沿海及冶炼厂区对空气压缩机的腐蚀及影响

秦跃文

（广西金川有色金属有限公司，广西 防城港 538002）

进入二十一世纪随着经济发展和国内市场的饱和，各大冶炼型企业矿产资源依赖进口和海外矿产，根据城市建设和政策，各冶炼型企业逐步将扩大产能的新项目均投资于我国东南沿海地区。

广东湛江，广西防城港成了众多冶炼资源型企业投资新项目和扩大产能的新基地，随着该冶金企业的项目建成并投产，此区域环境成了海洋工业环境，大气中含有大量的氯离子以及海盐成分，冶金型企业所用矿产一般是硫化矿，烟气中伴有大量的二氧化硫和三氧化硫[1]。

以下我将会防城港市港口区企沙镇有色金属工业园区的阿特拉斯·科普柯空气压缩机为例，同一厂区基本同期使用的设备现状和腐蚀情况介绍如下：

1 设备介绍及运行环境

1.1 设备概况

图1 空气压缩机中心设备内部结构

本冶金项目采购了4台ZH15000+阿特拉斯·科普柯空气压缩机，于2013年7月安装调试完成。该项目正式点火于2013年10月同期该设备正式投入使用，进气口采用布袋式收尘器，出口采用冷冻式干燥机。该设备为两用两备，对该冶金项目进行24小时连续不间断输送0.8MPa压力的压缩空气。设备内部结构如图1所示。

主要腐蚀及影响部件的材质介绍：叶轮采用不锈钢合金，扩压器采用铝合金，蜗壳导流器采用铸铁，中冷、后冷的冷却器芯为不锈钢管及铝翅片。

1.2 运行环境

广西防城港沿海地区环境：海拔高度：10m；年平均湿度：78.9%；年平均温度：22.2℃；极端最高温度：35.4℃；极端最低温度：2.8℃；年平均气压：101kPa；年最高气压：104kPa；年最低气压：99kPa；年平均风速：3.1m/s；年最大风速：36m/s，风向为E；常风向NNE：P=30.5%；次常风向SSW：P=8.4%；强风向S：P=3%

距海边2公里，500米内有炉体循环水冷却塔产生大量水汽，东北角1000内是铜熔炼闪速炉及水淬产生大量含硫化物的水汽、烟气和少量粉尘，东南1000米内烟灰仓及烟灰车辆运输通道产生一定的硫化物粉尘，西北角1000内是原料车辆运输通道产生一定量的粉尘，正南面是原料堆场和大海。

2 压缩机空气冷却器腐蚀

由于该设备拥有备用设备，机组至2015年6月是间断性开机，停机最长时间为2个月～3个月。最初4#空压机多次出现一级排气温度高，二级排气压力低，电流偏低的问题，现场对离心式空压机的进口导叶、自洁式布袋过滤器、不锈钢过滤网进行仔细检查，没有发现影响设备一级排气温度高，二级排气压力低，电流偏低的问题，再打开一级、二级、三级冷却器进行检查，发现这三组冷却器均有不同程度的腐蚀，细小的腐蚀化合物堵塞了冷却器的翅片，造成4#离心式空压机一级排气温度高，二级排气压力低，电流偏低不能满负荷工作的故障。

3 进气管道、导流器、扩压器腐蚀

故拆除设备三级、二级进出口管道，发现在进气导流器和叶轮空隙已经被腐蚀物卡死，排气腔内存在白色盐点和铁锈。以上充分说明了空气中盐和腐蚀物致使导流器和叶轮之间游隙被腐蚀物填满，致使开机电流过载跳车。

4 工业园区空调室外机冷凝器腐蚀

空调室外机冷凝器与空气压缩机同属此区域内，2013年7月安装至2015年9月更换新冷凝器（冷凝器铝合金翅片腐蚀脱落），目前新的冷凝器至2016年7月26日，灰尘及腐蚀物累积，触碰就碎，常规清洗无法使其脱落。

5 现状分析

首先，设备地处防城港沿海边，距离海边2公里左右，空气中含有大量的氯离子。空气湿度达到78%，进气过滤器为布袋式自洁过滤器除尘设备，无化学处理能力。其次，停机过程中设备手动疏水阀常开，吸入部分含水空气，停机后空气中水分凝结易附着在小间隙部位并结晶。最后，形成盐水结晶化合物，铝合金表面形成点腐蚀，腐蚀物在缝隙中自然脱落，经过压缩机的引动最终在空气冷却器的中心部位堆积，从而减少了整个冷却器芯的过气量和冷却面积。

6 腐蚀机理

铝合金的耐蚀程度取决于氧化膜在不同环境中的稳定性。在干燥大气下，钝化膜不易被破坏，是稳定的。长期暴露在户外大气环境下，会发生局部点蚀。这主要是因为表面沉积灰尘离子后，在灰尘离子下的水膜中金属表面形成缺氧区，导致钝化膜破坏和自钝化能力下降所造成的。在工业大气中保护膜易受到破坏，耐蚀性下降，特别是在有硫氧化物酸雨污染地区的耐蚀性下降较为明显。铝和钢铁、铜和不锈钢等金属相接触时，有着电偶腐蚀的危险。因此，铝和这些金属之间要相互绝缘。

7 结论

①沿海地区空气中含有大量的氯离子、冶炼区域冷却塔水蒸汽、硫化物、粉尘，凝结结晶大量盐和腐蚀物质，对铝合金和铸铁合金具有较强的腐蚀性，在盐的结晶体附着点形成点腐蚀。②离心式空气压缩机在正常停机过程中会通过进气口和手动排水口吸进一部分气体，在停机后冷却系统将会高温余气进一步随机组整体降温冷却，在此过程中形成结晶。③停机次数决定了腐蚀物和盐的结晶量，结晶量及腐蚀量会再空气冷却器芯1.5mm缝隙中累积。而导流器与叶轮间游隙则被腐蚀物累积增长，从而导致叶轮卡死。④设备手动排水管路上安装止回阀，以避免人为因素致使在停机过程中倒吸。在每次人工清理中至少需要3天时间，人工清理，手工砂纸打磨从目前的数据看叶轮和导流器游隙每次将会增大0.05mm。