4.2 化学镀Ni-P合金
经过论证选择了化学镀Ni-P合金,就是在转子叶轮表面镀上一层0.03mm的非晶态Ni-P合金。
化学镀Ni-P合金镀层有着十分优异的抗腐蚀性能。据有关资料表明,在还原性介质中它的抗腐蚀能力优于不锈钢百倍以上。它之所以非常耐腐蚀是由于非晶态合金结构均匀,不存在偏析、夹杂物和第二相,原子呈短程有序结构,没有晶界、位错、层错及与晶态有关的其它缺陷,从而具有较好的化学及电化学均匀性,这是耐蚀的主要原因。再者该合金镀层腐蚀电位随合金中含磷量的增高而增高。根据金属腐蚀的混合电位理论,在阴极过程不变的情况下,金属腐蚀电位愈正,则该金属的腐蚀电流愈小。因此用高磷工艺生产的化学镀Ni-P合金镀层耐蚀性能十分优异。
还有它与基体的结合力大于电刷镀,更大于电镀,孔隙率只是电镀的一半。其均镀性好,任何复杂的几何形状均可施镀,并可保证镀层厚薄均匀、平整光滑。耐蚀性、抗粘附、抗啮合能力都强于硬铬。它确实是一种综合性能优良的防腐防磨材料,且工艺简单、化学镀Ni-P合金工期短、成本低、见效快。
4.3 用N2保压保护
在风机备用机组停机状态下,由于风机前、后阀门关不严会产生泄漏,致使机壳内充满静止的粗煤气。静止的粗煤气对转子叶轮侵蚀相当严重,其危害性也很大,所以采用N2保压保护方法。
从风机进口阀后、出口阀前两点向机壳内通N2,N2压力保持在风机轴封处有N2微微冒出即可,使机壳内保持微正压,且在正常情况下每周做一次含氧和爆发试验,并记录。这样做的好处有两点:其一,机壳内始终充满N2,粗煤气进不来,叶轮始终"浸泡”在N2中。N2是惰性气体,不具有腐蚀性;其二,在紧急情况下立即开备用风机而不需做含氧分析,缩短了倒机时间,减少了对生产的影响。但是要制定相应的N2使用操作规程,做好N2使用的压力控制和运行安全监护工作。
4.4 叶轮焊接时叶片满焊
风机制造厂家设计的风机叶轮为焊接结构,而在叶轮前、后盘进风口处每个叶片都留有100mm长度未进行焊接。要求制造厂家对叶轮的每个叶片都进行满焊,不留缝隙,以免产生缝隙腐蚀和应力腐蚀,消除这种结构上的缺陷。
4.5 在用和备用机组运行率的均衡性
以前风机管理是重在用轻备用的管理。在用风机要运行到故障发生或有故障征兆时才换备用机运行,这时在用机才能停下检修而成为备用机。这样在用机运行状况好的时候能连续运行9个月,该备用机也只能停机做备用9个月。实践经验多次表明备用机静止的叶轮腐蚀速率要比运行的叶轮大,备用机静止时间越长、腐蚀越严重,以至于备用机备用久了到该启动运行时却由于转子腐蚀不平衡而起不到作用。因此备用机组不要停得时间太长,在用和备用机组运行率的均衡性应引起重视。
根据经验,要求在用风机运行周期3个月左右后必须更换备用机运行或者该备用风机被用3个月后必须换在用机。使在用机和备用机交替运行,有恰当合理的周期。在用机停机后进行揭机盖维护,逐片检查风机叶轮高压级、低压级叶片厚度、焊缝状态及腐蚀损伤情况,对转子做动平衡试验,最终各项检查都合格后再把叶轮涂抹防腐剂,将叶轮表面隔离,使表面形成钝化状态,盖上机盖作备用机组。这样既能保证在用机组始终在最佳状态下运行,又使得备用机组备用的时间不会过长。如果备用机组超过3个月还没换机运行,就要重新揭盖维护检查。加强和重视备用机组的管理,提高备用机组的备用可靠性,使在用机组和备用机组的运行率基本达到均衡。
4.6 消除泄漏
风机系统由于长年的运行及煤气成份随配煤比的变化波动,使风机后管道内和风机出口阀底部沉积了许多焦油渣等残留物。管道的截面积通常都堵塞了1/3,严重的地方竟有1/2之多。特别是阀门底部,除沉积物堵塞外,还造成阀门关不严,致使停机时煤气倒灌,整个机壳内充满煤气,不仅使备用机组静止的叶轮加速了腐蚀,还给检修人员揭盖检修时带来危险。针对这一情况,在充分做好准备工作的同时,从生产工艺上选择适当的时机,对4台风机后的直径Φ1200煤气阀门进行了清扫或更换;并在每个阀前增设了DN25的氨水冲洗口,定期利用热氨水对煤气管道进行冲洗,防止焦油渣等残留物在管道内沉积;对机后的几百米直径Φ1200煤气管进行重新架设并及时切换。解决了机后管道阻力大,腐蚀严重及出口阀门关不严使煤气泄漏的问题。
4.7 降低温度减轻腐蚀
腐蚀反应跟其它化学反应一样,温度升高,反应速度就会加快。这是因为介质的温度升高,使内能增大,扩散速度增加,促使腐蚀反应加快。经过调研把该风机改为高压变频调速,使风机转速随负荷而调整,减小了煤气通过风机加压而造成的温升。改造后风机出口煤气温度要比改造前降低约10℃。在操作管理中,还改变了以前在开机前用蒸汽对风机进行盘车的陋习,这种陋习要坚决杜绝。
4.8 增设电动盘车装置
以前,风机停下来备用是不盘车的。由于备用时间长,机内煤气泄漏容易使转子各部位结焦油渣、轴端卡涩,引起下次开机前,盘车盘不动或难盘动的现象,因此采用蒸汽盘车。后来,为了解决这问题,每班必须人工盘车一次。该方法虽比不盘车好一些,但仍是间断的不连续的,有时还会出现盘不动现象,且人工操作有一定随意性,很难控制。为此,每台机组增设了一套电动盘车装置,就是在风机停机维护检修结束后,即开启电动盘车装置,以6r/min速度转动。
根据多年经验,坚持风机盘车制度有三大好处:一是使转子总是变换位置,让各种类型腐蚀尽量转化为均匀腐蚀;二是变换位置,消除了静止时转子产生下挠变形的可能性;三是减少了人工工作量,使盘车连续可靠。
5 结束语
经过几年运行来看,效果十分显著。转子腐蚀问题基本得到解决。因叶轮腐蚀而引起的故障下降为零,保证了机组运行正常、煤气输送正常,取得良好的经济效益和社会效益。实践证明,这些防腐措施都是切实可行的,卓有成效的,也为同行们提供了解决风机叶轮腐蚀的经验。
参 考 文 献
[1] 田永奎. 金属腐蚀与防护.机械工业出版社,1995.
[2] 化工部化工机械研究院.腐蚀与防护手册.化学工业出版社,1987.
[3] 孙秋霞.材料腐蚀与防护.冶金工业出版社,2001.