專(zhuān)利名稱(chēng)：汽輪機(jī)的防腐劑和保護(hù)汽輪機(jī)元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及汽輪機(jī)的防腐劑，尤其涉及一種新的汽輪機(jī)防腐劑和保護(hù)汽輪機(jī)元件的方法。
汽輪機(jī)元件習(xí)慣上用兩種基本防腐劑之一來(lái)保護(hù)或者是利用石油的衍生物如潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑脂膏或者是利用象膠膜這樣堅(jiān)硬的覆蓋層。一方面，膠膜長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)有裂紋，而失去其作為防腐劑的功效。另一方面，石油衍生物能“愈合”防腐劑薄膜面上的裂縫和劃痕，即使暫時(shí)有裂縫和劃痕，其也能保持作為防腐劑的作用。然而，由石油衍生物組成的防腐劑在安裝汽輪機(jī)元件之前必須將其從所涂的元件表面上全部除去，因?yàn)檎羝l(fā)生器和汽輪機(jī)的供水系統(tǒng)中必須避免潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂膏的實(shí)際濃度中所含的雜質(zhì)，如，硫化物及重金屬。尤其在核動(dòng)力發(fā)電廠中要考慮由于上述雜質(zhì)的存在對(duì)蒸汽發(fā)生器的腐蝕。另外，由于汽輪機(jī)在運(yùn)行前也許要放置一段時(shí)間，裝配沒(méi)涂有防腐劑的汽輪機(jī)是不理想的。汽輪機(jī)暴露在潮濕的空氣中會(huì)很快地被腐蝕。
由石油衍生物組成的汽輪機(jī)防腐劑的確具有能從其所涂元件上迅速除去的優(yōu)點(diǎn)。但膠膜覆蓋層很難除去并且不能“愈合”其表面上形成的裂縫和劃痕。再有，膠膜覆蓋層防腐劑如果留在元件上，當(dāng)冷凝子系統(tǒng)中采用拋光樹(shù)脂時(shí)，其可能被普通的冷凝拋光樹(shù)脂結(jié)合成特殊物質(zhì)。
因而，本發(fā)明的基本目的是提供一種汽輪機(jī)防腐劑和保護(hù)汽輪機(jī)元件的方法，而其在應(yīng)用中無(wú)上述防腐劑的缺點(diǎn)。
參照此目的，本發(fā)明屬于一種保護(hù)汽輪機(jī)元件的方法，其特征在于胺聚合物與有效量的預(yù)選的有機(jī)溶劑相混合，調(diào)配所用的混合物粘度以在元件上涂一層有效保護(hù)元件的覆蓋層，并且在預(yù)定的時(shí)間后覆蓋層分解。
通常由于胺是與一般的蒸汽發(fā)生系統(tǒng)相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)的一部分，并且長(zhǎng)鏈胺常用于汽相抑制劑，所以由胺聚合物(也叫做“聚胺”)組成的防腐劑比其石油衍生物和膠膜覆蓋層有很大優(yōu)點(diǎn)。聚胺不但對(duì)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的整個(gè)化學(xué)過(guò)程無(wú)害，而且胺分解時(shí)產(chǎn)生的堿性環(huán)境對(duì)于中和任何酸類(lèi)是有好處的。
參照本發(fā)明的一個(gè)重要方面，聚胺的分子量選定在某一范圍，且其單體的碳原子數(shù)較低，它與選擇的溶劑混合而得到適用的粘度。然后，用普通的方法例如通過(guò)噴涂將混合物涂到元件上，并保持噴涂后的狀態(tài)。短時(shí)間后，溶劑從混合物中蒸發(fā)，留下聚胺保護(hù)元件。
參照本發(fā)明的另一個(gè)重要方面，在蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)內(nèi)即使元件被安裝或替換后，允許聚胺防腐劑保留在元件上。很明顯，這省略了在安裝或替換之前的清除步驟，滿(mǎn)足了減小蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)停工期的目的，而且對(duì)蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)的化學(xué)過(guò)程不構(gòu)成影響，因?yàn)榫郯贩栏瘎┰谡羝嬖诘那闆r下能很好地分解。
參照本發(fā)明的第三個(gè)重要方面，用于汽輪機(jī)元件上的聚胺防腐劑的厚度可由改變所用的聚胺防腐劑的粘度來(lái)控制。這樣，薄層聚胺防腐劑對(duì)所涂元件能夠起到長(zhǎng)期的保護(hù)作用，而厚層的聚胺防腐劑可以改進(jìn)“自愈合”所要求的特性。
關(guān)于聚胺和其產(chǎn)生的方法的詳細(xì)資料在“高場(chǎng)有機(jī)化學(xué)”(第三版，1985年)3月刊的附錄B到J中“胺”一節(jié)中給予說(shuō)明，在此可以作為參考。同樣在三月刊中也可以找到鏈的形成及枝化的詳細(xì)資料。
本發(fā)明通過(guò)以下詳細(xì)的說(shuō)明將更加明顯。
汽輪機(jī)防腐劑和保護(hù)汽輪機(jī)元件的方法利用了胺聚合物或聚胺。要注意一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，即本申請(qǐng)中通篇用了“汽輪機(jī)元件”術(shù)語(yǔ)，但本發(fā)明并不限于“汽輪機(jī)元件”上的應(yīng)用。在此申請(qǐng)人認(rèn)為所用的“汽輪機(jī)元件”術(shù)語(yǔ)是指用于蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)的其它的任何未覆蓋的金屬元件，象核動(dòng)力廠的鍋爐，水分離器、再熱器和其他應(yīng)用水或蒸汽的熱交換元件。
根據(jù)本發(fā)明，選擇聚胺并且與有機(jī)溶劑以大約1∶1的比例混合調(diào)節(jié)混合物粘度使其易于涂于汽輪機(jī)元件表面上。任何聚胺都適用于本發(fā)明，最好是在無(wú)鹵素存在下合成郯罰蛭彼鼗銜锘崠偈乖礎(chǔ)Ｍ?，根据悲d⒚髦灰皇鍬被薌粒綞紉彝?，并且只要其不是水基的，可以利用任?jiǎn)枌?shí)鋇撓謝薌?。由又u瞥傻鈉只欄林瀉興崠俳母矗虼司郯泛腿薌戀幕旌銜鎦斜匭氡苊獯嬖謁 選擇的聚胺最好是低分子量，也就是說(shuō)最好在500-2000的范圍。因?yàn)榈头肿恿康姆栏瘎┎坏幸粋€(gè)理想的應(yīng)用特性，而且考慮到上述避免水基溶劑的同樣理由，它也不需要溶于水。分子量在500范圍內(nèi)的防腐劑就性質(zhì)上講真是流動(dòng)的，便于在汽輪機(jī)上涂薄層(大約1密耳)。而分子量為20，000范圍內(nèi)的防腐劑是相當(dāng)粘稠的，便于在汽輪機(jī)上涂厚層(例如，大約3密耳)，并且促使“自愈合”防腐劑表面的裂縫和劃痕。另外，為了優(yōu)化防腐劑的分解性質(zhì)，選擇的聚胺的單體其碳原子數(shù)為2個(gè)至5個(gè)。
聚胺和溶劑混合達(dá)到一個(gè)適用的粘度之后，把混合物涂于元件上達(dá)到所需的厚度并且使其干燥。溶劑相繼地從混合物中蒸發(fā)，留下的聚胺保護(hù)暴露在蒸汽環(huán)境中的元件。當(dāng)安裝或替換元件時(shí)，不必在安裝或替換之前除去防腐劑，因?yàn)榫郯吩谡羝幸欢螘r(shí)間后分解成無(wú)害的化合物，而不對(duì)蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)的化學(xué)過(guò)程構(gòu)成威脅。
只要滿(mǎn)足上述準(zhǔn)則任何聚胺/溶劑的混合物都是適用的。以下的例子描述了本發(fā)明的聚胺防腐劑的最佳實(shí)施。
用基本純的1，2-二氯乙烷與氨縮合，化學(xué)計(jì)量生成支化叔聚胺的比率。在縮合過(guò)程中作為付產(chǎn)品產(chǎn)生的氯化氫要仔細(xì)地除去，例如用水洗萃取的方法將其除去。然后將生成的聚胺與合成的石腦油以大約1∶1的比例混合而生成一種適用的粘度。申請(qǐng)人所用的“合成石腦油”術(shù)語(yǔ)指的是基本上純的石腦油。制成的聚胺防腐劑的粘度即石腦油蒸發(fā)后汽輪機(jī)元件表面上剩余的沉積物，不僅由胺聚合物單元的大小來(lái)控制而且還由沿聚合物鏈的支化程度來(lái)控制?？梢杂脺p少成鏈度和支化度的任何適用的方法，但是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過(guò)添加氯乙烷來(lái)有效地控制成鏈度和支化度，該氯乙烷僅在鏈端起反應(yīng)，從而停止鏈的增長(zhǎng)。
在起動(dòng)蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)時(shí)，上述的沉積物分解成氨1-羥基-2-氨基乙烷，乙二胺和乙二醇的混合物。其都不對(duì)蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)構(gòu)成危害。另外，如果聚胺防腐劑被普通的冷凝拋光樹(shù)脂結(jié)合，一種簡(jiǎn)單的腐蝕性清洗(例如用氫氧化鈉)可以提高元件上被結(jié)合的聚胺的分解。由于上述聚胺防腐劑全部是合成化合物，其可以避免如硫化物和重金屬這樣的雜質(zhì)對(duì)蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)的有效運(yùn)行所構(gòu)成的危害。
上述胺的合成方法對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用不是關(guān)鍵。然而，最好不利用鹵化物來(lái)合成聚胺。
本發(fā)明下面的例子描述了避免利用鹵化物來(lái)合成胺的最佳方法。
用乙二醛和乙二胺進(jìn)行還原胺化反應(yīng)，二者的克分子比率在2.5∶1到3.5∶1的范圍內(nèi)。為了保持高度支化，乙二醛和乙二胺最好比大約2.9∶1的克分子比率混合。為了控制鏈形成和支化的程度，把有效量的單官能團(tuán)的醛(如乙醛)加入還原過(guò)程。在制成具有適用粘度的混合物前，生成的胺以大約1∶1的比例與合成石腦油混合。然后，利用例如噴涂方法把混合物噴于汽輪機(jī)元件上。一段時(shí)間后，石腦油蒸發(fā)，在元件表面上留下聚胺混合物。聚胺混和物大約在6個(gè)月之內(nèi)分解。
權(quán)利要求
1.保護(hù)污輪機(jī)元件的方法，其特征在于胺聚合物與預(yù)選的有效量的有機(jī)溶劑混合，而調(diào)配所用混合物的濃度，使其在元件上形成一層有效的覆蓋層以保護(hù)元件并在預(yù)定的時(shí)間后所述的覆蓋層分解。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的預(yù)選溶劑基本上是無(wú)水的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的預(yù)選溶劑為石腦油。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于形成于元件上的有效的覆蓋層厚度大約為0.025毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的預(yù)定時(shí)間大約為6個(gè)月。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的覆蓋層能夠有效地自愈合裂縫和劃痕。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于有效的覆蓋層厚度大約為0.075毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的有機(jī)溶劑基本上是無(wú)鹵化物的化合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于胺聚合物基本上是無(wú)鹵素的。
10.用于保護(hù)暴露于蒸汽中元件的防腐劑，其特征在于聚胺的單體具有2到5個(gè)碳原子，所述的涂于元件上的胺的聚合物僅分解為許多無(wú)害的化合物，這些化合物產(chǎn)生一個(gè)堿性的環(huán)境以中和蒸汽中的酸類(lèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的防腐劑，其特征在于利用有效量的石腦油來(lái)減少所述聚胺的粘度，使其達(dá)到適于噴涂所達(dá)量的胺聚合物的應(yīng)用粘度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的汽輪機(jī)元件防腐劑，其特征在于1，2-二氯乙烷和氨的縮合產(chǎn)物基本上是以化學(xué)計(jì)量比結(jié)合的。
13.汽輪機(jī)元件的防腐劑，其特征在于在預(yù)定克分子比率的范圍內(nèi)乙二醛和乙二胺相互結(jié)合，還原胺化生成胺聚合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的防腐劑，其特征在于所述的預(yù)定范圍是從2.5∶1到3.5∶1，加入有效量的石腦油以便調(diào)配所述還原胺化產(chǎn)物的應(yīng)用粘度。
全文摘要
汽輪機(jī)防腐劑及保護(hù)汽輪機(jī)元件的方法包括把用有機(jī)溶劑混合調(diào)節(jié)其粘度的胺聚合物用于該類(lèi)元件上。
文檔編號(hào)C08G12/00GK1034014SQ8810805
公開(kāi)日1989年7月19日 申請(qǐng)日期1988年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月23日
發(fā)明者吉姆斯克斯多?！へ愻斔?申請(qǐng)人:西屋電氣公司