不銹鋼材料在凝汽器的管材上應(yīng)用從60年代就開始,。目前在美國60%以上凝汽器管材采用不銹鋼管,。使用長度達(dá)24384萬米，已安裝在凝汽器上管材中有96%以上仍在使用,。歐州國家中有德國,、法國等公司在70年代左右開始用不銹鋼管作凝汽器的管材,。

不銹鋼管凝汽器優(yōu)于銅管凝汽器有：

1. 抗沖蝕性好。能夠抵制蒸汽帶水滴在高速中的沖擊碰撞,。早在19世紀(jì)五十年代中期,，美國就開始在管束周邊布置不銹鋼管。

2. 抗氨腐蝕性能好,。氨性介質(zhì)能引起銅管應(yīng)力腐蝕裂紋,，也可導(dǎo)致凝結(jié)水腐蝕即稱氨腐蝕，而采用不銹鋼管,，就可不需要采用其他防腐蝕措施,。

3. 抗水側(cè)沖擊腐蝕和疏化物腐蝕的性能優(yōu)良。管端可以不需要硫酸亞鐵保護(hù),。

4. 采用不銹鋼管凝汽器后,，機(jī)組可以采用無銅管子系統(tǒng)，并且PH值可以提高,，減小腐蝕產(chǎn)生率,。

5. 采用不銹鋼管的凝汽器，可以與鈦管凝汽器一樣做到凝汽器無泄漏,，可以節(jié)省銅管凝汽器的換管和檢修維護(hù)工作,，它的使用壽命是銅管的3～4倍,，達(dá)到與主機(jī)同樣壽命30～40年。

6. 采用不銹鋼管凝汽器冷卻水速度可提高至2.3m/s,，最高可達(dá)3.5m/s,，這樣既可提高總傳熱系數(shù)，又可使冷卻管內(nèi)雜質(zhì)的帶走,。不銹鋼管的表面比較光澤,，不易結(jié)垢，其清潔系數(shù)可以提高至0.9,。

7. 不銹鋼管凝汽器的冷卻水能適應(yīng)于溶解固形物≤2000mg,。

8. 由于不銹鋼材料強(qiáng)度和彈性模量都比銅材高，所以抗震性能好,，因此相同直徑的管子隔板之間距離可比銅管大,。并且可以采用有縫薄壁焊接管。盡管不銹鋼管子價(jià)格比銅管貴,，但是相同傳熱面積的管材重量將比銅管輕一半左右,，因此凝汽器管材總價(jià)二者幾乎接近。

不銹鋼管凝汽器不適用的因素：

1.對氯化物比較敏感,，所以不銹鋼管使用時,，對氯化物有限制額。

2.不銹鋼管子和銅管板會產(chǎn)生電化腐蝕,、鋅腐蝕,，故要采用陰極保護(hù)。

3.在停機(jī)時,，有鈣酸物沉積,，不銹鋼TP304及TP316會產(chǎn)生點(diǎn)腐蝕，因此在機(jī)組長期停運(yùn)前,，應(yīng)用清潔水沖洗水室和管子,，并打開水室蓋板，風(fēng)干兩天以免水滴蒸發(fā)后FeCl-1濃度過高而產(chǎn)生點(diǎn)蝕,。

另外,，國內(nèi)外一些電力制造公司建議采用不銹鋼波紋管代替銅管，其傳熱效果可以增加25％～30％,，但相同直徑的管子阻力損失要比光管大,，而且在國內(nèi)大型凝汽器中使用尚無業(yè)績。

因此基于上述情況,，建議老機(jī)組的凝汽器改造或銅管泄漏嚴(yán)重時,，可采用不銹鋼管代替銅管。

不銹鋼管可行性分析：

技術(shù)性分析

1.傳熱性能：對發(fā)電機(jī)組凝汽器,，當(dāng)冷卻管材料由不銹鋼代替海軍黃銅時,，其傳熱變化為：傳熱管兩側(cè)放熱條件無變化,，即兩側(cè)放熱形式和放熱系數(shù)相同，僅為傳熱管的材料和壁厚引起的管壁熱阻變化,，但是壁厚影響的變化比較小,。

壁厚影響僅占總熱阻的2%，而材料的影響比較大,，根據(jù)HEI標(biāo)準(zhǔn)海軍黃銅的材料傳熱系數(shù)為1.01（管子φ25x1）,，而不銹鋼的材料傳熱系數(shù)為0.89（管子φ25x0.6），因此可以看出相同規(guī)格的管子材料傳熱系數(shù)不銹鋼管要比銅管低11%左右,。      但是由于總傳熱系數(shù)與速度是平方根的關(guān)系，因此當(dāng)不銹鋼管的冷卻水速由銅管的2m/s提高到2.3m/s時,，其總的傳熱系數(shù)可提高7%,，并且不銹鋼管的表面光澤，清潔系數(shù)也可提高到0.9,，這樣兩者的總傳熱系數(shù)基本接近,。

不銹鋼管總的傳熱系數(shù)不一定比銅管差，并且在運(yùn)行一段時間后不銹鋼管更為優(yōu)越,。其原因是污染和結(jié)垢的冷卻管會給熱傳遞帶來不利影響,，腐蝕物和結(jié)垢所造成的絕熱現(xiàn)象，最大可使熱傳遞系數(shù)降低50%,。

2.管束振動問題：不銹鋼材料強(qiáng)度和彈性模量都比銅材高,。但是由于原來管束抗震計(jì)算是根據(jù)管子的自振頻率要避開汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)/秒時而引起的共振，從而得出隔板之間距離比較大,。而現(xiàn)在管子振動計(jì)算是根據(jù)美國HEI標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于預(yù)防汽流激振的經(jīng)驗(yàn)公式,，即汽輪機(jī)排汽口達(dá)到音速的條件來確定凝汽器冷卻管的最大跨距值，以確保凝汽器冷卻管不致于振動而損壞,，其計(jì)算結(jié)果約為900mm,，所以可視原凝汽器隔板距離而定，是否需要增加小隔板,。

3.抗蝕能力提高,。不銹鋼耐沖蝕和耐腐蝕性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于銅管，但奧氏體不銹鋼對氯離子腐蝕能力差,?？梢罁?jù)冷卻水中氯離子的含量， 選取不同的不銹鋼管,，當(dāng)冷卻水中氯離子含量較少時均可采用TP304,、TP304L，當(dāng)水質(zhì)中氯離子含量高時可采用TP316L,、TP321等,。

4.管子與管板連接,。若管板采用不銹鋼復(fù)合板，那么管子與管板可以采用脹接和密封焊,，保證凝汽器無泄漏,，使用壽命可達(dá)30～40年，如果單換管子,，管子與管板采用脹接,，為了確保連接處的不泄漏也可用密封膠或者管板開槽。

5.不銹鋼管的制造工藝,。不銹鋼管強(qiáng)度和彈性模量比其他材料尤其是銅管來得高,，塑性好，延伸率高,。

經(jīng)濟(jì)性分析：

1.以往大家都覺得采用不銹鋼管作凝汽器的價(jià)格比較貴,。但是實(shí)際上并不是這樣。由于技術(shù)發(fā)展,，如今發(fā)達(dá)國家不銹鋼管子是采用有縫的焊接管,。先制成不銹鋼帶，然后經(jīng)卷成形,、焊接,、熱處理、矯直定尺,、切割,、氣壓檢查、無損探傷,、消 除應(yīng)力處理,，到包裝出廠的全過程有一條自動生產(chǎn)線。這樣焊接管的質(zhì)量完全可以達(dá)到無縫管的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),，而且有縫不銹鋼管比無縫不銹鋼管的管壁厚度更均勻,，保證了管子脹接質(zhì)量，有縫不銹鋼管價(jià)格比無縫不銹鋼管要便宜,。另外不銹鋼管的強(qiáng)度和彈性模量都比銅管高,，所以不銹鋼管可以采用薄壁管，在相同面積情況下,，重量要輕,，兩者價(jià)格基本接近。

2.不銹鋼管的凝汽器管子和管板采用脹接和密封焊時,，需增加一道焊接工序,，因此安裝成本略有增加。

3.能杜絕泄漏，對凝汽器維持殼程的真空和保持殼程凝結(jié)水的清潔大有好處,，減少維修工作,，避免了凝汽器泄漏而停機(jī)帶來的損失。

4.使用壽命增加,，是銅管的3-4倍,。

（墨鉅特殊鋼）整理
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