发电机铜导线腐蚀因素分析及应用.doc

摘要:发电机铜线棒腐蚀主要是电化学腐蚀。溶解氧、二氧化碳、pH值、温度等是铜腐蚀的重要影响因素。铜的腐蚀速度随着溶解氧含量的增加先变大再减小,当溶解氧含量为300μg/L时,铜的腐蚀速度最大;二氧化碳不仅降低了pH加速了铜的腐蚀,同时使电导增加加速腐蚀,也破坏了绝缘的气氛;pH对铜腐蚀影响与溶解氧相反,先减小再增大,在pH=7~9时铜最稳定。1绪论发电机的定子和转子在运行过程中会产生大量的热量,由此导致发生发电机烧毁等重大事故,损失极大,因此必须用冷却介质不断把热量带走,尽可能的降低发电机关键部位的温度,类似事故才可能避免,发电机内冷水处理由此应运而生。发电机内冷水是大型发电机组的重要运行冷却介质之一,为了保证发电机安全经济运行,内冷水应满足以下要求:有较低的电导率,防止发电机线圈的短路;对发电机的空心铜导线和内冷水系统应无侵蚀性;不允许发电机冷却水中的杂质,在空心导线内结垢,以免降低冷却效果和堵塞铜线棒等。国标DL/T801—2002《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》中详细地规定了水质标准。表1国标DL/T801—2002pH值(25℃)电导率(25℃)μS/cm硬度μmol/L含铜量μg/L溶氨量μg/L溶氧量μg/~≤<≤40<300≤30全密闭式内冷却水系统2铜导线的腐蚀机理紫铜在纯水介质中几乎不发生腐蚀,而在含有氧化剂的条件下腐蚀明显加快。水内冷发电机的纯铜空芯导线中,使用的冷却介质虽然是除盐水或凝结水,但由于系统不严密,所以冷却水中除含有大量溶解氧外,还含有氯离子、铜离子和碳酸等物质,使腐蚀机理变得复杂起来。一般认为铜在纯水中的腐蚀主要发生以下的反应:阳极:Cu+H2O→Cu2O+2H++2e阴极:O2+2H2O+4e→4OH-铜基体表面最初形成的Cu2O氧化层部分被氧化成CuO,氧化层主要由Cu2O和CuO组成。在某些条件下还有少量的氧化膜的水解产物Cu(OH)2以及由于二氧化碳作用形成的CuCO3。另外当内冷水中氯离子较多时,膜氧化物晶格中的O2-可能被Cl-取代,从而改变了表面膜的性质。形成的保护膜均匀、致密并且具有很好的保护性,反之就会加快铜的腐蚀溶解。3纯水中铜腐蚀及其影响因素与大气直接接触或密封不严的纯水中含有大量溶解氧、游离二氧化碳,因而造成铜材的腐蚀及腐蚀产物在设备中的沉积。影响铜在纯水中均匀腐蚀的因素主要有水的溶解氧、pH值、水温、电导率以及二氧化碳等。—13mg/L,而水一般与空气接触时,—。水中溶解氧具有双重性质在一定条件下起腐蚀作用;但溶解氧含量过高或过低对腐蚀又都有延缓作用。溶解氧在铜的腐蚀中充当阴极去极化剂,用通氮除氧的方法在除盐水中进行了氧的质量浓度实验。图1中性盐水中铜腐蚀速度与氧含量关系曲线结果表明当溶解氧的含量很低时(<0·01mg/L),溶液中铜离子含量很小,只有20μg/L;随着氧的质量浓度的增大,溶认中铜离子的含量逐渐增大,(300μg/L左右),随后铜离子含量开始随氧浓度的增大而下降;当氧的质量浓度进一步增加到12mg/L时,铜的腐蚀也比较小,但还是高于低氧时的铜离子含量。这是因为形成了牢固致密的CuO2保护膜,阻止阴极反应的进行。