锅炉的腐蚀与防腐
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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。
锅炉运行中的高温腐蚀、高温氧化和低温腐蚀:机理与应对策略一、高温腐蚀高温腐蚀是锅炉运行中最为常见的腐蚀类型之一。
在高温环境下,锅炉的金属壁面会受到氧化、硫化、氯化等化学反应的侵蚀,从而造成金属壁面的损伤和破坏。
高温腐蚀的主要影响因素包括温度、气氛组成、金属材料等。
1.温度:高温腐蚀通常发生在锅炉的高温区域,如燃烧器、过热器和再热器等部位。
随着温度的升高,金属表面的氧化反应速率也会加快,导致腐蚀加剧。
2.气氛组成:气氛组成对高温腐蚀的影响主要体现在氧气浓度、硫化物和氯化物等腐蚀性气体浓度等方面。
高氧气浓度和腐蚀性气体浓度会加速金属表面的氧化和腐蚀反应。
3.金属材料:不同种类的金属材料对高温腐蚀的敏感性不同。
例如,铁基合金在高温下容易发生氧化反应,而镍基合金则具有较好的抗高温腐蚀性能。
为了减轻高温腐蚀,可以采取以下措施:1.选用具有抗高温腐蚀性能的金属材料,如镍基合金等。
2.控制锅炉运行温度,避免超温现象。
3.改善锅炉内部气氛组成,减少腐蚀性气体浓度。
4.在金属表面涂覆防护涂层,如抗氧化涂层等。
二、高温氧化高温氧化是指金属在高温下与氧气发生反应,生成金属氧化物的过程。
高温氧化会使得金属壁面变厚、粗糙,甚至出现裂纹,从而影响锅炉的安全运行。
高温氧化的主要影响因素包括温度、氧气浓度和金属材料等。
随着温度的升高,金属氧化反应速率会加快,导致氧化层增厚;高氧气浓度也会促进金属氧化反应的进行;不同种类的金属材料对高温氧化的敏感性不同。
为了减轻高温氧化,可以采取以下措施:1.控制锅炉运行温度,避免超温现象。
2.改善锅炉内部气氛组成,减少氧气浓度。
3.采用耐高温氧化性能较好的金属材料。
4.在金属表面涂覆抗氧化涂层,如搪瓷等。
三、低温腐蚀低温腐蚀是指烟气中的硫酸蒸汽在较低温度下与金属表面发生化学反应,导致金属壁面损伤和破坏的现象。
低温腐蚀通常发生在锅炉的低温区域,如空气预热器等部位。
低温腐蚀的主要影响因素包括烟气成分、温度和金属材料等。
锅炉高温腐蚀及防止措施随着工业发展,锅炉已成为许多行业的必备设备。
然而,由于高温、高压环境下的运行,锅炉往往会遭受一种严重的腐蚀问题——高温腐蚀。
高温腐蚀会直接影响到锅炉的安全性和稳定性,因此如何防止锅炉高温腐蚀已成为锅炉生产和使用中的一个重要问题。
一、高温腐蚀的原因高温腐蚀主要由以下几个因素引起:(1)烟气成分:锅炉在运行过程中,燃烧产生的烟气含有大量的氧气、二氧化硫、氯化氢等气体,这些气体都是引起腐蚀的直接原因。
(2)烟气温度:锅炉排出的烟气温度很高,容易使金属表面发生相变和化学反应,从而导致腐蚀。
(3)烟气流速:烟气流速过高会使烟气冲刷在金属表面形成一个类似冲蚀的作用,加剧腐蚀。
(4)材质:材质是影响高温腐蚀的另一个重要因素,不同材质对不同气体的耐腐蚀性不同,因此使用合适的材料也能减轻腐蚀的发生。
二、高温腐蚀的分类高温腐蚀根据发生的位置和原因可以分为多种类型。
通常情况下,高温腐蚀可分为氧腐蚀、硫腐蚀、氯腐蚀、碱腐蚀和微生物腐蚀等。
其中,氧腐蚀和硫腐蚀较为常见和严重。
三、高温腐蚀的防治措施(1)采用耐腐蚀性好的材料:如设备内部的金属材料应选用合适的不锈钢或钨钢等特殊材料,可以有效地改善高温腐蚀的状况。
(2)降低烟气温度:通过通过增加设备降温器的数量和面积、采用喷水降温等措施,实现烟气温度降低,减少腐蚀的发生。
(3)烟气脱硫:脱硫可以有效地减少硫化物的产生,防止硫酸等腐蚀介质的形成,从而实现腐蚀的控制和防止。
(4)控制烟气中氯含量:通过选择合适的燃料、控制锅炉过量空气系数,减少烟气中氯含量,有效地减少氯腐蚀的发生。
(5)增加设备内部的流动性:多用管道内部弯曲、环流等设计措施,保证设备内部的流体动态,减少静层液体的存在,提高设备的抗腐蚀性能。
总之,高温腐蚀防治措施的目的是保证设备的长期运行稳定和可靠,应根据设备的不同情况,选用不同的防腐措施。
同时重视设备的维护和保养,延长设备的寿命,减少经济损失。
锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施分析摘要:锅炉汽水系统如果不采取适当的保护措施,进入锅炉内的氧气会很容易使潮湿的金属表面产生腐蚀。
因此,在采用适当的保护,对防止锅炉腐蚀,延长锅炉的使用寿命,有着重要的意义,需要进一步加强对其的研究。
基于此本文分析了锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施。
关键词:锅炉汽水系统;腐蚀问题;防腐措施1、腐蚀类型及特征1.1、气体腐蚀在中性或碱性介质中发生的气体腐蚀,其基本特征是:在金属表面上形成点蚀或溃疡腐蚀。
在腐蚀部位,一般均有突起的腐蚀产物,从表面上看,似乎是一层均匀面较厚的锈层,锈层下面的金属表面有许多高低不同的点蚀坑。
当给水中含有溶解氧时,它的危害主要表现在以下几个方面:破坏金属表面的保护膜使它变成铁锈而脱落,反应式为:从上式可见,水中的CO2越多,生成的H+就越多,pH也就越低,引起氢去极化腐蚀,当水中同时存在CO2和O2时,阴极上则同时存在H+和O2去极化剂,使腐蚀加剧。
1.2、水蒸汽腐蚀这种腐蚀主要发生在锅炉受热面水流动工况不良的部位。
如发生水汽分层,水流不畅等部位,水汽腐蚀的特征是在金属表面上有一层紧密的“鳞片”状氧化铁层,下面的金属出现较大面积的减薄。
1.3、应力腐蚀锅炉金属产生应力腐蚀破裂时,常发现裂纹周围附有炉水中的固体盐类,在裂纹内还有灰黑色的腐蚀产物。
苛性脆化腐蚀就是由于锅炉金属在过应力的条件下与水在裂缝中浓缩的氢氧化钠作用而引起的。
1.4、腐蚀疲劳当受热面受到交变热应力,并同时受电化学腐蚀时,金属的疲劳极限大大降低,形成穿晶裂缝,这种情况称为腐蚀疲劳。
其特征是金属产生了裂纹或破裂。
裂纹大多在表面上的一些点蚀坑处延伸或在氧化膜破裂处向下发展。
锅炉汽包或下降管等部位常发生腐蚀疲劳问题。
2、锅炉汽水系统防腐措施2.1、除氧可以采取热力除氧和化学除氧两种方法给水热力除氧通过热力除氧器来实现,这种除氧方法,可将水中绝大部分的溶解氧除去。
根据气体溶解定律,热力除氧法不仅能除去水中的溶解氧,而且也可以除去水中其它各种溶解气体,包括大部分的游离CO2。
锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施随着工业的快速发展和能源需求的增加,锅炉作为最常用的热能装置之一,在现代生产和生活中扮演着至关重要的角色。
而锅炉内部的高温水冷壁作为一种保护设备,其完好性对于锅炉的正常运行至关重要。
然而,锅炉水冷壁在长时间高温和高压环境下容易遭受腐蚀,严重影响其性能和寿命。
为了避免这种情况的发生,锅炉水冷壁需要采取一系列的防腐措施。
一、锅炉水冷壁高温腐蚀类型1. 灰渣侵蚀:锅炉燃烧产生的灰渣中含有大量腐蚀性成分,灰渣与水冷壁表面发生物理化学反应,导致水冷壁金属表面被侵蚀,进而影响其结构和性能。
2. 燃烧产物腐蚀:燃烧产物中含有大量酸性气体,例如SOx、NOx等,这些气体与水冷壁金属表面发生反应,形成酸性物质,从而引发腐蚀。
3. 燃烧沉淀腐蚀:在锅炉燃烧过程中,会产生大量沉淀物质,这些沉淀物质中含有一定的腐蚀性成分,沉淀在水冷壁上可能引发腐蚀。
二、锅炉水冷壁高温腐蚀防止措施针对锅炉水冷壁高温腐蚀问题,我们可以采取一系列的防止措施来保护水冷壁,提高其使用寿命和性能。
1. 材料选择:选择耐高温和耐腐蚀的金属材料作为水冷壁的制作材料。
常用的金属材料有SA-213T12、SA-213T22、SA-335P22等。
这些材料具有良好的抗腐蚀性和耐高温性能,能够有效抵抗锅炉高温环境下的腐蚀。
2. 表面涂层:在水冷壁表面涂覆一层耐高温和耐腐蚀的涂层,如高温耐蚀涂料。
这种涂层可以有效隔离水冷壁与高温环境之间的接触,减少腐蚀的发生。
3. 清洗保护:定期对水冷壁进行清洗,将附着在水冷壁表面的灰渣和沉淀物清除干净,以减少腐蚀的可能性。
4. 碱浸保护:通过在水冷壁上进行碱浸处理,可以形成一层保护膜,阻止腐蚀性成分进一步侵蚀水冷壁。
5. 水质控制:控制锅炉的供水水质,尽量减少其中的腐蚀性成分,以减少对水冷壁的腐蚀。
6. 锅炉操作规范:合理的运行和操作锅炉,维持合适的温度和压力,以减少对水冷壁的腐蚀风险。
燃气锅炉腐蚀机理
燃气锅炉腐蚀机理是指在燃气锅炉运行过程中,由于各种因素导致金属材料表面发生腐蚀的过程。
主要腐蚀机理有以下几种:
1. 酸性腐蚀:燃气锅炉燃烧时生成的酸性气体,如SO2、SO3和NOx等,会与水蒸气反应产生酸性物质,腐蚀金属表面。
2. 氧化腐蚀:锅炉内部的水和金属之间存在氧化反应,形成金属氧化物,使金属表面发生腐蚀。
3. 电化学腐蚀:由于锅炉内存在金属和水之间的电化学反应,如金属溶解、阳极和阴极反应等,导致金属腐蚀。
4. 应力腐蚀:燃气锅炉内部的金属在存在应力的条件下,由于化学物质的作用,使金属产生应力腐蚀现象。
5. 腐蚀疲劳:燃气锅炉在重复应力作用下,结合腐蚀环境的影响,导致金属出现疲劳裂纹和腐蚀。
以上是燃气锅炉常见的腐蚀机理,不同材料和环境条件下,腐蚀机理可能略有差异。
为了减少燃气锅炉的腐蚀,可采取防腐措施,如使用耐腐蚀材料、增加镀层保护、控制燃气成分等。