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我国有相当数量在线运行的发电机采用直接水冷方式进行冷却，有的采用单水内冷，有的采用双水内冷。对于它的腐蚀性，国内外都进行过大量的试验研究和现场测试工作，对影响铜导线腐蚀的许多重要因素有了较深入的了解，并采取过一些相应的预防措施，即使如此，运行中的电机铜导线的腐蚀事故仍然时有报导。 本文将对铜导线腐蚀的机理和铜导线的防腐作一些探讨。 1 铜导线的腐蚀机理 发电机铜导线的材质一般为紫铜，在不加保护的情况下，其腐蚀速率一般为0．002～0．05 g／（m2·h），氧是主要的腐蚀剂，水中二氧化碳的含量和pH值对腐蚀程度影响较大。在ρ（O2）＝0．1～2mg/L,p(CO2)=1-5mg/L,pH=6.5-7.8的条件下，溶解的氧与铜相互作用，形成氧化膜： 这些氧化铜会均匀地覆盖在铜表面上，它的保护性能较差，不能防止基体腐蚀过程的进一步发生。腐蚀过程中，腐蚀形成的一价铜离子被溶解氧氧化为二价铜离子，在没有专门的保护措施时，腐蚀强度便取决于氧的浓度和Cu2＋的含量。 但是，当发电机冷却系统运行时，铜导线的腐蚀与氧化铜的形成过程有关，氧化铜的形成速度取决于铜离子的含量、溶液的p H值和温度。 要使溶液中的氧化铜沉淀，必须使Cu2＋浓度高于CuO的溶解度；反之，氧化物溶解。氧化铜溶解曲线如图1所示。 当pH由3增加到7时，铜氧化物饱和溶液浓度由1 mol／L减少到10－9 mol／L；p H为7～9之间时，氧化铜的溶解得到缓冲；进一步提高pH会引起溶解度急剧增大，结果在溶液中形成阴离子和。 在实践中，甚至于当Cu2＋的浓度可能最小时，也大大超过CuO的溶解度，即所有的实际溶液都是热不稳定的。为什么会产生这种现象呢？应该说是Cu2＋在内冷水中以胶体状态存在的缘故。 实际上，氧化铜的溶解度受温度的影响特别大。在pH≤7时，溶解度随温度的升高而急剧下降；当pH≥9时，氧化铜在水中的平衡浓度呈现出很强的相反特性——溶解度随温度的增加而增加；当7≤p H≤9时，溶解度最小。 2 铜导线腐蚀的影响因素 2．1 氧 水中氧饱和时，氧的质量浓度为6～13 mg／L；当水与空气直接接触时，水中氧的质量浓度为1．4～3．2 mg／L。实验证明，在工作温度下饱和氧的质量浓度为0．3～2．0 mg／L时，腐蚀特别严重；当氧的质量浓度进一步增加到12 mg／L时，腐蚀情况实际上变化甚微，这是因为形成了Cu2 O保护膜的缘故；氧的质量浓度为0．3～10 mg／L时，腐蚀值改变，但并不那么激烈。 2．2 二氧化碳 二氧化碳对于冷却水系统的防腐是极为不利的。它主要有两方面的危害：其一，二氧化碳溶于水后使水的pH降低，氧化铜的溶解度增大；其二，它可以参与化学反应，使铜的氧化腐蚀产物由Cu2 O转化为碱式碳酸铜2CuCO32Cu（OH）2，该物质是一种脆弱的腐蚀产物，在水流的冲刷下极易剥落。 (责任编辑：admin) |