秦躍文
(廣西金川有色金屬有限公司,廣西 防城港 538002)
進(jìn)入二十一世紀(jì)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的飽和,各大冶煉型企業(yè)礦產(chǎn)資源依賴(lài)進(jìn)口和海外礦產(chǎn),根據(jù)城市建設(shè)和政策,各冶煉型企業(yè)逐步將擴(kuò)大產(chǎn)能的新項(xiàng)目均投資于我國(guó)東南沿海地區(qū)。
廣東湛江,廣西防城港成了眾多冶煉資源型企業(yè)投資新項(xiàng)目和擴(kuò)大產(chǎn)能的新基地,隨著該冶金企業(yè)的項(xiàng)目建成并投產(chǎn),此區(qū)域環(huán)境成了海洋工業(yè)環(huán)境,大氣中含有大量的氯離子以及海鹽成分,冶金型企業(yè)所用礦產(chǎn)一般是硫化礦,煙氣中伴有大量的二氧化硫和三氧化硫[1]。
以下我將會(huì)防城港市港口區(qū)企沙鎮(zhèn)有色金屬工業(yè)園區(qū)的阿特拉斯·科普柯空氣壓縮機(jī)為例,同一廠區(qū)基本同期使用的設(shè)備現(xiàn)狀和腐蝕情況介紹如下:
圖1 空氣壓縮機(jī)中心設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)
本冶金項(xiàng)目采購(gòu)了4臺(tái)ZH15000+阿特拉斯·科普柯空氣壓縮機(jī),于2013年7月安裝調(diào)試完成。該項(xiàng)目正式點(diǎn)火于2013年10月同期該設(shè)備正式投入使用,進(jìn)氣口采用布袋式收塵器,出口采用冷凍式干燥機(jī)。該設(shè)備為兩用兩備,對(duì)該冶金項(xiàng)目進(jìn)行24小時(shí)連續(xù)不間斷輸送0.8MPa壓力的壓縮空氣。設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。
主要腐蝕及影響部件的材質(zhì)介紹:葉輪采用不銹鋼合金,擴(kuò)壓器采用鋁合金,蝸殼導(dǎo)流器采用鑄鐵,中冷、后冷的冷卻器芯為不銹鋼管及鋁翅片。
廣西防城港沿海地區(qū)環(huán)境:海拔高度:10m;年平均濕度:78.9%;年平均溫度:22.2℃;極端最高溫度:35.4℃;極端最低溫度:2.8℃;年平均氣壓:101kPa;年最高氣壓:104kPa;年最低氣壓:99kPa;年平均風(fēng)速:3.1m/s;年最大風(fēng)速:36m/s,風(fēng)向?yàn)镋;常風(fēng)向NNE:P=30.5%;次常風(fēng)向SSW:P=8.4%;強(qiáng)風(fēng)向S:P=3%
距海邊2公里,500米內(nèi)有爐體循環(huán)水冷卻塔產(chǎn)生大量水汽,東北角1000內(nèi)是銅熔煉閃速爐及水淬產(chǎn)生大量含硫化物的水汽、煙氣和少量粉塵,東南1000米內(nèi)煙灰倉(cāng)及煙灰車(chē)輛運(yùn)輸通道產(chǎn)生一定的硫化物粉塵,西北角1000內(nèi)是原料車(chē)輛運(yùn)輸通道產(chǎn)生一定量的粉塵,正南面是原料堆場(chǎng)和大海。
由于該設(shè)備擁有備用設(shè)備,機(jī)組至2015年6月是間斷性開(kāi)機(jī),停機(jī)最長(zhǎng)時(shí)間為2個(gè)月~3個(gè)月。最初4#空壓機(jī)多次出現(xiàn)一級(jí)排氣溫度高,二級(jí)排氣壓力低,電流偏低的問(wèn)題,現(xiàn)場(chǎng)對(duì)離心式空壓機(jī)的進(jìn)口導(dǎo)葉、自潔式布袋過(guò)濾器、不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行仔細(xì)檢查,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)影響設(shè)備一級(jí)排氣溫度高,二級(jí)排氣壓力低,電流偏低的問(wèn)題,再打開(kāi)一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)冷卻器進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)這三組冷卻器均有不同程度的腐蝕,細(xì)小的腐蝕化合物堵塞了冷卻器的翅片,造成4#離心式空壓機(jī)一級(jí)排氣溫度高,二級(jí)排氣壓力低,電流偏低不能滿(mǎn)負(fù)荷工作的故障。
故拆除設(shè)備三級(jí)、二級(jí)進(jìn)出口管道,發(fā)現(xiàn)在進(jìn)氣導(dǎo)流器和葉輪空隙已經(jīng)被腐蝕物卡死,排氣腔內(nèi)存在白色鹽點(diǎn)和鐵銹。以上充分說(shuō)明了空氣中鹽和腐蝕物致使導(dǎo)流器和葉輪之間游隙被腐蝕物填滿(mǎn),致使開(kāi)機(jī)電流過(guò)載跳車(chē)。
空調(diào)室外機(jī)冷凝器與空氣壓縮機(jī)同屬此區(qū)域內(nèi),2013年7月安裝至2015年9月更換新冷凝器(冷凝器鋁合金翅片腐蝕脫落),目前新的冷凝器至2016年7月26日,灰塵及腐蝕物累積,觸碰就碎,常規(guī)清洗無(wú)法使其脫落。
首先,設(shè)備地處防城港沿海邊,距離海邊2公里左右,空氣中含有大量的氯離子。空氣濕度達(dá)到78%,進(jìn)氣過(guò)濾器為布袋式自潔過(guò)濾器除塵設(shè)備,無(wú)化學(xué)處理能力。其次,停機(jī)過(guò)程中設(shè)備手動(dòng)疏水閥常開(kāi),吸入部分含水空氣,停機(jī)后空氣中水分凝結(jié)易附著在小間隙部位并結(jié)晶。最后,形成鹽水結(jié)晶化合物,鋁合金表面形成點(diǎn)腐蝕,腐蝕物在縫隙中自然脫落,經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)的引動(dòng)最終在空氣冷卻器的中心部位堆積,從而減少了整個(gè)冷卻器芯的過(guò)氣量和冷卻面積。
鋁合金的耐蝕程度取決于氧化膜在不同環(huán)境中的穩(wěn)定性。在干燥大氣下,鈍化膜不易被破壞,是穩(wěn)定的。長(zhǎng)期暴露在戶(hù)外大氣環(huán)境下,會(huì)發(fā)生局部點(diǎn)蝕。這主要是因?yàn)楸砻娉练e灰塵離子后,在灰塵離子下的水膜中金屬表面形成缺氧區(qū),導(dǎo)致鈍化膜破壞和自鈍化能力下降所造成的。在工業(yè)大氣中保護(hù)膜易受到破壞,耐蝕性下降,特別是在有硫氧化物酸雨污染地區(qū)的耐蝕性下降較為明顯。鋁和鋼鐵、銅和不銹鋼等金屬相接觸時(shí),有著電偶腐蝕的危險(xiǎn)。因此,鋁和這些金屬之間要相互絕緣。
①沿海地區(qū)空氣中含有大量的氯離子、冶煉區(qū)域冷卻塔水蒸汽、硫化物、粉塵,凝結(jié)結(jié)晶大量鹽和腐蝕物質(zhì),對(duì)鋁合金和鑄鐵合金具有較強(qiáng)的腐蝕性,在鹽的結(jié)晶體附著點(diǎn)形成點(diǎn)腐蝕。②離心式空氣壓縮機(jī)在正常停機(jī)過(guò)程中會(huì)通過(guò)進(jìn)氣口和手動(dòng)排水口吸進(jìn)一部分氣體,在停機(jī)后冷卻系統(tǒng)將會(huì)高溫余氣進(jìn)一步隨機(jī)組整體降溫冷卻,在此過(guò)程中形成結(jié)晶。③停機(jī)次數(shù)決定了腐蝕物和鹽的結(jié)晶量,結(jié)晶量及腐蝕量會(huì)再空氣冷卻器芯1.5mm縫隙中累積。而導(dǎo)流器與葉輪間游隙則被腐蝕物累積增長(zhǎng),從而導(dǎo)致葉輪卡死。④設(shè)備手動(dòng)排水管路上安裝止回閥,以避免人為因素致使在停機(jī)過(guò)程中倒吸。在每次人工清理中至少需要3天時(shí)間,人工清理,手工砂紙打磨從目前的數(shù)據(jù)看葉輪和導(dǎo)流器游隙每次將會(huì)增大0.05mm。