Vol.29No.42009.4船电技术2009年第4期船用电机冷却器的防腐设计徐建兵邱兆义（中国船舶重工集团公司712研究所，武汉430064）摘要：船用电机冷却器在使用中会出现严重的腐蚀现象，本文着重探讨了冷却器在海水中腐蚀的原因，并从原材料选择、工艺方法以及表面处理三个方面对电机冷却器进行防腐设计，对充电发电机冷却器的研制有指导作用。关键词：电机冷却器腐蚀防腐设计：U665.11文献标识码：A：1003-4862(2009)04-0033-03AnticorrosionofShip’sMotorCoolerXu激anbing,QiuZhaoyi（WuhanInstituteofMarineElectricPropulsion,CSIC,Wuhan430064,China）Abstract:Ship’smotorcoolerwouldbeseriouslycorrodedintheservice.Thisresearchesthereasonofcooler’scorrosioninseawater.Itcarriesontheantisepsisdesignfromthreeaspectsoftheoriginalmaterial,thecraftmethodandsurfacehandle,whichcouldsupplybeneficialdirectionforthecoolerofcharginggenerator.Keywords:motorcooler;corrosion;anticorrosion冷却器是电机中常用于热量交换的设备，船用电机冷却器的冷却介质多为海水。但是由于近年来环境恶化，工业废水大量流入海中，海水水质日益变差，因此对冷却器的腐蚀加剧。据资料显示：在中国石油大连石化公司2002年1～10月份检修公司抢修记录中发现，气体分离冷却设备共抢修39次，海水冷却器堵漏占37次；连续重整设备抢修45次，39次为海水冷却器泄露；三催化设备有38次抢修，海水冷却器为25次[1]。山东东海电力公司南山电厂生产的135MW汽轮发电机空气冷却器，考虑到海水腐蚀较严重，选用了耐腐蚀能力较强的材料：管板采用不锈钢板1Cr18Ni9Ti，冷却管采用Ф19×1铜镍合金管BFe10-1-1，水箱采用碳钢焊接结构，表面涂刷防锈漆。经过一年运行发现，12mm厚的水箱几近腐蚀穿透，冷却管也出现了较严重的腐蚀渗漏，已严重影响机组正常运行[2]。因此，船用电机冷却器除具有优良的换热性能、高的机械强度、好的结构工艺性外，还应具有较强的耐腐蚀能力。在我单位充电发电机冷却器设计开发初期阶段对其进行防腐设计：选用适宜的原材料，采取有效的工艺方法，进行特殊的表面处理，以期提高冷却器使用寿命，减少后续维护费用。1腐蚀原因分析船用电机冷却器的失效形式主要是冷却管的腐蚀穿孔失效。除去由于冷却管在生产、运输、制造以及使用中的冲击振动产生的残余应力导致的应力腐蚀外，其他的主要是海水造成的化学腐蚀。海水中存在大量的粘泥、微生物、细菌、氯收稿日期:2008-10-06作者简介：徐建兵（1981-），男，硕士研究生。研究方向：机电产品的设计与制造。24船电技术2009年第4期Vol.29No.42009.4离子、钙、镁离子等。金属在海水中的腐蚀是一个十分复杂的过程，海水中常规腐蚀类型为溶解氧腐蚀、氯离子腐蚀、微生物腐蚀等。1.1冷却管的电化学腐蚀金属表面在微观上是不均匀的，当它与海水介质接触时，会形成许多微小的腐蚀电池，其中活泼部位成为阳极，不活泼的部位成为阴极[3]。金属在阳极发生氧化反应，释放出电子，自身被氧化成高价态的金属离子从金属基体上溶解到水中。反应如下：M→M2＋+2e水中溶解氧得到电子，在阴极发生还原反应，将其还原为氢氧根离子：1/2O2+H2O+2e→2OH-当金属阳离子与氢氧根相遇时，生成不溶性的金属氢氧化物沉淀，反应如下：M2＋+2OH-→M（OH）↓不溶性的金属氢氧化物沉淀的产生即是腐蚀的开始。海水属于含盐量较高的电解质溶液，冷却管在其中发生电化学腐蚀，加之经过热交换过程，冷却水温度升高，进一步加剧了冷却管的腐蚀。1.2冷却管沉积物下的腐蚀冷却管沉积物下的腐蚀是冷却管腐蚀的主要形态。冷却海水中泥沙的沉积、微生物粘泥的附着，水垢的生成以及电化学腐蚀产生的沉淀都能在冷却管内壁形成沉积物。沉积物造成冷却管内表面不同部位上的供氧差异和介质局部差异而形成氧浓差电池，氧的还原反应主要在沉积物外氧容易达到的阴极区进行。这样，沉积物内就有了过剩的正电荷，这些正电荷需要带负电的离子迁移到沉积物下缝隙中以维持电中性，结果沉积物内金属氯化物浓度增加。金属氯化物MCl2水解，生成不溶性的金属氢氧化物沉淀和可溶性的盐酸：MCl2+2H2O→M...