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锅炉设备低温腐蚀原因及对策措施

锅炉设备低温腐蚀原因及对策措施
锅炉设备低温腐蚀原因及对策措施

低温腐蚀与积灰机理

低温腐蚀与积灰机理 燃料中的硫分在燃烧时与氧化合形成SO2,其中有小部分再被氧化,生成SO3。烟气中水蒸汽的露点温度是不高的,根据水蒸汽含量的多少,一般约为40~60℃,但如果烟气中含有SO3,则与水蒸汽形成硫酸蒸汽,使烟气的露点温度大大提高,称为酸露点。烟气中SO2氧化为SO3的转换率与燃烧方式及燃料种类有关。一般链条炉的转换率为2~3%,煤粉炉的转换率为0.5~0.8%。图1示出链条炉与煤粉炉中烟气露点温度与燃料折算含硫量的关系。 当锅炉受热面的壁温低于烟气的酸露点温度时,烟气中的硫酸蒸汽就开始凝结,在锅炉受热面上形成酸膜。引起受热面腐蚀。同时,凝结的酸膜粘附飞灰,并与受热面上的积灰起化学反应,引起积灰硬化,形成以硫酸钙为基质的水泥状物质,严重的积灰又使管壁温度降低,凝结的酸液更多,这样就使受热面的积灰与腐蚀越加严重,直到管子堵塞,造成严重的腐蚀与堵灰,对锅炉工作的影响很大。 由图可见,随壁温降低,受热面腐蚀速度呈波浪形曲线变化。这是由于腐蚀速度与硫酸 凝结量,硫酸浓度及管壁温度等多种因素有关。硫酸凝结量愈多,腐蚀愈严重,壁温愈高,腐蚀速度愈大,而腐蚀速度与硫酸浓度的关系不成正比,当硫酸浓度降低到56%左右时,腐蚀速度与硫酸浓度的关系不成正比。当硫酸浓度降低到56%左右时,腐蚀最为严重。因此,随受热面壁温降低,当达到酸露点a时,由于硫酸蒸汽凝结而使腐蚀速度增加,到b 点时达到最大。之后,由于壁温降低,使腐蚀速度减小,到C点时由于凝结的酸液浓度降低到56%,达到最大腐蚀速度区的浓度而使腐蚀速度增加。到d点时,达到水蒸汽露点大量水蒸汽开始凝结,此时,不仅烟气中的SO3溶于水中,而且烟气中的大量SO2也能直接溶于水中,形成亚硫酸溶液(H2SO3),同时烟气中HC L等也溶于水中,因而使腐蚀速度剧烈增加。由此可见,随受热面壁温降低,存在两个腐蚀强烈区,一个是在低于酸露点约20~30℃区域,一个是在水蒸汽露点以后,在两个腐蚀区之间,大致从水露点以上20℃到150℃之间,存在一个腐蚀轻微区,其腐蚀速度通常小于0.2mm/年。这样的腐蚀速度在工作中是允许的。 由以上腐蚀过程的分析可见,在设计空气预热器时,如果保持受热面的最低壁温大于酸露点温度,则受热面不会发生腐蚀,也不会引起粘结性积灰,因而工作十分可靠。但是,要满足这样的条件,锅炉排烟温度将过高,使锅炉效率降低,影响锅炉经济性。为此,通常将锅炉最低壁温设计在轻微腐蚀区,大致保持在30℃以上,使低温段的腐蚀不致十分严重。可是,在管式空气预热器中,实际运行时,在锅炉启动、停炉及低负荷运行时,由于烟气流 速降低,且分布不均匀,使部分烟管积灰,同时烟温降低,常使受热面壁温度降到水露点温度以下,从而引起严重的腐蚀与积灰,逐步将管子堵死和烂穿,严生影响锅炉的正常工作。

锅炉垢下腐蚀机理

垢下腐蚀简介 1、定义 垢下腐蚀under-deposit corrosion:金属表面沉积物产生的腐蚀 2、腐蚀机理 一种特殊的局部腐蚀形态,其机理是由于受设备几何形状和腐蚀产物、沉积物的影响,使得介质在金属表面的流动和电介质的扩散受到限制,造成被阻塞的的空腔内介质化学成分与整体介质有很大差别,空腔内介质pH值发生较大变化,形成阻塞电池腐蚀(Occude cell corrosion),尖端的电极电位下降,造成电池腐蚀。按其腐蚀原理可分为酸性腐蚀和碱性腐蚀两种,通常循环冷却系统的垢下腐蚀为酸性腐蚀。 结垢是指在冷却水中所含成垢组分在水侧金属表面的结垢过程,污垢是包括水垢在内的固形物的集合体。常见的污垢物有:泥渣及粉尘砂粒,腐蚀产物,天然有机物群生物群体,一般有碎屑、氧化铝、磷酸铝、磷酸铁和污垢的沉积,冷却塔的污垢来自于以下几个方面:①来自补充水的污垢。②来自空气污垢。③来自系统本身的污垢。 微生物是一些细小多为肉眼看不见的生物,微生物的种类有细菌、藻类、真菌和原生动物,微生物在冷却水系统中大量繁殖,会使冷却水颜色变黑,发生恶臭。破坏环境,同时会形成大量粘泥使冷却塔的冷却效率降低,使效率迅速降低的水头损失增加,沉积在金属表面的菌类,会引起严重的垢下腐蚀所有这些总是导致冷却水系统不能长期安全运转影响生产,造成经济损失。因此,微生物危害与水垢腐蚀对冷却水的危害是一样的重要三者比较起来控制微生物的危害应是首要的。冷却水的微生物有以下种类:有真菌、硫酸菌、还原菌、自养菌、异样菌、硫细菌、铁细菌、硝化菌、藻类,藻类是低级的绿色植物,没有要茎叶的分化固然又叫原植体植物,藻类与菌类的主要区别在于具有色素体的色素,能进行光合作用。制造营养物质是光合自养型生物,在循环冷却水系统,常出现的有蓝绿藻、绿藻、硅藻三大类,在循环冷却水池,冷却塔受光照的部分生长繁殖枯死的藻类进入循环冷却系统成为沉积物的一种成份,金属的垢下腐蚀是由于其本身电化学腐蚀存在自催化作用,酸腐蚀是氢的去极化作用(2H++2e→H2),腐蚀产物主要是可溶性盐,这些盐类的水解使介质的酸性进一步增强,加速了金属的腐

大型锅炉低温腐蚀的原因分析及防控措施

大型锅炉低温腐蚀的原因分析及防控措施 发表时间:2019-07-26T10:52:59.217Z 来源:《建筑细部》2018年第27期作者:袁磊[导读] 通过需要分析大型锅炉的低温腐蚀问题,并采取针对性措施,一遍提高了大型锅炉的适用效果。 摘要:大型锅炉能够有效实现热能资源的二次回收利用。在特定的工业生产过程中,通过在各工艺中设定大型锅炉,就能够实现余热的回收以及再利用,削减一次能源的消耗量,实现节约能源。大型锅炉在高能耗产业中具有良好的应用性,开发前景非常良好。然而,实际上,大型锅炉运行中,非常容易出现结露以及腐蚀问题,影响大型锅炉的正常使用。因此,通过需要分析大型锅炉的低温腐蚀问题,并采取针对性措施,一遍提高了大型锅炉的适用效果。 关键词:大型锅炉;低温腐蚀;结露;预防措施 1 大型锅炉的类型以及特点 1.1 大型锅炉的类型及应用形式 所谓大型锅炉,指的主要以烟道气体和工艺气体中的热能来作为热源,通过一定的方式来对这些热能进行回收。根据具体工艺设备的特征,大型锅炉通常被划分成两个类型:(1)通过冷却工业生产中的气体,同时实现余热回收;(2)基于节能的热能回收。根据大型锅炉的适用情况,可分为烧结大型锅炉、水泥窖大型锅炉、合成氨大型锅炉等。另外,如果从水循环的方式来对其类型进行划分,可以划分成自然循环大型锅炉以及强制循环大型锅炉两个类型。在目前工业生产中,如果使用大型锅炉,基本上都会选择运用水管式大型锅炉,主要作用是实现高压余热气体的回收和利用。 1.2 大型锅炉的特点 与普通锅炉相比,大型锅炉缺乏直接的燃烧设备,对热能的质量和供应要求也没有固定要求,所以在布置上与工业锅炉有很大的不同。大型锅炉位于工业生产过程的每个部分。工作环境复杂,燃烧锅炉的安全稳定性高。另外,考虑到大型锅炉回收的工而已废气很多都具有易爆性以及腐蚀性,所以在材质选用上需要特别引起注意,这就要求大型锅炉材质必须要能够承受强冷和强热冲击,其结构设计也要能够适应恶劣工作环境。 2 大型锅炉低温腐蚀机理 大型锅炉的低温腐蚀特点是均匀性,它会使得大型锅炉的管壁逐渐变薄直至破裂。当进入大型锅炉的烟道气体含有更多二氧化硫时,二氧化硫会在某种条件下发生转变,生成三氧化硫,三氧化硫与烟道煤气的水蒸气结合,形成硫酸蒸气。随着烟气的流动,管道壁的温度进一步降低,如果管道壁的温度达到硫酸蒸汽露点温度,那么硫酸蒸气在管壁上慢慢地凝缩,产生低温的露点腐蚀,形成硫酸亚铁。硫酸铁在煤堆积物的催化剂作用下形成硫酸铁,而实际上硫酸铁对二氧化硫转化为三氧化硫具有一定催化作用,可以大大加速二氧化硫向三氧化硫的转换。由于低温腐蚀形成的腐蚀层容易脱落,烟气的不断冲刷会使得复式层脱落,进行循环上述腐蚀过程,形成新的腐蚀层。在长期的运行过程中,由于低温腐蚀,管道壁连续变薄,进而导致管道破裂。 3 大型锅炉低温腐蚀预防措施 3.1 灰分的利用 (1)通过在管道内附加螺旋管接头,能够使烟气在流经大型锅炉时由原来的平行流动转变成旋转流动,这种方式能够减少烟气流动时在锅炉中的沉积,同时也能够冲击烟气本身的层流附面层,使其出现紊流,进一步提升烟气对管道的传热系数。另外,在此过程中,大多数的烟层并未与管道进行接触就实现了分离沉积,即便有部分松散积灰会附着在管壁上,在运维中采用机械去除的方式也可以非常容易的进行去除。 (2)减小漏风量和过量空气系数。在余热管道运行中,如果是的鼓风机的功率增加,那么会提升烟气中的含氧量,这就会使得烟气中的三氧化硫含量进一步提升。所以,在大型锅炉运行中,管道漏风以及炉膛空气量过多都是引发烟气中三氧化硫含量增加的关键因子,因此实际工作中必须要对烟道漏风量进行较为严格的管控,对于鼓风机的功率和转速也要进行有效调整,尽可能的降低烟气中三氧化硫含量,降低对管材的腐蚀性,延长其使用寿命。 3.2 提高金属壁的温度 管材金属壁的温度如果提升,那么就不容易出现结露现象,对于管材的腐蚀也就会随之降低所以,在实际运行中,应该结合实际工作状况来采取核实的措施提升管道金属壁温度,从而更好的实现对大型锅炉的保护。 3.3 控制大型锅炉积灰 (1)进一步提升省煤器的进水温度。如果烟气中硫酸的露点温度低于管材壁温,那么就能够切断低温腐蚀化学反应的基础条件,从而避免腐蚀反应的进行。所以实际工作中,可以把省煤器和蒸汽提前进行预混,消除出现腐蚀反应的条件。(2)受热面的清洁也能够在一定程度上减少积灰。所以实际工作中可以装设吹灰器,并选择使用振动、振打的方式来对积灰进行及时清除,保持清洁。(3)耐腐蚀材料。如果在大型锅炉生产过程中,选择使用耐腐蚀材料,那么也能够显著降低在其使用过程中由腐蚀引发的问题,提升其使用效率。 3.4 大型锅炉的日常维护操作 在大型锅炉实际运用方面,要及时观察水位计,同时也要注意对水位计的检修和维护,如果水位计出现滴液、漏液的问题,那么就应该及时对其进行检修与更换,以便于保证大型锅炉能够安全运转。另外,在大型锅炉的运行过程中要对传动装置的灵活性进行检查,以便于保证其工作状态能够达到大型锅炉运行的实际需求,充分发挥其价值。工作人员还需要对大型锅炉系统的连接管道法兰严密性定期进行检查,如果尹继峰发生剧烈振动,那么就需要停止其运转,并对其叶轮磨损状况实施检修,如果发生损坏,则需要急性更换。还应该不定期的对大型锅炉的气压以及蒸汽量实施检测,从而保障其在正常工作范围内。工作人员还需要大型锅炉的高低水位报警器等装置实施检查,保证相关设备处于正常运转状态,对于可能存在问题的设备要做好检修和养护,只有这样,才能够有效奥众大型锅炉的平稳、安全运行,避免低温腐蚀状况的发生。 3.5 其他

论锅炉受热面高温腐蚀

论锅炉受热面高温腐蚀 论锅炉受热面的高温腐蚀 【摘要】主要介绍了电站锅炉受热面的高温腐蚀机理、危害、类型、影响高温腐蚀的因素,并提出了防止或减轻受热面高温腐蚀的措施。 【关键词】受热面高温腐蚀机理影响因素防止措施 目前在高参数、大容量火电机组中,锅炉受热面的高温腐蚀问题已很普遍且迫切需要解决。因发生高温腐蚀导致受热面管件损坏严重而被迫停机的事故屡见不鲜。受热面的高温腐蚀已经成为燃煤锅炉机组安全稳定运行的一大隐患。在锅炉的设计及运行调整中如稍有不慎则高温腐蚀便很容易发生,腐蚀使得受热面承压部件的管壁变薄,严重时会使受热面管子在短时间内爆管,导致锅炉漏泄而被迫停机或事故跳机。可见其迫害程度非常之大,在运行中必须避免受热面的高温腐蚀。 1 高温腐蚀的形成机理 所谓高温腐蚀是指在煤粉锅炉高温火焰及高温烟气区,过热器和再热器管子及其悬挂件产生的外部腐蚀。锅炉受热面的高温腐蚀是一个复杂的物理化学过程。与其他有关煤的反应机理一样,由于煤自身的复杂性以及迄今对它的认识有限,这类机理都是粗糙的和带有推理性的,在结论的定量上也都具有相当宽的范围。高温腐蚀多发生在燃烧器区域的水冷壁、高温过热器、高温再热器,亦即受热面管壁金属温度超越一定界限的部位。从对高温腐蚀的现象及调查研究结果表明,这种腐蚀都是因壁面与积灰层间的一层液相物反应 而产生的。污染后的受热面会受到灰渣和烟气的复杂的化学反应。高温过热器与高温再热器多布置于烟温高于700-800?的烟道内,管子的外表面积灰由内层、外层两部分组成,内层灰密实,与管子黏结牢固,不易清除;外层灰松散,容易清除。

低熔灰在炉膛内高温烟气区已成为气态,随着烟气流向烟道。由于高温过热器及高温再热器区域的烟温较高,低熔灰若不接触温度较低的受热面则不会凝固,若接到温度较低的受热面就会凝固在受热面上,形成黏结灰层。灰层形成后,表面温度随灰层厚度的增加而增加。此后,一些中、高熔灰粒也被黏附在黏性灰层中。这种积灰在高温烟气中的氧化硫气体的长期作用下,形成白色的硫酸盐密实灰层,这个过程称为烧结。随着灰层厚度的增加,其外表面温度继续升高,低熔灰的黏结结束。但是中熔灰和高熔灰在密实灰层表面还进行着动态沉积,形成松散而且多孔的外层灰。内层灰的坚实程度随着时间的增长而增大,时间越长,灰层越坚实。 对于黏结灰层固形物进行化学分析和x衍射分析,结果都表明其主要构成是碱-三硫酸铁的络合物。它在538-704?温度范围内呈熔融状态。从关于碱-三硫酸铁络合物与铁的反应特性资料可知,在与碱-三硫酸铁络合物紧密黏结的奥氏体钢或铁素体钢之间都会产生对铁的腐蚀反应。与铁素体钢的这种反应,其速度是随着温度的升高而增大的;奥氏体钢的腐蚀速度与温度关系则成半铃形。从实验室的腐蚀失重试验结果也表明在相当于炉内条件下,合成硫酸盐具有相同的铃形腐蚀速度曲线,也表明这个硫酸盐络合物是受热面 高温腐蚀的根本原因。由此可以得出产生高温腐蚀的机理是:因煤灰的选择性沉积,使碱与氧化铁在积灰层中的浓度远比在煤灰中高。碱-三硫酸铁是这些选择性沉积物中与烟气中的so3反应生成的。碱与氧化铁在沉积之初很可能是粉末状的物料,随着温度的升高而呈熔融或半熔融状态。碱在管壁表面的聚积也可能是出于外层熔融物料的迁移。图示也表明了,积灰层中钾、钠含量比的重要性。钠络合物在图示的温度范围内都是干的;而钾络合物从625?开始就产生黏结;1:1钾络合物在约550?时就开始呈熔融状态,非但开始呈熔融状态的温度低,其温度范围也宽(如图1)。 煤灰在受热面上的沉积并致腐蚀的大致步骤如下:

混凝土结构的腐蚀及防腐措施

混凝土结构一直被认为是一种节能、经济、用途极为广泛的人工耐久性材料,是目前应用较为广泛的结构形式之一.但随着结构物的老化和环境污染的加剧,其耐久性问题越来越引起国内外广大研究者的关注.由于勘察、设计、施工及使用过程中多因素影响,很多混凝土结构都先后出现病害和劣化,使结构出现了各种不同程度的隐患、缺陷或损伤,导致结构的安全性、适用性、耐久性降低,最终引起结构失效,造成资金的巨大浪费.从国外情况来看[1],美国与钢筋腐蚀有关的损失占总腐蚀的40%;前苏联工业建筑的腐蚀损失占工业固定资产的16%,仅混凝土和钢筋的腐蚀损失占GDP的1·25%; 1999年,澳大利亚公布的腐蚀损失为GDP 的4.2%.除此之外,北欧、英国、加拿大、印度、日本、韩国及海湾地区等不少国家都存在以基础结构设施为主的腐蚀.中国面临的问题同样很严峻.根据中国工程院2001~2003年《中国工业和自然环境腐蚀调查与对策》中的统计, 1998年中国建筑部门(包括公路、桥梁建筑)的腐蚀损失为1000亿人民币[2].近年来,中国建筑行业的发展速度突飞猛进,一批批建筑物拔地而起,但钢筋混凝土基础的耐久性问题也逐渐暴露出来.所以,重视和加强钢筋混凝土基础结构的腐蚀性与防腐措施的研究已迫在眉睫. 1 腐蚀机理分析 1·1 混凝土的腐蚀机理 混凝土的腐蚀是一个很复杂的物理的、物理化学的过程.由于混凝土腐蚀机理的复杂性,对混凝土腐蚀的分类还没达成一个共同的认识,但一般都倾向于采用前苏联学者B·M.莫斯克文为代表所提出的分类方法[3].将混凝土的腐蚀分为3类:溶蚀性腐蚀、某些盐酸溶液和镁盐的腐蚀、结晶膨胀型腐蚀. 所以,混凝土的腐蚀机理可从以下3类入手:物理作用、化学腐蚀、微生物腐蚀. 1·1·1 物理作用 物理作用是指在没有化学反应发生时,混凝土内的某些成分在各种环境因素的影响下,发生溶解或膨胀,引起混凝土强度降低,导致结构受到破坏.物理作用主要包括2类:侵蚀作用和结晶作用. (1)侵蚀作用:当环境中的侵蚀性介质(如地下软水,河流、湖泊中的流水)长期与混凝土接触时,将会使混凝土中的可溶性成分(如Ca(OH)2)溶解.在无压力水的环境下,基础周围的水容易被溶出的Ca(OH)2饱和,使溶解作用终止.侵蚀作用仅仅发生在混凝土表面,影响不大.但在

工业锅炉局部腐蚀分析和预防腐蚀关键技术

工业锅炉局部腐蚀分析和预防腐蚀关键技术 摘要:在多年的锅炉检验过程中,发现快装锅炉的腐蚀部位有一定的规律性:即发生在锅炉的特定区域内、其腐蚀形态多以凹坑、斑点状出现;其腐蚀原因除了与锅炉水质状况有关外,还与锅炉的运行方式、锅炉结构和维护保养等因素有关。 关键词:工业锅炉局部腐蚀预防 1、腐蚀的机理 腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类,化学腐蚀一般无电流产生,而电化学腐蚀则伴有电流产生。对锅炉受压元件来说,水侧以电化学腐蚀为主,火侧或烟气侧以化学腐蚀为主。氧腐蚀实际上是一种电化学腐蚀,其主要原因是铁和氧形成两个电极,组成腐蚀电池。因为铁的电极电位比氧的电极电位低,所以在铁氧腐蚀电池中,铁是阳极遭到腐蚀, 铁在这里失去电子(氧化)以铁离子的形式转入水中,其反应如下:Fe→Fe2++2e氧在阴极,进行还原反应如下:O2+2H2O+4e→4OH-在这里,溶解氧起阴极去极化作用,而去极化作用的强弱与含氧量有关。所以,要减轻锅炉的氧腐蚀,必须尽可能地降低给水中溶解氧的含量。 2、锅筒水位线附近的腐蚀 2.1 腐蚀特点 锅筒水位线附近的腐蚀,是指在锅筒内水位线上下约100mm内,沿锅筒的内表面纵向分布的斑点状腐蚀。这种点蚀形状似水滴,腐蚀深度不大,但所占面积大,分布较为密集。其腐蚀程度虽然对锅筒强度影响不大,但是在锅炉水位波动范围内存在着温度交变应力,会促使腐蚀加剧,如果任其发展下去将导致锅筒强度降低,危及安全运行。 该区域之所以容易发生腐蚀,原因可能有三:第一,与给水未除氧有关。第二,可能是运行方式和操作不当造成的。经验证明,产生这种腐蚀的锅炉差不多都是间断运行的锅炉。这些锅炉运行方式和操作的特点是:在临时停炉或夜间压火时,保持较高的水位,随着停炉冷却,锅内压力迅速下降并很快降到零,甚至产生负压,使空气侵入锅内。当锅炉开始运行时,又不注意或无法赶走侵入锅内的空气,随着压力的上升,空气中的氧溶入锅水中,促进了氧腐蚀的发生。第三,可能是煮炉方法不当。煮炉的主要目的是通过煮炉在金属表面形成一层耐腐蚀的保护膜。煮炉用的药剂一般采用氢氧化钠(NaOH)和磷酸三钠(Na3PO4·12H2O)或碳酸钠(Na2CO3)。在煮炉过程中,金属表面形成保护膜主要是靠磷酸三钠;氢氧化钠在煮炉中的作用是与油脂起皂化作用,生成的泡沫性物质可以除去锅内油污,中和金属表面酸性以利形成保护膜。同时利用水的沸腾和自然循环以及降压排污的冲刷作用,使浮锈及部分氧化皮与金属本体脱离。如果在煮炉时只用了氢氧化钠,未用磷酸三钠,那么在金属壁面形成保护膜的效果差,而且如果煮炉时各个环节控制不好,锅筒内壁铁锈、氧化皮是不容易煮掉的,这就为锅炉腐蚀创造了有利的条件。 2.2 预防措施 对于这种腐蚀的预防,在给水未除氧的情况下可采取以下几种措施: (1)改进操作方式。临时停炉时,在维持较高水位的同时尽量维持一定的压力,防止外界空气侵入锅内;锅炉运行时要开启空气阀,待空气阀冒汽,锅炉压力达到

尾部受热面的积灰、磨损和低温腐蚀的预防和检修

论文 锅炉尾部受热面的积灰、磨损和腐蚀 的预防和检修 关键词:受热面积灰磨损腐蚀预防处理 作者:高俊义 单位:佳木斯第二发电厂生技处 住址:黑龙江省佳木斯市前进区 时间:2003年7月

锅炉尾部受热面的积灰、磨损和腐蚀 的预防和检修 高俊义 (佳木斯第二发电厂黑龙江省佳木斯市 154008) 摘要:大容量锅炉尾部受热面的积灰、磨损和腐蚀时有发生,对锅炉机组的安全、经济、稳定运行产生很大影响,本文主要阐述了大容量锅炉受热面积灰、磨损和腐蚀的原因、预防措施及发生这些缺陷后的一些处理方法。 关键词:受热面积灰磨损腐蚀预防检修 The boiler suffers the prevention for of accumulating the ash, wear awaying with corrosion of hot with fix GaoJunYi Summary:Big capacity boiler tail department some for reason for suffering the safety for of accumulating the ash, wear awaying with decaying having take placing, to boiler machine set of hot, economy, stabilizing circulating producing very big influence, this text primarily discussing the big capacity boiler suffering the hot area ash, wear awaying with corrosion, prevention measure and take placing these blemishs empress handle the method. Key phrase:Suffer the hot Accumulate the ash Wear away Decay Prevention Maintain 1前言 我国电站锅炉和工业锅炉以燃煤为主,而动力用煤质量偏劣,含灰量和含硫量等均较高,容易形成受热面的沾污、积灰、腐蚀和磨损。这将会给锅炉带来很多的问题,如积灰的清除、传热条件变差、受热面的寿命下降等问题。目前,随着锅炉容量的增大,炉内沾污、结渣、腐蚀等问题更为严重。这是由于如下众多的因素引起的:炉膛容积增大,清灰困难,烟道尺寸增大,烟速和烟温容易分布不均匀;

锅炉尾部受热面低温腐蚀分析及预防

锅炉尾部受热面低温露点腐蚀分析及预防 徐州天能姚庄煤矸石热电有限公司孙乐场 [摘要] 借徐州天能姚庄热电公司锅炉尾部受热面腐蚀一事,分析了烟气中SO3的形成和硫酸蒸汽的凝结是工业锅炉运行时低温段受热面管道腐蚀发生的根本原因。介绍了低温受热面管道的腐蚀过程,并对降低腐蚀提出了可行的预防措施 [关键词] 省煤器空预器腐蚀露点措施 0引言 响应节能减排、资源综合利用号召,徐州天能姚庄热电公司3台SHF20-2.45/400-SⅡ型燃煤锅炉技改为SHS20-2.45/400-QJ型燃焦炉煤气锅炉。运行一年后,3台炉空预器、省煤器出现不同程度的损坏。经检查分析省煤器、空气预热器的损坏,低温露点腐蚀是主要原因,在受热面的温度低于烟气的露点时,烟气中的水蒸气和硫燃烧后生成的三氧化硫结合成的硫酸会凝结在受热面上,严重地腐蚀受热面。 1低温腐蚀机理 1.1三氧化硫及硫酸的生成 焦炉煤气中含有硫,硫与空气中的氧气作用生成SO2,在炉膛内SO2继续被氧化,生成SO3,SO3与水蒸气结合生成硫酸蒸气的概率很大,硫酸蒸气将在温度比较低的空气预热器上凝结。硫酸浓度为零时,纯水沸点为45.45℃,随浓度增高,沸点也随之升高。烟气中只要含有少量硫酸蒸气,就会使露点大大超过纯水的露点;当硫酸蒸气的浓度为10%时,露点可达190℃左右。尽管烟气中硫酸蒸气的浓度很低,凝结下来的液体中的硫酸浓度却可以很高。因此,必须严格控制烟气中SO3含量,即控制燃料中的硫含量。 1.2 三氧化硫的生成及转化率的确定 烟气中三氧化硫生成的机理极其复杂。一般以为一部分是在工艺生产过程中产生的,一部分是在尾部烟道中产生的。 在工艺生产过程中,主要是原子氧的作用而生成三氧化硫,而原子氧主要是在燃烧反应中形成的。如: CO+O2→CO2+O H+O2→OH+O

换热器的防腐蚀措施

编号:SM-ZD-43372 换热器的防腐蚀措施Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:____________________ 审核:____________________ 批准:____________________ 本文档下载后可任意修改

换热器的防腐蚀措施 简介:该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 1.采用能耐介质腐蚀的金属和非金属材料 2.采取有效的防腐蚀措施 (1)防腐涂层 在换热器与腐蚀介质接触表面,覆盖一层耐腐蚀的涂料保护层,涂层要有较好的耐蚀性、防渗性和较好的附着力和柔韧性。对水冷系统,管内清洗干净后进行预膜处理。 (2)金属保护层 常用方法有衬里、复合板(管)、金属喷涂、金属堆焊等。

(3)电化学保护 阴极保护因费用太高,一般不用。阳极保护是接以外用电源的阳极保护换热器,金属表面生成钝化膜而得到保护。 (4)防应力腐蚀措施 ①胀接结构,其胀管率越大,残余应力越大,则在腐蚀介质中其电极电位越高,腐蚀倾向越大。在同一种腐蚀介质中,与焊接结构相比较,胀接结构,特别当胀接时胀管率较大时,更容易产生应力腐蚀,因而在保证胀接强度及密封性的条件下,胀接压力不宜过高以控制胀接后残余应力的大小,减小产生应力腐蚀的可能性。必要时可改变换热管与管板的连接形式,如用强度焊加轻微贴胀的结构代替原先的胀接结构,这种结构既减小了结构的残余应力,又能防止只焊接而产生缝隙腐蚀的可能,通过改变换热管与管板的连接形式来减小结构的残余应力,对预防换热器的应力腐蚀破裂是有效、可行的。

锅炉管道腐蚀的原因分析和建议

锅炉管道腐蚀的原因、分析及建议 ×××(××××××××××发电有限责任公司×××××× 044602) 摘要:四管爆漏是火力发电厂中常见、多发性故障,而管道的腐蚀常常中四管泄漏的重要原因。大部分管道腐蚀的初始阶段,其泄漏量和范围都不大,对于故障的部位不好确定和判断。一般要经过几天或更长时间泄漏程度才会逐渐增大,发展成为破坏性泄漏或爆管,严重威胁着火力发电厂的安全稳定运行,故本文对锅炉四管腐蚀的原因进行了分析并根据相应的原因提出了一些建议。 关键词:腐蚀、硫化物、氯化物 0 前言 腐蚀是火力发电厂中常见的故障。腐蚀的初始阶段,没有明显的现象或其泄漏量和范围都小,对于故障的部位不好确定和判断。一般要经过几天或更长时间泄漏程度才会逐渐增大,同时局部的泄漏会冲刷周围邻近的管壁,造成连锁性破坏,危及到整个锅炉运行的安全。1.腐蚀的原因 广义的腐蚀指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象。 狭义的腐蚀是指金属与环境间的物理-化学相互作用,使金属性能发生变化,导致金属,环境及其构成系功能受到损伤的现象。 1.1管内壁腐蚀:也称水汽侧腐蚀。 1.1.1溶解氧腐蚀。 1.1.2垢下腐蚀。 1.1.3碱腐蚀 1.1.4氢损伤。 1.1.5铜氨化合物腐蚀。 1.2烟气侧腐蚀。 1.2.1高温腐蚀。

1.2.2低温腐蚀。 1.3应力腐蚀,也称冲蚀。指管道受到腐蚀和拉(压)应力的综合效应。 3.设备发生腐蚀的理论原因分析 3.1管内壁腐蚀 3.1.1溶解氧腐蚀 由于Fe与O2、CO2之间存在电位差,形成无数个微小的腐蚀电池,Fe是电池中的阳极,溶解氧起阴极去极化作用,Fe比O2等的电位低而遭到腐蚀。 当pH值小于4或在强碱环境中,腐蚀加重,pH值介于4~13之间,金属表面形成致密的保护膜(氢氧化物),腐蚀速度减慢。腐蚀速度与溶解氧的浓度成正比,随着给水速度提高、锅炉热负荷增加、溶解氧腐蚀也随之加剧。 3.1.2垢下腐蚀 由于给水质量不良或结构缺陷防碍汽水流通,造成管道内壁结垢。垢下腐蚀介质浓度高,又处于停滞状态,会使管内壁发生严重的腐蚀,这种腐蚀与炉水的局部浓缩有关。如果补给水或因凝汽器泄漏(河水)使炉水含碳酸盐,其沉积物下局部浓缩的炉水(沉积着高浓度的OH-)pH值上升到13以上时发生碱对金属的腐蚀。如果凝汽器泄漏的是海水或含Cl-的天然水,水中的MgCl2、CaCl2将进入锅炉、产生强酸HCl,这样沉积物下浓缩的炉水(很高浓度的H+)pH值快速下降,而发生对金属的酸性腐蚀。 3.1.3碱腐蚀 游离碱会在多孔性沉积物和管内表面浓缩,浓缩的强碱会溶解金属保护膜而形成铁酸根与次铁酸根离子的混合物,当管壁表面局部碱浓度超过40%时,会释放出氢气,从而形成金属表面深而广的腐蚀,也称延性腐蚀。 3.1.4氢损伤(氢损伤实际就是酸性腐蚀) 一般情况下给水与管壁(Fe)发生反应生成H2和Fe3O4。 保护膜Fe3O4阻隔H2进入管壁金属而被炉水带走,当给水品质不佳或管内结垢会生成Fe2O3和FeO。 Fe2O3、FeO比较疏松、附着性很差,有利于H2向管壁金属的扩散,高温下晶界强度低,H2与钢中的碳和FeC反应生成CH4。

常见垃圾焚烧锅炉的腐蚀成因与防范对策

常见垃圾焚烧锅炉的腐蚀成因与防范对策 焚烧,是城市生活垃圾处理的三大方法之一,其关键设备——生活垃圾焚烧锅炉诞生已有100多年历史。当今,采用焚烧技术处理生活垃圾,已成为众多发达国家和地区城市最重要的垃圾处理方式。 深圳市于1988年在国内建成第一座生活垃圾焚烧厂——深圳市政环卫综合处理厂,在此基础上成功进行引进垃圾焚烧锅炉提高蒸汽参数的技术改造,实现了向垃圾发电厂职能转变;与杭州锅炉厂合作开发国产150t/d垃圾焚烧炉,实现了焚烧锅炉的国产化.改革开放以来,国内已建成深圳清水河、龙岗和珠海、温州垃圾焚烧发电厂。目前上海浦东、江桥和杭州、宁波、厦门、广州等地正在筹建城市生活垃圾焚烧处理设施,垃圾焚烧工艺越来越受到有关地区和主管部门的重视。 生活垃圾焚烧锅炉是垃圾化学能转换为热能的关键设备,其工艺过程是将生活垃圾作为固体燃料,投入焚烧锅炉内,在高温条件下,垃圾中的可燃质与空气中的氧发生剧烈化学反应,放出热量,转化为高温燃烧气体和性质稳定的固态炉渣,完成生活垃圾的减容、灭菌过程,实现无害化处理。高温烟气通过余热锅炉产生蒸汽用于发电、供热,实现垃圾化学能向热能、电能的转换。生活垃圾焚烧锅炉与传统的燃煤、燃油锅炉相比较,其金属受热面因腐蚀导致事故频率要高得多,占其汽水系统事故频发率第一位。出于发电效益要求,目前垃圾焚烧锅炉工质已从低参数饱和蒸汽向中温中压过热蒸汽参数过渡。垃圾锅炉既要满足发电工质参数要求,又要避免工质过热段金属受热面超温,产生高温腐蚀现象,认真探讨垃圾锅炉腐蚀成因并研究其防范对策,对垃圾焚烧锅炉和整个电厂的安全运行,具有重要意义。 1垃圾锅炉独有的运行特征

(1)垃圾焚烧锅炉是以焚烧处理生活垃圾为目的,对生活垃圾进行焚烧,实现其减量化、无害化和余热利用的热力设备,其基本考核指标是日处理垃圾数量、焚烧后炉渣的热灼减率、余热锅炉工质参数和锅炉效率等。在额定出力范围内,锅炉蒸发量随垃圾处理量和垃圾发热量变化在一定范围内波动,锅炉蒸发量决定发电出力。垃圾焚烧锅炉热效率一般在80%以下,低于普通工业锅炉和电站锅炉。垃圾发电厂用电率一般为25%~35%,远高于普通火力发电厂。 (2)作为锅炉燃料的生活垃圾成分比较复杂,由各种不同类别固体废弃物混合构成,低位发热量较低,当前国内经济较为发达的城市一般为3350~6280kJ/kg;含水率高,一般为50%~70%;组分成分变化大,燃烧难以控制等特点。发达城市或地区的生活垃圾中橡胶、塑料所占比重较大,在焚烧过程中产生HCL、SOx等酸性气体,若不加以控制,会在锅炉金属受热面产生高温腐蚀和低温腐蚀。 (3)二恶英(Dioxin)类是垃圾焚烧过程中产生的有害物质,具有极强的致癌性。出于对该类物质排放控制要求,垃圾焚烧锅炉的运行除满足蒸汽品质外,还要求二恶英类必须在炉内充分裂解,垃圾焚烧锅炉运行还必须满足如下三T+E的燃烧工况: ①温度:Temperature炉膛烟气温度控制在850~950℃; ②时间:Time烟气在上述温度条件下停留2秒以上; ③湍流+空气:Turbulence + Excess air要求炉膛内烟气有足够的湍流强度,焚烧炉出口烟气含氧量控制在6%~12%。炉排型垃圾焚烧锅炉过剩空气系数一般为1.6~2.0,远大于普通工业锅炉与电站锅炉。 2常见的生活垃圾焚烧锅炉腐蚀成因 生活垃圾作为燃料,具有含水率高,低位发热量低,组分成分变化大等特点,在运行过程中,其特有的燃烧工况对锅炉的金属受热面产生腐蚀,主要有以下几方面原因:

锅炉腐蚀原因及预防

锅炉腐蚀原因及预防 锅炉腐蚀原因分析 1、锅内氧腐蚀形貌特征分析 a.腐蚀部位一般位于水位线附近; b.一般为点状的高于金属表面的包状物,外表面为黄褐色到砖红色不等,包状物内多为黑色粉状物,含有一定水份; c.去除包状物后金属表面为一圆状深坑; d.锅炉一般有带水停用的现象。 2、锅内溶解氧腐蚀成因分析 a.锅内氧腐蚀属于电化学腐蚀,锅水是一种电介质,由于水位线附近锅水溶解氧的浓度较高,形成了腐蚀电池; b.腐蚀电池是指:不同金属的电偶腐蚀电池、浓差腐蚀电池、温差腐蚀电池,金属化学成份的不均匀、金相组织的不均匀、应力大小的不同、表面损伤情况或保护膜的破坏等可形成腐蚀电池; c.钢材等在各自盐类溶液中不能产生平衡电位(电位平衡了腐蚀就停止了),即容易发生腐蚀(锌铜金不易腐蚀)。 锅内溶解氧腐蚀的预防 a.定期煮炉,清除金属表面的腐蚀产物,并在金属表面形成完整的保护膜; b.运行时保持锅水碱度和ph值符合要求(可以选择给水加氨,使给水ph值符合水、汽质量要求,以减缓氧腐蚀); c.给水除氧或锅内加药除氧; d.减少锅水中氯离子含量; e.加强停炉保养,长期停炉宜用干法保养(烘干或吹干后密封,放置除湿剂,将水汽接管用盲板全部隔断);短期停炉宜用湿法保养(充氮或采用防护药品除氧)或热保养法(保持炉温、保持锅内蒸汽压力大于大气压,防止空气侵入);临时停炉时宜用充水带压保养(加温后去火,将水加满并保持一定压力, 防止外界空气侵入)。 3、管内壁腐蚀

3.1.1溶解氧腐蚀 由于Fe与02. C02之间存在电位差,形成无数个微小的腐蚀电池, Fe是电池中的阳极,溶解氧起刚极去极化作用,Fe 比02等的电位低而遭到腐蚀。 当pH值小于4或在强碱环境中,腐蚀加重,pH 值介于4^13之间,金属表面形成致密的保护膜(氢氧化物),腐蚀速度减慢。腐蚀速度与溶解氧的浓度成正比,随若给水速度提高、锅炉热负荷增加、溶解氧腐蚀也随之加剧。 3.1.2垢下腐蚀 由于给水质量不良或结构缺陷防碍汽水流通,造成管道内璧结垢。垢下腐蚀介质浓度高,又处于停滞状态,会使管内壁发生严重的腐蚀,这种腐蚀与炉水的局部浓縮有关。如果补给水或因凝汽器泄漏(河水)使炉水含碳酸盐,其沉积物下局部浓縮的炉水(沉积着高浓度的0H-)pH值上升到13以上时发生碱对金属的腐蚀。如果凝汽器泄漏的是海水或含C1-的天然水,水中的MgCl2. CaC12 将进入锅炉、产生强酸HC1.这样沉积物下浓缩的炉水( 很高浓度的时) pH值快速下降,而发生对金属的酸性腐蚀。 3.1.3碱腐蚀 游离碱会在多孔性沉积物和管内表面浓缩,浓缩的强碱会溶解金属保护膜而形成铁酸根与次铁酸根离子的混合物,当管壁表而局部碱浓度超过40%时,会释放出氢气,从而形成金属表面深而广的腐蚀,也称延性腐蚀。 3.1.4氢损伤(氢损伤实际就是酸性腐蚀) 一般情况下给水与管壁(Fe)发生反应生成H2和Fe301.保护膜Fe304阻隔H2进入管壁金属而被炉水带走,当给水品质不佳或管内结垢会生成Fe203和Fe0. Fe203. Fe0比较疏松、附着性很差,有利于H2向管壁金属的扩散,高温下品界强度低, H2与钢中的碳和FeC反应生成CH4. 管壁金属脱碳,CH4 积聚在晶界上的浓度不斷升高,形成局部高压以致应力集中,晶界断裂,产生微裂纹并发展成网络,导致金属强度严重降低,使金属变脆而断裂。

低温腐蚀形成的原因及防范措施

低温腐蚀形成的原因及防范措施 一、低温腐蚀的定义: 发生在锅炉尾部受热面(省煤器、空预器)的硫酸腐蚀,因为尾部受热面区段的烟气和管壁温度较低,所以称为低温腐蚀。 二、低温腐蚀形成原因: 低温腐蚀的形成:燃料中的硫燃烧生成二氧化硫(S+O2=SO2),二氧化硫在催化剂的作用下进一步氧化生成三氧化硫(2SO2+O2=2SO3),SO3与烟气中的水蒸汽生成硫酸蒸汽(SO3+H2O=H2SO4)。硫酸蒸汽的存在使烟气的露点显著升高。由于空预器中空气的温度较低,预热器区段的烟气温度不高,壁温常低于烟气露点,这样硫酸蒸汽就会凝结在空预器受热面上,造成硫酸腐蚀。低温腐蚀常发生在空预器上,但是当燃料中含硫量较高、过剩空气系数较大,烟气中SO3含量较高,酸露点升高,并且给水温度较低(汽机高加停用)时,省煤器管也有可能发生低温腐蚀。 三、影响低温腐蚀的因素: 除壁温外,影响低温腐蚀的主要因素是烟气中的三氧化硫含量。随烟气中三氧化硫含量的增加,硫酸蒸汽的含量也相应增加,并使烟气中酸露点明显提高。后者使受热面容易结露并引起腐蚀,前者使腐蚀程度加剧。烟气中氧化硫的含量与下列因素有关:1、燃料中的硫分越多,则烟气中的三氧化硫含量也越多;2、火焰温度高,则火焰中原子氧的含量增加,因而三氧化硫也含量也增多;3、过量空气系数增加也会使火焰中原子氧的含量增加,从而使三氧化硫含量也增加; 4、飞灰中的某些成分,如钙镁氧化物和磁性氧化铁(Fe3O4)以及未燃尽的焦炭粒等有吸收或中和二氧化硫和三氧化硫的作用。故烟气中飞灰含量增加、切飞灰含上述成分又较多时,则烟气中三氧化硫量将减少。 5、当烟气中氧化铁(Fe2O3)或氧化钒(V2O5)等催化剂含量增加时,烟气中的三氧化硫将增加。 四、低温腐蚀的预防: 1、提高空预器管壁温度,使壁温高于烟气露点。如提高排烟温度,开热风再循环,加暖风器提高空预器入口温度。此法的优点是简便易行,缺点是锅炉效率降低。 2、在烟气中加入添加剂,中和SO3,阻止硫酸蒸汽的产生。此法的优点是不降低锅炉效率,缺点是增加运行成本,还要清除中和生成的产物。 3、用耐腐蚀的材料制造空预器,如采用玻璃管、搪瓷管或用陶瓷材料制作,防腐效果好,不降低锅炉效率,但成本高,漏风系数大。 4、采用低氧燃烧,减少烟气中的过剩氧,阻止和减少SO2转变为SO3。低氧燃烧可以降低引、送风机电耗,是一项经济价值很高和很有发展前途的技术措施,

锅炉受热面高温腐蚀原因分析及防范措施

锅炉受热面高温腐蚀原因分析及防范措施 Cause Analysis and Protective Measues to High-temperature Corrosion On Heating Surface of Boiler 张翠青 (内蒙古达拉特发电厂,内蒙古达拉特 014000) [摘要]达拉特发电厂B&WB-1025/18.44-M型锅炉在九八及九九年#1、#2炉大修期间,检查发现两台炉A、B两侧水冷壁烟气侧、屏式过热器迎火侧、高温过热器迎火侧存在大面积腐蚀,根据腐蚀部位、形态和产物进行分析,锅炉受热面的腐蚀属于高温腐蚀,其原因主要与炉膛结构、煤、灰、烟气特性及运行调整有关,并提出了防范调整措施。 [关键词] 锅炉受热面;高温腐蚀;机理原因分析;防范措施

达拉特发电厂#1~#4炉是北京B&WB公司设计制造的B&WB-1025/18.4-M型亚临界自然循环固态排渣煤粉炉。锅炉采用前后墙对冲燃烧方式。设计煤种为东胜、神木地区长焰煤。在九八及九九年#1、#2炉大修期间,检查发现两台炉A、B两侧水冷壁烟气侧、屏式过热器迎火侧、高温过热器迎火侧存在大面积腐蚀,两台炉腐蚀的产物、形状及部位相似。腐蚀区域水冷壁在标高16~38米之间及屏式过热器、高温过热器沿管排高度,腐蚀深度在0.4~1.0mm之间,最深处达1.7mm,腐蚀面积达500平方米左右。腐蚀给机组安全运行带来严重隐患。 1.腐蚀机理原因 1.1锅炉炉膛结构 锅炉炉膛结构设计参数见下表: 高40%多,同时上排燃烧器至屏过下边缘高度值比推荐范围的下限还低1.8米,这就导致燃烧器布置过于集中、燃烧器区域局部热负荷偏大、该区域内燃烧温度过高,实测炉膛温度达1370~1430℃。燃烧温度偏高直接导致水冷壁管壁温度过高,理论计算该区域水冷壁表面温度为452℃。大量的试验研究表明当水冷壁管壁温度大于400℃以后,就会产生明显的高温腐蚀。 1.2 煤、灰、烟气因素 蒙达公司实际燃煤是东胜、神木煤田的长焰煤和不粘结煤的混煤。:燃煤中碱性氧化物含量较高,灰中钠、钾盐类含量高,平均值达3.85%,含硫量偏高。 1.3 运行调整不当 为了分析运行调整因素对腐蚀的影响,在A、B侧水冷壁标高20、25、28米处安装了三排烟气取样点,每排三个,共18个。分析烟气成分后发现,燃用含硫量高的煤种时,由于燃烧配风调整不合理,省煤器后氧量偏大(实侧值 气体,加剧了高温腐蚀的产生与发展。 4.35%),导致燃烧过程中生成大量的SO 2 2.腐蚀类型 所取垢样中,硫酸酐及三氧化二铁的含量最高,具有融盐型腐蚀的特征,属于融盐型高温腐蚀。从近表层腐蚀产物的分析结果看,S和Fe元素含量最高,具有硫化物型腐蚀特征,说明存在较严重的硫化物型腐蚀。因此,达拉特发电厂的锅炉高温腐蚀是以融盐型腐蚀为主并有硫化物腐蚀的复合型腐蚀。 3.防止受热面高温腐蚀的措施 2.1.采用低氧燃烧技术组 由于供给锅炉燃烧室空气量的减少,因此燃烧后烟气体积减小,排烟温度下 的百分数和过量空气百分数之间降,锅炉效率提高。燃油和煤中的硫转化为SO 3 的转化明显下降。的关系是,随着过量空气百分数的降低,燃料中的硫转化为SO 3

设备防腐蚀办法

设备防腐蚀办法引言 防腐蚀的方法总的来说可以分为两大类:一是正确地选择防腐蚀材料和其他防腐蚀措施;二是选择合理的工艺操作及设备结构。严格遵守化工生产的工艺规程,可以消除不应当发生的腐蚀现象,而即使采用良好的耐腐蚀材料,在操作工艺上不腐蚀规程,也会引起严重的腐蚀。目前,化工生产中常用的防腐蚀方法有以下几种。 1 正确选材和设计 了解不同材料的耐蚀性能,正确地、合理地选择防腐蚀材料是最行之有效的方法。众所周知,材料的品种很多,不同材料在不同环境中的腐蚀速度也不同,选材人员应当针对某一特定环境选择腐蚀率低、价格较便宜、物理力学性能等满足设计要求的材料,以便设备获得经济、合理的使用寿命。 2 调整环境 如果能消除环境中引起腐蚀的各种因素,腐蚀就会终止或减缓,但是多数环境是无法控制的,如大气和土壤中的水分,海水中的氧等都不可能除去,且化工生产流程也不可能随意更改。但是有些局部环境是可以被调整的,如锅炉进水先去除氧(加入脱氧剂亚硫酸钠和肼等),可保护锅炉免遭腐蚀;又如空气进入密闭的仓库前先出去水分,也可避免贮存的金属部件生锈;为了防止冷却水对换热器和其他设备造成结垢和穿孔,可在水中加入碱或酸以调节PH值至最佳范围(接近中性);炼油工艺中常加碱或 氨使生产流体保持中性或碱性。温度过高时,可在器壁冷却降温,或在设备内壁砌衬耐火砖隔热,等。这些都是改变环境且不影响产品和工艺的前提下采用的方法,在允许的前提下,建议工艺中选用缓和的介质代替强腐蚀介质。 3

加入缓蚀剂 通常,在腐蚀环境中加入少量缓蚀剂就可以大大减缓金属的腐蚀,我们一般将它分为无机、有机和气相缓蚀剂三类,其缓蚀机理也各不相同。 1无机缓蚀剂 有些缓蚀剂会使阳极过程变慢,称之为阳极型缓蚀剂,它包括促进阳极钝化的氧化剂(铬酸盐、亚硝酸盐、铁离子等)或阳极成膜剂(碱、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸盐等),它们主要在阳极区域反应,促进阳极极化。一般阳极缓蚀剂会在阳极表面生成保护膜,这种情况下的缓蚀效果较好,但也存在一定风险,因为如果剂量不充足,会造成保护膜不完整,膜缺陷处暴露的裸金属面积小,阳极电流密度大,更容易发生穿孔。另一类缓蚀剂是在阴极反应,如钙离子、锌离子、镁离子、铜离子、锰离子等与阴极产生氢氧根离子,形成不溶性的氢氧化物,以厚膜形态覆盖在阴极表面,因而阻滞氧扩散到阴极,增大浓差极化。除此之外,也有同时阻滞阳极和阴极的混合型缓蚀剂,但加入量一般都需要先通过试验才可确定。 2有机缓蚀剂 有机缓蚀剂是吸附型的,吸附在金属表面,形成几个分子厚的不可视膜,可同时阻滞阳极和阴极反应,但对二者的影响力稍有不同。常用无机缓蚀剂有含氮、含硫、含氧及含磷的有机化合物,其吸附类型随有机物分子构型的不同可分为静电吸附、化学吸附及π键(不定位电子)吸附。有机缓蚀剂的发展很快,用途十分广泛,但是使用它同时也会产生一些缺点,如污染产品,特别是食品类,缓蚀剂可能对生产流程的这一部分有利,但进入另一部分则变为有害物质,也有可能会阻抑需要的反应,如酸洗时使去膜速度过缓,等。 3气相缓蚀剂 这类缓蚀剂是挥发性很高的物质,含有缓蚀基团,一般用来保护贮藏和运输中的金属零部件,以固体形态应用居多。它的蒸汽被大气中的水分解出有效的缓蚀基团,吸附在金属表面,达到减缓腐蚀的目的。另外,它也是一种吸附性缓蚀剂,被保护的金属表面不需要除锈处理。

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