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发电机铜导线受内冷水腐蚀的机理及防护(2)

时间:2014-03-07 15:02来源:未知 作者:y930712 点击:
总之,二氧化碳破坏了初始氧化层的保护作用,使腐蚀继续进行下去,并且其腐蚀速度随溶解在水中的二氧化碳质量浓度的增大而增大。 2.3 内冷水 2.

总之,二氧化碳破坏了初始氧化层的保护作用,使腐蚀继续进行下去,并且其腐蚀速度随溶解在水中的二氧化碳质量浓度的增大而增大。
2.3 内冷水
2.3.1 电导率
  水的电导率对铜的腐蚀影响很大,一般认为内冷水的电导率维持在1~10μS/cm范围内较好,超过此值,腐蚀会显著增加。当电导率不大于1μS/cm时,水中的电介损失固然会减小,但同时使铜的溶解度大大增加。纯水是一种很强的、能溶解很多物质的溶剂,金属在水中具有一定的可溶性。与它们的化合物相比,除铂、金外,金属都具有比较高的自由能,具有通过反应形成氧化物和其它化合物,从而达到较高稳定性的趋势。即使撇开氧化的因素,金属也能以离子或自由微粒的状态直接溶于水中,其自由能越大,在水中的可溶性也越大。水中溶解的金属会使电导率增加,采用不断清除溶解金属的办法,使内冷水电导率维持在较低范围内,却又会使铜的溶解速度增大。所以,从腐蚀的观点看,电导率过低并非好事。有资料表明,当水的电导率由1μS/cm减小到0.5μS/cm时,铜的腐蚀增加了1.8倍;当电导率减小到0.2μS/cm时,其腐蚀增加了35倍。如图2所示。
  水中存在溶解气体、金属和盐类氧化物,以及其它有机物,这些众多的杂质使水具有导电性,也对铜产生了腐蚀性作用,这就直接反映出了电导率越高,腐蚀性越强的关系。但是,在一定范围内,电导率的升高引起腐蚀加快的速度不及电导率太低引起腐蚀加快的速度。
2.3.2 温度
  一般地说,温度升高,腐蚀速度也会增加。对于密闭式隔离系统的发电机,温度升高,氧化作用加快,固体在水中的溶解加快,导致腐蚀加快。对于敞开系统的发电机,一方面温度升高产生上述现象,使腐蚀加快;另一方面温度升高会使水中气体溶解度降低,减缓腐蚀。在敞开系统的发电机中,温度由30℃升到60℃时,腐蚀逐渐加大;温度继续上升,腐蚀逐渐减小,形成一种所谓的"中间大,两头小"状态。
2.3.3 流速
冷却水的流动产生两方面的影响:
  a)水的流速越高,机械磨损越大。资料表明:当电解铜空心线内冷却水的流速为0.2m/s时,月腐蚀量约为0.7 mg/cm2;当水的流速达到1.65m/s时,月腐蚀量可达2mg/cm2;水的流速超过5 m/s时,还会产生气蚀现象。
  实际生产的电机其耐磨性比电解铜要好,当水流速度为3 m/s时,需要350年时间,空心铜线内表面磨损深度才达到0.15 mm,这说明空心铜导线有相当长的寿命。在进行电机设计时,水流速度计算值一般小于2 m/s,与其它腐蚀相比,水流动引起的机械磨损并不重要。 (责任编辑:admin)
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