一种发电机内冷水空芯铜导线复合缓蚀剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种发电机内冷水空芯铜导线复合缓蚀剂及其应用，该复合缓蚀剂由二酚和/或多酚类化合物、二胺和/或多胺类化合物及短链烷基硫醇组成，该复合缓蚀剂原料价格低，配制简单，使用方便，可以在保证较好缓蚀效果的同时，满足内冷水的水质控制要求，无需小混床、水质控制装置等，明显降低发电机组的投资、运行和维护成本，有利于广泛推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发电机内冷水空芯铜导线复合缓蚀剂及其应用；属于电机工程

技术介绍
随着发电机组容量增大，发电机的线负荷和电流密度大幅增加，转子机械旋转以及电磁作用产生的热量也越多，需要更好的散热能力。目前，发电机通常利用水在空芯铜导线内部循环冷却，以降低发电机运行温度。然而，实际运行中，空芯铜导线的腐蚀问题突出，严重时可能造成绝缘击穿，线圈超温烧毁等事故，引起机组停机，造成严重的经济损失。特别是大型核电、火电及水电机组的空芯铜导线的通水槽高度低，发出的初始电压高，导致腐蚀可能性更大。为保证发电机的安全经济运行，必须采取一定的措施降低或防止空芯铜导线腐蚀。添加缓蚀剂是控制和降低发电机内冷水空芯铜导线腐蚀的常用方法，相比于水质控制的方法，其投资成本低，运行维护容易。缓蚀剂种类主要包括巯基取代类杂环化合物及其衍生物(如2-巯基苯并噻唑(MBT)、2-巯基苯并咪唑(MBI)、2-巯基苯并恶唑(MBO)等)、三唑类化合物及其衍生物(苯并三氮唑(BTA)甲基苯并三氮唑(TTA)、丁基苯并三氮唑(BBT)等)、吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDC)、噻二唑(DMTD)、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑(3-AMT)等。也有部分使用复合缓蚀剂，如苯并三氮唑(BTA)+乙醇胺(EA)等。然而，随着发电机内冷水水质要求越来越严格，目前的缓蚀剂基本上无法在保证缓蚀效果的同时满足内冷水行业标准DL/T801-2010定子空芯铜导线冷却水的水质控制要求(pH7～9，电导率0.4～2.0，Cu≤20μg/L)。因此，尽管缓蚀剂添加的方法具有经济优势，但目前大型发电机组内冷水系统中基本不使用。
技术实现思路
针对现有缓蚀剂不能满足大型发电机内冷水空芯铜导线腐蚀防护要求，水质控制方法投资成本高、运行维护困难的问题，本专利技术的目的是在于提供一种能够在低剂量添加条件下，既能有效地抑制空芯铜导线腐蚀，又能保证内冷水水质符合机组运行要求的复合缓蚀剂。本专利技术的另一个目的是在于提供一种所述的复合缓蚀剂的应用，将该复合缓蚀剂应用于发电机内冷水空芯铜导线防腐，能够在低剂量添加条件下，即有效地抑制空芯铜导线腐蚀，又能保证内冷水水质符合机组运行要求。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种发电机内冷水空芯铜导线复合缓蚀剂，该复合缓蚀剂由以下重量份组成：二酚和/或多酚类化合物10～50份；二胺和/或多胺类化合物50～85份；短链烷基硫醇0.5～5份。优选的方案，二酚类化合物为对苯二酚、间苯二酚和邻苯二酚中的至少一种。优选的方案，多酚类化合物为邻苯三酚、没食子酸、单宁、儿茶素、表儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素没食子酸酯中的至少一种。优选的方案，二胺类化合物为乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、对苯二胺、间苯二胺、1,2-二胺基环己烷、1,3-二胺基环己烷、1,4-二胺基环己烷、3,5-二氨基苯甲酸和赖氨酸中的至少一种。优选的方案，多胺类化合物为均苯三胺、1,2,4-三胺基苯、三(2-胺乙基)胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺、多乙烯多胺、聚乙烯胺、聚乙烯亚胺和聚赖氨酸中的至少一种。优选的方案，短链烷基硫醇为C2～C8的烷基硫醇。本专利技术提供的较优选的发电机内冷水空芯铜导线复合缓蚀剂配方由以下重量份组成：间苯二酚、没食子酸和表没食子儿茶素没食子酸酯35～50份；均苯三胺50～65份；1-己硫醇0.5～3份。进一步优选的方案，间苯二酚、没食子酸、表没食子儿茶素没食子酸酯的质量比为1～3:4～6:2～4；最优选为2:5:3。本专利技术提供另一种较优选的发电机内冷水空芯铜导线复合缓蚀剂配方由以下重量份组成：单宁和儿茶素25～40份；己二胺50～70份；1-丁硫醇2～5份。进一步优选的方案，单宁和儿茶素的质量比为4～6:2～4；最优选为5:3。本专利技术的复合缓蚀剂是专门针对发电机内冷水空芯铜导线而研发，其中的酚类化合物、胺类化合物及烷基硫醇之间能相互反应形成致密的有机保护膜，有效防止水中腐蚀性物质直接接触铜而导致铜氧化腐蚀。本专利技术的复合缓蚀剂中酚类化合物还是起到缓蚀作用的主要物质，在内冷水中，多酚类化合物一方面能够与铜发生配位相互作用，在铜表面形成有机膜层，防止水中腐蚀性物质直接接触铜；另一方面，多酚类化合物具有抗氧化性，能消耗内冷水中的氧气，降低铜发生氧化腐蚀的可能。本专利技术的复合缓蚀剂中胺类化合物由于具有碱性，能够使内冷水保持微碱化，使铜处于钝化区间，进一步抑制腐蚀。本专利技术的复合缓蚀剂中的烷基硫醇含有憎水性的烷基，烷基不参与化学反应，其保留在有机膜层表面，呈现憎水特性，能有效地排斥水分与铜接触。此外，硫醇也能与铜发生配位反应，进一步弥补了酚类化合物与胺类化合形成的有机层存在的少量缺陷。本专利技术还提供了所述的发电机内冷水空芯铜导线复合缓蚀剂的应用，将其应用于发电机内冷水空芯铜导线防腐。优选的方案，所述的复合缓蚀剂在发电机内冷水中的浓度不大于5ppm。为保证内冷水的电导率合格，复合缓蚀剂在内冷水中浓度小于等于5ppm，在用量少的情况下任然可以有效地抑制空芯铜导线腐蚀。与已有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的复合缓蚀剂具有原料廉价、配制简单、使用方便的特点，无需小混床、水质控制装置等，明显降低发电机组的投资、运行和维护成本，有利于广泛推广。(2)本专利技术的复合缓蚀剂用于发电机内冷水空芯铜导线腐蚀防护时，各成分的协同作用显著，可以在保证缓蚀效果。(3)本专利技术的复合缓蚀剂具有用量少，效果显著的特点，使用过程满足内冷水的水质控制要求。附图说明【图1】环氧树脂封装的空芯铜导线浸入添加了4ppm的实施例1复合缓蚀剂和未添加缓蚀剂的内冷水中后的动电位极化曲线以及阻抗谱图。【图2】添加了2ppm的实施例2配制的复合缓蚀剂添加到内冷水系统中，运行24小时后取出部分铜导线后表面的扫描电子显微镜照片。【图3】添加了3ppm的实施例3配制的复合缓蚀剂添加到内冷水系统中后，对比未添加缓蚀剂的系统中铜腐蚀速率监测结果。具体实施方式以下通过具体实施例说明本专利技术，但实施例仅用于说明，并不限制本专利技术的范围。在不脱离本专利技术上述方法思想范围的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换和变更，均应包含在本专利技术的范围内。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电机内冷水空芯铜导线复合缓蚀剂，其特征在于：由以下重量份组成：二酚和/或多酚类化合物 10～50份；二胺和/或多胺类化合物 50～85份；短链烷基硫醇 0.5～5份。

【技术特征摘要】
1.一种发电机内冷水空芯铜导线复合缓蚀剂，其特征在于：由以下重量份组成：
二酚和/或多酚类化合物10～50份；
二胺和/或多胺类化合物50～85份；
短链烷基硫醇0.5～5份。
2.根据权利要求1所述的发电机内冷水空芯铜导线复合缓蚀剂，其特征在于：
所述的二酚类化合物为对苯二酚、间苯二酚和邻苯二酚中的至少一种；
所述的多酚类化合物为邻苯三酚、没食子酸、单宁、儿茶素、表儿茶素没食子酸
酯和表没食子儿茶素没食子酸酯中的至少一种；
所述的二胺类化合物为乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、对苯二胺、
间苯二胺、1,2-二胺基环己烷、1,3-二胺基环己烷、1,4-二胺基环己烷、3,5-二氨
基苯甲酸和赖氨酸中的至少一种；
所述的多胺类化合物为均苯三胺、1,2,4-三胺基苯、三(2-胺乙基)胺、二乙烯
三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺、多乙烯多胺、聚乙
烯胺、聚乙烯亚胺和聚赖氨酸中的至少一种；
所述的短链烷基硫醇为C2～C8的烷基硫醇。
3.根据权利要求1或2所述的发电机内冷水空芯铜导线复合缓蚀剂，其特征在
于：由以下重量份组成：
间苯二酚、没食子酸和表没食子儿茶素没食子酸酯30～50...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊杰，周舟，何铁祥，钱晖，王凌，査方林，万涛，刘凯，龚尚昆，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖南省电力公司，国网湖南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11