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由图 2可见,当pH在8.0以上时,溶解氧对铜腐蚀速率的影响已经很小,因此,在不控制溶解氧含量时,应该将pH提高到8.0以上。值得注意的是,pH提高的同时内冷水的电导率也会升高,表 1中规定定子内冷水电导率小于2.0 μS/cm,通过计算可知在此电导率下纯水加氨和加NaOH可达到的最高pH分别为8.85和8.89,因此内冷水pH的上限为9.0。
1.2.3 CO2的影响
CO2是空心铜导线腐蚀的重要影响因素之一,CO2溶入内冷水系统后将对铜导线的腐蚀和水的电导率产生显著影响。内冷水系统大多是以凝结水和除盐水作为补充水,当除盐水中CO2含量达到饱和时,pH和电导率分别是5.6和0.86 μS/cm,在这种酸性含氧溶液中铜表面的氧化膜会溶解,金属铜的腐蚀会加剧[11]。停机检修期间,若停运放空后线棒未充分吹干,潮湿的表面与O2和CO2充分接触,将对线棒造成严重的停备期间腐蚀。当系统以碱性工况运行时,CO2的漏入会大大增加水的电导率。纯水中不同总碳浓度下加NaOH调节pH时电导率与pH的关系如图 3所示。
由图 3可见,随着水中总碳含量的增加,同一pH下水的电导率也在不断上升,当总碳浓度达到2×10-5mol/L时,已很难保证电导率小于2.0 μS/cm的同时将pH调至7.0以上。因此,去除内冷水系统中的CO2对防止铜导线的腐蚀、改善内冷水水质具有重要意义。
1.2.4 其他因素的影响
温度会对铜的溶解度产生影响,但影响要小于pH。电导率也会影响铜的溶解,水的电导率由1μS/cm下降到0.5 μS/cm时,铜腐蚀速度上升1.8倍,因此从抑制铜腐蚀来看,冷却水的电导率过低是不利的。
以上分析可以看出,为了防止铜导线的腐蚀堵塞并保持内冷水的绝缘性,内冷水处理应关注以下几点:(1)控制溶解氧含量;(2)电导率不超标的情况下,尽量提高pH;(3)除去水中杂质离子,以减小电导率并防止腐蚀产物沉积。
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