一次风机叶片腐蚀原因及处理方法探究.doc

一次风机叶片腐蚀原因及处理方法探究
1．概况
风机叶片是风机的主要工作部件，它担负着电能转换为气体压力能和动能的任务。理想状态下运行的风机叶片是不会出现腐蚀、磨损、失衡情况，但受叶片本身材质及实际现场风机运行条件、环境的影响，我厂送风类的一次风机、送风机均为动叶可调轴流风机，叶片材质均为铝合金，风机动叶片现在状况均出现了不同程度的积垢、腐蚀，并出现腐蚀点慢慢脱落的倾向，由此引起风机转子失衡而振动变大的趋势，这种状况目前虽未出现大的不良征状，但必须引起重视及采取相关对策。
2．叶片腐蚀现状及特征
根据近期多次机组停机对锅炉一次风机、送风机叶片检查发现，其叶片的腐蚀特点、程度有一定的规律性及趋势，具体叶片的腐蚀现状及程度如下：
（1） 一次风机叶片比送风机叶片腐蚀严重。
（2） #1炉风机叶片比#2炉风机叶片腐蚀严重。
（3） #1炉一次风机A较#1炉一次风机B叶片腐蚀严重。
（4） 一次风机的一级叶片较二级叶片腐蚀严重。
（5） 近期停机对#1炉一次风机A、B一级动叶片腐蚀检查，叶片腐蚀现状具体如下图一和图二：

图一 1A一级腐蚀叶片

图二 1B一级腐蚀叶片

（6） 近期停机对#2炉一次风机A、B一级动叶片腐蚀检查，叶片腐蚀现状具体如下表图三：
图三2A一级叶片腐蚀状态表1

叶片腐蚀的特征：根据对一次风机动叶片的检查与对比，每一台风机叶片间的腐蚀并没有一定的规律性，只是随机性的一部分严重些，有部分轻微。但每一块受腐蚀叶片的征象相似，主要集中在叶片的背面，从叶根向叶顶扩散性发展，渐趋严重，腐蚀最严重部位主要集中在叶顶部位。每块腐蚀叶片腐蚀分布特征如下图：

特征图1

特征图2
腐蚀由点腐蚀开始，慢慢小范围发展，继而发展到连成一个面，其腐蚀部位开始会出现一凸点，然后出现一块鼓胀状凸块，用螺丝刀或尖锐铁棒轻敲则凸块呈粉末状块剥落。具体特征如下图：

特征图3

特征图4
3． 叶片腐蚀的原因分析
根据叶片本身特性并结合现场叶片腐蚀情况分析，铝质叶片腐蚀的机理为电化学腐蚀主导的多因素腐蚀，其发生腐蚀主要由如下三方面的影响：
（1） 叶片本身材料及加工工艺影响：叶片材料为LD5—含铜铝合金，其化学成分：硅Si：0.7-1.2 铁Fe: 0.7 铜Cu：1.8-2.6 锰 Mn:0.40-0.8 镁Mg：0.40-0.8 锌Zn：0.30 钛Ti：0.15 镍Ni：0.10 铝Al：余量。其特性是具有高的可塑性，易于锻造、冲压；可以热处理强化，在淬火及人工时效后的强度与硬铝相似；工艺性能较好，但有挤压效应，故纵向和横向性能有所差异；由于叶片加工工艺方式为锻造件，虽然抗蚀性等较好，但易出现晶间腐蚀的倾向，而根据现场叶片腐蚀的状态及机理分析，其正是受叶片的晶间腐蚀结果。
（2） 叶片工作介质影响：风机吸入的工作介质为常温空气，空气中含有水份，水份本身对叶片的影响不太大，但由于我厂濒临海边，受南方沿海多雨潮湿气候的影响，空气中所含的盐份（NaCl等）大，含盐（NaCl等）的湿空气流经叶片时会有些析出的盐份（NaCl等）粘结在叶片上，产生电化学腐蚀，其初始为点蚀为主，形成较深的腐蚀坑，进一步沿晶间发展，最终会使叶片脆化裂断。
（3） 叶片工作状态影响：根据长时间观察和跟踪，叶片面上的盐份积聚在设备停运过程中尤为明显，风机停运时间越长，叶片面析出并积聚的盐类物越多，粘附越结实，如果在潮湿天气停运，叶轮上部方向的叶片其析出的盐类物还会沿着叶片流至叶根槽环内，引起叶片卡涩故障。下表图为#1炉一次风机A停运状态下叶片出现附着盐类物时间发展的情况：
停风机第一天检查情况
停风机第二天检查情况
停风机第三天检查情况
停风机第三天后检查情况

综上所述，铝质叶片本身具有较好的抗蚀性，但含盐类物的湿空气通过叶片时，会粘附并析出NaCl类物质结在叶片上，引起叶片的晶间腐蚀，使叶片出现氧化点腐蚀，形成较深的腐蚀坑,造成局部损坏,尤其在设备停运时，这种腐蚀情形特别明显；而一次风机叶片较送风机叶片腐蚀严重，本人分析主要原因为国产的一次风机叶片材质与进口的送风机叶片材质存在差异，进口叶片在材料成份及锻造工艺方面均优于国产件。
4．叶片腐蚀的防范及处理
经对设备的多年跟踪及调查使用同类型设备的国内电厂，风机铝质叶片运行后出现严重腐蚀的均为沿海电厂居多（尤其在南方空气湿度大的沿海电厂），但鲜见有采取相关叶片修复处理的电厂，其主要原因为叶片腐蚀是一个渐进劣化过程，当检查发现有明显腐蚀倾向的时候，再采取修复的方法较为复杂及困难，大多数电厂都会采用整套叶片更换的方式，而购换一整套叶片的费用不菲，这就更凸显如何防范和延长风机叶片使用寿命的重要性，其方法可从叶片本身材质、工艺及现场使用环境改进等方面考虑。
其一 随着铝材使用领域的不断拓展及加工制造工艺不断成熟，铝材的防腐、抗蚀性能越来好，强度越来越高，材质控制的手段越来越多，铝合金表面防护处理的方法多样，如:阴极保护法、锌系磷化法、稀土元素保护法、激光熔覆法、凝胶法等，作为用户的电厂可根据风机的要求及现场使用环境的状况选用合适的叶片,特别在空气中含盐雾较浓重的南方沿海电厂,更要考虑选用材质好、防护方法适当的抗腐蚀性能好的锻造型叶片。
其二 电厂在使用铝质型叶片过程中，可通过多种方式来提升和延长叶片的使用寿命，如：a、定期处理法：这种方法最好在叶片还未出现腐蚀的前提下实施,利用设备临停或机组小修等机会对风机叶片进行清理积垢（注意不能刮伤叶片原有制造的防护涂层,否则可能引起叶片间的重量不均而出现运行振动等），然后在每块叶片的叶面部位均匀涂上抗氧化型防腐隔绝层，每6个月一次，叶片的防腐蚀效果明显。b、空气介质处理法：由于引起叶片腐蚀的根本原因为潮湿含盐雾空气流经叶片时盐类物析出积聚引起，通过降低流经风机叶片的空气露点，控制其盐类物析出可有效防止叶片受腐蚀，其方法有：把现风机露天吸风改为室内吸风或在其上部加装防雨棚、处理入口风道渗漏水点等尽量提高入口空气的干燥度；采用加热法或热风再循环法等适当提高入风机的空气温度。

6