况，认为采用MBT镀 膜工艺效果较好。
#1机组分步调试初期，第一步进行的是循环水系统的调试，这时凝汽器 铜管还未镀膜、胶球系统也未进行调试、投运。在循环水系统运行约4个 月后，开始由日方三菱公司专家组织对凝汽器铜管用硫酸亚铁进行镀膜， 镀膜共进行了两周，此期间每天定期定量地用专用的加药系统往循环水 中加硫酸亚铁溶液。由于镀膜工作经验较少，故在对铜管内壁未进行清 理的情况下就开始镀膜，镀膜结束后，从铜管内壁外看，镀膜结果不够 理想，内壁未形成一层致密、均匀、坚实的薄膜，同时凝汽器管板上也 存在许多不均匀的硫酸亚铁斑迹。在镀膜后运行仅两个月后，机组运行 中发现凝结水内含有硬度，经全面检查，认定凝汽器铜管有泄漏，确定 具体泄漏铜管为B侧下部中心孔下部（循环水第一流程）第二排中部的一 根管，于2000年6月9日，将该铜管抽出并检查漏点，发现在距铜管出口 处2米底部有一直径为１mm的孔眼.
4、3、5铜管酸洗后的水冲洗： 酸洗结束后，排出凝汽器内的酸液，用工业水大流量冲洗整个酸洗 系统，在排出的废水呈中性水时，冲洗结束。 4、3、6凝汽器铜管的镀膜： 排净冲洗液后，向酸洗系统注入除盐水，启动酸洗水泵运行，通入适 量的蒸汽，加热除盐水，当水温达30--35℃时，加入已配好的镀膜液， 开始镀膜.镀膜过程中控制液体的指标：PH值9—10（用NaOH调节）， 镀膜液浓度维持在0.08---0.1%，温度维持在30---35℃。镀膜期间， 每小时化验一次镀液浓度，保持在要求的标准浓度范围内。 镀膜72小时后，将循环的镀膜液排出系统，对凝汽器汽侧灌水并进行 查漏，无泄漏点，将存水排掉，检查镀膜效果。铜管内壁形成一层均 匀的薄膜，效果良好。
经对河津电厂#1、#2机组凝汽器铜管重新镀膜处理后，每 次机组停运后，都对其内部检查，并进行抽管鉴定，结果与镀 膜后的结果相同，未有脱落或腐蚀现象，保证了铜管的使用寿 命。 随着科学技术的不断发展创新，凝汽器铜管镀膜技术从无 到有、从简单到先进，使得凝汽器铜管的使用寿命逐步延长， 保证机组能够长期稳定、经济运行。
凝汽器是汽轮发电机组热力系统中的一个十分重要的设备，如其铜管发 生泄漏，即使是很微小的渗漏，也能导致整个热力系统运行不正常，主 要是受到循环冷却水中硬度大面积污染，最终使汽轮机组叶片结垢、锅 炉水冷壁管内结垢堵塞，导致叶片腐蚀、机组效率降低、锅炉炉管爆裂 等事故。通过对凝汽器铜管镀膜，使铜管内表面形成一层致密的薄膜， 阻止铜管的腐蚀，这样既节省因铜管频繁损坏更换所耗大量的资金，又 保证了主机汽水系统的正常运行。特别注意的是，在新机组凝汽器投运 镀膜前，必须要投入胶球清洗系统，在该系统运行正常、将铜管内脏污 清洗干净后，才能开始镀膜，否则所镀的膜将不能取得良好效果。
4、3、3凝汽器水侧镀膜系统的打压及水冲洗： 由于将凝汽器A、B水侧的出、入口管均用堵板封死，这样除凝汽器水侧 空气门、水室放水门、清洗系统出、入口外，凝汽器水侧与镀膜系统就 共同形成了一个闭式循环系统。在凝汽器水侧停运后，已对其内部铜管 堵塞的杂物、泥沙彻底进行了清理。之后通过镀膜系统向凝汽器水侧注 水，在空气门排空结束、有水排出后，关闭了排空门。对该系统进行打 压至0.4MPa，全面检查未发现有泄漏点，将系统内压力降至正常值，维 持30分钟后，全部排出。 4、3、4凝汽器水室、铜管的酸洗： 在上述措施完善后，向酸洗系统注入工业水，水箱水位达到最低水位时 停止注水，启动酸洗系统的循环水泵，并通入加热蒸汽加热循环液，保 持循环液温度在30℃---40℃，将缓蚀剂WD—V、缓蚀剂WD--Ⅶ分别加入 清洗箱中，待循环均匀后开始加酸进行清理洗涤。 酸洗进行了4个小时，每20分钟取样分析一次酸洗液水质。在此过程中， 酸洗液流速控制在0.03—0.05m/s，酸洗液浓度在3%—4%，温度30℃-40℃。当凝汽器进、出口酸液浓度相近且不再变化时，酸洗工作结束。
机组正常运行情况下，两侧凝汽器水室均投入运行，可保证机组 在各种负荷下运行。当任一侧凝汽器发生故障退出运行时，此时机组 仍可继续保持运行，但允许的最大出力为262MW，利用这个机会对故障 （通常主要是凝汽器铜管泄漏）进行处理。循环水系统中装设的胶球 清洗装置，是利用循环水的动力将胶球反复地压入并通过铜管，起到 擦洗铜管内部脏污的作用。每侧每次胶球装置装胶球500个（单侧铜管 总数的5%），循环清洗30分钟，收球20分钟，每天清洗一次。
参考文献： ①、 河津电厂#1、#2机组投产后凝汽器铜管镀膜结果。 ②、 日本东京电力科学研究院《关于凝汽器铜管泄漏原因分析报告》，2000年。 ③、 河津电厂#1、#2机组凝汽器铜管重新镀膜方案，2001年。
4、3、1凝汽器铜管灌水查漏： 首先对凝汽器汽侧进行注水，注水高度距地面7米高（已淹铜管约1米）， 此后在铜管水侧全方面检查，未发现有泄、渗漏点，凝汽器汽侧保持这个 水位。 4、3、2凝汽器水侧铜管清理、探伤： 在循环泵停运后，将凝汽器水侧的存水全部排净，然后对每根铜 管用水枪进行通流清理，此后用超声波方法对各管进行探伤，均未发现 裂纹现象。
化学混合物中包含的硫和微量的PH也是加速铜合金腐蚀的一个主要 原因。硫酸亚铁中分离出来的硫酸根离子加速内部及垢下的腐蚀。象 铜镍为主要材料成分的合金中，斑点腐蚀趋势主要是在PH＜6的情况下。 在EPMA监测分析中，虽然硫成份没有被详细测试，然而 硫酸盐的存在已被X射线显微镜所确认。所以，铜管内垢样中含有硫酸 盐也是腐蚀形成的根本原因之一。
●：Ｃu＋Ｎi＋Ｆe＋Ｍn＞99.5% 铜管化学分析主要从管样材料成份、化学成份、微观结构、铜管内垢 样X射线分析及垢样的EPMA分析这五方面入手，对铜管内、外外观、色泽 、表面附着物及垢样的微观结构情况做了分析。
