海水过滤器原设计的管道过滤器的筒体为碳钢衬橡胶,其内部构件为316I 不锈钢(0Crl7Ni14M02),滤芯排污斗为链条驱动方式。由于海水中含有大量的泥沙,而滤芯排污斗的轴承为填料密封,经过一段时间运行后,填料密封磨损变形,导致海水直接进入轴套,并进入链条室,最终引起链条过度磨损并断裂。
海水过滤器此类缺陷的频繁出现不仅增加了管道过滤器的维护工作量,而且由于维修时管道过滤器必须停运,这对RSW 系统的安全稳定运行造成极大的影响。为了避免上述缺陷的发生,对管道过滤器进行了国产化改造,改造主要涉及如下几方面:材质:新管道过滤器的所有主要部件均采用316L不锈钢;驱动方式:新管道过滤器的滤芯排污斗改为齿轮驱动;通流能力:新管道过滤器的通流能力比原来提高20 ;密封形式:新管道过滤器采用改性聚四氟乙烯的迷宫型密封及橡胶O型密封圈替代原来的填料密封。管道过滤器国产化改造后,其运行性能有所改善,其缺陷产生率不足原来的十分之一,基本达到了改造的目的。但也出现了一些缺陷,这些缺陷主要是过滤器内部出现的局部腐蚀缺陷,尽管这些缺陷对过滤器运行的影响较小,但也需要引起足够的重视。下文就所出现的缺陷进行讨论。
1 国产化的海水过滤器的现状及运行中出现的缺陷
自2004年4月第一台新的管道过滤器投入使用以来,旧过滤器出现的传动机构漏水的问题已经彻底解决,过滤器的通流冗余量更大,所需的日常维护项目已经大大的减少,以前每2到3个月即需进行一次预防性维护或者消除缺陷,现在一个大修周期才需要进行一次预防性维护。但是,随着运行时间的推移,新的管道过滤器也出现了一些比较严重的、对管道过滤器的正常运行构成相当影响的缺陷,缺陷类型主要如下。
1)管道过滤器传动系统中间轴的齿轮箱的箱体出现严重的点蚀坑,见图1。
2)管道过滤器网芯下游的筒体出现点蚀穿孔,见图2。
2 海水过滤器腐蚀的原因分析
从已经发现的缺陷来看,海水过滤器在海水中运行的主要问题是腐蚀,而腐蚀的类型主要是点蚀、缝隙腐蚀和电偶腐蚀,腐蚀的原因分析如下。
1)不锈钢点蚀的机理:中性溶液中的离子(如C1)作用于不锈钢表面钝化膜,使表面钝化膜局部破坏而露出基体金属,则露出的基体金属在溶液中迅速溶解而发生局部腐蚀。点蚀分为开放型点蚀和密闭型点蚀。
① 开放型点蚀由于蚀孔内的溶液易于流至外部,蚀孔内表面发生再钝化而使点蚀终止,故开放型点蚀一般不会出现穿孔的现象。图4为典型的开放型点蚀。
② 密闭型点蚀由于Cl一由外部向蚀孔内侵入与浓缩,溶液的pH值降低,则点蚀将不断的发展,并最终出现腐蚀穿孔。图1和图2均为典型的密闭型点蚀。图1发生点蚀的位置为过滤器传动轴的背水面,由于该部位水流速度极低,此条件下点蚀易于形成。图2发生点蚀穿孔的位置位为过滤器人孔门人口处的踏步处。由于踏步为角钢直接焊接在过滤器筒体上,在角钢与筒体的焊缝背面,海水流动的速度极小,在此条件下易于形成点蚀;随着点蚀的不断深入,点蚀区域的海水pH值不断下降,促使点蚀进一步加剧,最终导致过滤器筒体腐蚀穿孔。
相关商机: