专利名称：汽轮机的防腐剂和保护汽轮机元件的方法
技术领域：
本发明通常涉及汽轮机的防腐剂，尤其涉及一种新的汽轮机防腐剂和保护汽轮机元件的方法。
汽轮机元件习惯上用两种基本防腐剂之一来保护或者是利用石油的衍生物如润滑油，润滑脂膏或者是利用象胶膜这样坚硬的覆盖层。一方面，胶膜长时间使用后会有裂纹，而失去其作为防腐剂的功效。另一方面，石油衍生物能“愈合”防腐剂薄膜面上的裂缝和划痕，即使暂时有裂缝和划痕，其也能保持作为防腐剂的作用。然而，由石油衍生物组成的防腐剂在安装汽轮机元件之前必须将其从所涂的元件表面上全部除去，因为蒸汽发生器和汽轮机的供水系统中必须避免润滑油、润滑脂膏的实际浓度中所含的杂质，如，硫化物及重金属。尤其在核动力发电厂中要考虑由于上述杂质的存在对蒸汽发生器的腐蚀。另外，由于汽轮机在运行前也许要放置一段时间，装配没涂有防腐剂的汽轮机是不理想的。汽轮机暴露在潮湿的空气中会很快地被腐蚀。
由石油衍生物组成的汽轮机防腐剂的确具有能从其所涂元件上迅速除去的优点。但胶膜覆盖层很难除去并且不能“愈合”其表面上形成的裂缝和划痕。再有，胶膜覆盖层防腐剂如果留在元件上，当冷凝子系统中采用抛光树脂时，其可能被普通的冷凝抛光树脂结合成特殊物质。
因而，本发明的基本目的是提供一种汽轮机防腐剂和保护汽轮机元件的方法，而其在应用中无上述防腐剂的缺点。
参照此目的，本发明属于一种保护汽轮机元件的方法，其特征在于胺聚合物与有效量的预选的有机溶剂相混合，调配所用的混合物粘度以在元件上涂一层有效保护元件的覆盖层，并且在预定的时间后覆盖层分解。
通常由于胺是与一般的蒸汽发生系统相关的化学物质的一部分，并且长链胺常用于汽相抑制剂，所以由胺聚合物(也叫做“聚胺”)组成的防腐剂比其石油衍生物和胶膜覆盖层有很大优点。聚胺不但对蒸汽发生系统的整个化学过程无害，而且胺分解时产生的碱性环境对于中和任何酸类是有好处的。
参照本发明的一个重要方面，聚胺的分子量选定在某一范围，且其单体的碳原子数较低，它与选择的溶剂混合而得到适用的粘度。然后，用普通的方法例如通过喷涂将混合物涂到元件上，并保持喷涂后的状态。短时间后，溶剂从混合物中蒸发，留下聚胺保护元件。
参照本发明的另一个重要方面，在蒸汽发生器系统内即使元件被安装或替换后，允许聚胺防腐剂保留在元件上。很明显，这省略了在安装或替换之前的清除步骤，满足了减小蒸汽发生器系统停工期的目的，而且对蒸汽发生器系统的化学过程不构成影响，因为聚胺防腐剂在蒸汽存在的情况下能很好地分解。
参照本发明的第三个重要方面，用于汽轮机元件上的聚胺防腐剂的厚度可由改变所用的聚胺防腐剂的粘度来控制。这样，薄层聚胺防腐剂对所涂元件能够起到长期的保护作用，而厚层的聚胺防腐剂可以改进“自愈合”所要求的特性。
关于聚胺和其产生的方法的详细资料在“高场有机化学”(第三版，1985年)3月刊的附录B到J中“胺”一节中给予说明，在此可以作为参考。同样在三月刊中也可以找到链的形成及枝化的详细资料。
本发明通过以下详细的说明将更加明显。
汽轮机防腐剂和保护汽轮机元件的方法利用了胺聚合物或聚胺。要注意一个关键点，即本申请中通篇用了“汽轮机元件”术语，但本发明并不限于“汽轮机元件”上的应用。在此申请人认为所用的“汽轮机元件”术语是指用于蒸汽发生器系统的其它的任何未覆盖的金属元件，象核动力厂的锅炉，水分离器、再热器和其他应用水或蒸汽的热交换元件。
根据本发明，选择聚胺并且与有机溶剂以大约1∶1的比例混合调节混合物粘度使其易于涂于汽轮机元件表面上。任何聚胺都适用于本发明，最好是在无卤素存在下合成郯罚蛭彼鼗衔锘岽偈乖础Ｍ荼痉⒚髦灰皇锹被芗粒缍纫彝椋⑶抑灰洳皇撬模梢岳萌魏问实钡挠谢芗痢Ｓ捎谥瞥傻钠只栏林泻兴岽俳母矗虼司郯泛腿芗恋幕旌衔镏斜匦氡苊獯嬖谒 选择的聚胺最好是低分子量，也就是说最好在500-2000的范围。因为低分子量的防腐剂不但有一个理想的应用特性，而且考虑到上述避免水基溶剂的同样理由，它也不需要溶于水。分子量在500范围内的防腐剂就性质上讲真是流动的，便于在汽轮机上涂薄层(大约1密耳)。而分子量为20，000范围内的防腐剂是相当粘稠的，便于在汽轮机上涂厚层(例如，大约3密耳)，并且促使“自愈合”防腐剂表面的裂缝和划痕。另外，为了优化防腐剂的分解性质，选择的聚胺的单体其碳原子数为2个至5个。
聚胺和溶剂混合达到一个适用的粘度之后，把混合物涂于元件上达到所需的厚度并且使其干燥。溶剂相继地从混合物中蒸发，留下的聚胺保护暴露在蒸汽环境中的元件。当安装或替换元件时，不必在安装或替换之前除去防腐剂，因为聚胺在蒸汽中一段时间后分解成无害的化合物，而不对蒸汽发生器系统的化学过程构成威胁。
只要满足上述准则任何聚胺/溶剂的混合物都是适用的。以下的例子描述了本发明的聚胺防腐剂的最佳实施。
用基本纯的1，2-二氯乙烷与氨缩合，化学计量生成支化叔聚胺的比率。在缩合过程中作为付产品产生的氯化氢要仔细地除去，例如用水洗萃取的方法将其除去。然后将生成的聚胺与合成的石脑油以大约1∶1的比例混合而生成一种适用的粘度。申请人所用的“合成石脑油”术语指的是基本上纯的石脑油。制成的聚胺防腐剂的粘度即石脑油蒸发后汽轮机元件表面上剩余的沉积物，不仅由胺聚合物单元的大小来控制而且还由沿聚合物链的支化程度来控制。可以用减少成链度和支化度的任何适用的方法，但是根据本发明的实施例，通过添加氯乙烷来有效地控制成链度和支化度，该氯乙烷仅在链端起反应，从而停止链的增长。
在起动蒸汽发生器系统时，上述的沉积物分解成氨1-羟基-2-氨基乙烷，乙二胺和乙二醇的混合物。其都不对蒸汽发生器系统构成危害。另外，如果聚胺防腐剂被普通的冷凝抛光树脂结合，一种简单的腐蚀性清洗(例如用氢氧化钠)可以提高元件上被结合的聚胺的分解。由于上述聚胺防腐剂全部是合成化合物，其可以避免如硫化物和重金属这样的杂质对蒸汽发生器系统的有效运行所构成的危害。
上述胺的合成方法对本发明的应用不是关键。然而，最好不利用卤化物来合成聚胺。
本发明下面的例子描述了避免利用卤化物来合成胺的最佳方法。
用乙二醛和乙二胺进行还原胺化反应，二者的克分子比率在2.5∶1到3.5∶1的范围内。为了保持高度支化，乙二醛和乙二胺最好比大约2.9∶1的克分子比率混合。为了控制链形成和支化的程度，把有效量的单官能团的醛(如乙醛)加入还原过程。在制成具有适用粘度的混合物前，生成的胺以大约1∶1的比例与合成石脑油混合。然后，利用例如喷涂方法把混合物喷于汽轮机元件上。一段时间后，石脑油蒸发，在元件表面上留下聚胺混合物。聚胺混和物大约在6个月之内分解。
权利要求
1.保护污轮机元件的方法，其特征在于胺聚合物与预选的有效量的有机溶剂混合，而调配所用混合物的浓度，使其在元件上形成一层有效的覆盖层以保护元件并在预定的时间后所述的覆盖层分解。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的预选溶剂基本上是无水的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的预选溶剂为石脑油。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于形成于元件上的有效的覆盖层厚度大约为0.025毫米。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的预定时间大约为6个月。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的覆盖层能够有效地自愈合裂缝和划痕。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于有效的覆盖层厚度大约为0.075毫米。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的有机溶剂基本上是无卤化物的化合物。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于胺聚合物基本上是无卤素的。
10.用于保护暴露于蒸汽中元件的防腐剂，其特征在于聚胺的单体具有2到5个碳原子，所述的涂于元件上的胺的聚合物仅分解为许多无害的化合物，这些化合物产生一个碱性的环境以中和蒸汽中的酸类。
11.根据权利要求10所述的防腐剂，其特征在于利用有效量的石脑油来减少所述聚胺的粘度，使其达到适于喷涂所达量的胺聚合物的应用粘度。
12.根据权利要求10所述的汽轮机元件防腐剂，其特征在于1，2-二氯乙烷和氨的缩合产物基本上是以化学计量比结合的。
13.汽轮机元件的防腐剂，其特征在于在预定克分子比率的范围内乙二醛和乙二胺相互结合，还原胺化生成胺聚合物。
14.根据权利要求13所述的防腐剂，其特征在于所述的预定范围是从2.5∶1到3.5∶1，加入有效量的石脑油以便调配所述还原胺化产物的应用粘度。
全文摘要
汽轮机防腐剂及保护汽轮机元件的方法包括把用有机溶剂混合调节其粘度的胺聚合物用于该类元件上。
文档编号C08G12/00GK1034014SQ8810805
公开日1989年7月19日 申请日期1988年11月23日 优先权日1987年11月23日
发明者吉姆斯克斯多福·贝鲁斯 申请人:西屋电气公司