高压锅炉水侧腐蚀及防治详细版
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____年高压锅炉水侧腐蚀及防治高压锅炉是工业生产中常见的一种热能转换设备,它能够将燃料燃烧产生的热能转化为水蒸汽,并通过管道输送到工艺设备中进行热能传递。
然而,由于高压锅炉水侧长期处于高温高压和携带大量含氧水的环境下,容易引起水侧腐蚀问题。
本文将介绍____年高压锅炉水侧腐蚀及防治的相关知识。
一、高压锅炉水侧腐蚀的原因1. 水质问题:水中的溶解氧、二氧化碳、硫化氢、氨等会与金属产生化学反应,引起金属腐蚀。
2. 温度问题:高压锅炉工作温度较高,容易加速金属腐蚀速度。
3. 压力问题:高压锅炉工作压力较高,容易产生应力腐蚀。
4. 金属材料问题:如果使用的金属材料选择不合理,容易引起腐蚀。
二、高压锅炉水侧腐蚀的类型1. 氧腐蚀:主要由于水中的溶解氧与金属反应产生氧化物,达到一定厚度后形成腐蚀物。
2. 电化学腐蚀:包括阳极和阴极两个反应,金属表面的阳极形成氧化物,阴极得到保护。
3. 应力腐蚀:由于高压锅炉工作时受到高温高压的作用,金属表面产生应力,导致腐蚀加速。
三、高压锅炉水侧腐蚀的防治措施1. 水质处理:选择合适的水处理剂,对水进行处理,去除水中的溶解氧、二氧化碳、硫化氢、氨等有害物质,减少腐蚀的可能性。
2. 控制水质循环:控制锅炉水的循环率,减少水中的含氧量,降低腐蚀的风险。
3. 控制锅炉的工作温度和压力:合理控制高压锅炉的工作温度和压力,减少对金属的腐蚀。
4. 材料选择:合理选择金属材料,如不锈钢、镍基合金等具有较好耐腐蚀性能的材料,减少腐蚀的影响。
5. 定期检查和维护:定期对高压锅炉进行检查和维护,及时处理存在的腐蚀问题,确保设备的正常运行。
6. 表面处理:在金属表面进行特殊的处理,如喷涂保护涂层、电化学处理等,形成一层保护膜,减少腐蚀的可能性。
7. 监测技术:利用先进的监测技术,对高压锅炉进行水侧腐蚀的监测,及时发现并处理问题。
综上所述,____年高压锅炉水侧腐蚀及防治主要包括控制水质、控制工作温度和压力、材料选择、定期检查和维护等方面的措施。
热水锅炉金属腐蚀分析及防腐措施发表时间:2018-11-06T18:17:55.493Z 来源:《防护工程》2018年第19期作者:赵晓芳党剑英[导读] 热水锅炉以其具有的费用低,热源损失小,采暖和供热质量高以及设备运行长期稳定等特点成为当前社会上一个广泛使用的供热设备。
陕西神州机电安装工程有限公司陕西西安 710021摘要:热水锅炉以其具有的费用低,热源损失小,采暖和供热质量高以及设备运行长期稳定等特点成为当前社会上一个广泛使用的供热设备。
热水锅炉虽然在得到广泛使用,但是由于其存在的金属物质容易受到腐蚀的限制,使其在使用过程中问题比较严重。
关键词:热水锅炉;金属腐蚀;防腐措施引言:人们在日常生活和工业生产过程中经常遇到腐蚀现象。
人们对腐蚀的认识还不够,对其危害也不是很了解,所以在防腐方面还缺乏有效措施。
腐蚀的危害是相当严重的,它不仅是对环境的污染、国家经济的损失及材料的消耗,更表现在其潜在的危害,如腐蚀产生的一些有毒物质对人们的身心健康产生危害及腐蚀引起的爆炸等。
而锅炉的腐蚀则是腐蚀中的典型代表,锅炉与人们的生产生活息息相关,如果锅炉被腐蚀而发生故障,在生活中可能导致不能给居民供暖,在工业生产中,可能使工厂不能生产而造成巨大的损失。
因此,分析并提出有效解决和防治金属腐蚀的措施对延长热水锅炉的使用寿命、提高工作效率、保障热水锅炉供暖安全有非常重大的意义。
1 腐蚀的产生及其危害热水锅炉及供暖系统设施的金属表面在周围介质作用下,发生化学或电化学腐蚀而受到的损坏.称为金属的腐蚀。
化学腐蚀是纯粹在化学作用下发生的,这时金属与周围介质的分子或原子直接作用而不伴随电流的产生。
如锅炉受热面的氧化,钢管被450t以上的过热蒸汽的氧化等都属于化学腐蚀。
电化学腐蚀是金属在受到电解质溶液的作用后而产生的腐蚀,是在金属与其中夹杂的杂质问形成了微电池而伴随着电流的流动,从而不断地失去金属离子而造成损坏。
热水锅炉及其供暖系统中水侧金属表面的腐蚀就是电化学腐蚀。
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。
第五章水垢的形成与防止在锅炉内受热面水侧金属表面上生成的固态附着物被称作为水垢。
水垢是一种牢固附着在金属表面上的沉积物,它对锅炉的安全经济运行有很大的危害,结生水垢的现象是锅炉水质不良所引起的一种故障。
第一节水垢的特性锅炉内的水垢,其外观、物性和化学组成等特性因水垢的生成部位不同、水质不同及受热面热负荷不同等原因而有很大差异。
如:有的水垢坚硬,有的水垢松软;有的水垢致密,有的水垢多孔:有的紧紧与金属连在一起,有的与金属联系较疏松。
水垢的颜色也各不相同。
为了研究水垢产生的原因,找出防垢的方法,除了应该仔细观察各部位水垢的外观特征外,最重要的是确定水垢的化学组成。
一、水垢的分类水垢的化学组成虽然非常复杂,但往往以某种化学成分为主。
如:直接使用天然水或自来水的热力设备和小型低压锅炉,其水垢的主要成分是碳酸钙等钙镁化合物。
以一级钠离子交换软化水作补给水的普通中、低压锅炉,其炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙和硅酸钙等成分。
以二级钠离子交换软化水作补给水的普通高压锅炉,常因为补给水除硅不完全等原因,炉管内生成以复杂硅酸盐为主要成分的水垢。
以除盐水作补给水的高压和超高压炉,给水中的杂质主要是系统金属结构材料的腐蚀产物,炉管内水垢的化学成分往往是以铁、铜为主。
通常,将水垢按其主要化学成分分为四类:碳酸盐水垢、硅酸盐水垢、硫酸盐水垢和混合水垢等。
二、水垢的分析水垢不是一种简单的化合物,而是由多种化合物组成的混合物,其化学组成一般比较复杂。
确定水垢的化学成分应进行成分分析和物相分析。
(一)成分分析通常用化学分析的方法确定水垢的化学成分。
水垢的化学分析结果,一般以高价氧化物的重量分数表示。
用高价氧化物表示水垢的化学成分,既便于计算,分析结果又接近于水垢中各物质存在的真实情况。
水垢中各种物质主要是以金属氧化物和各种盐类物质存在的。
大多数金属氧化物都是碱性氧化物,如Na。
0、Ca0、M90和Cu0等。
大多数非金属氧化物都是酸性氧化物,如S0。
锅炉水腐蚀的原因及现行解决方法缺陷分析摘要锅炉水中含有一些杂质,大体上分为3种:溶解固体、溶解气体、悬浮物质。
在锅炉水循环蒸发期间,会造成锅炉水pH值发生变化,溶解气体及溶解固体会在锅炉内产生变化,产生结垢问题,会直接或间接导致锅炉及管线的腐蚀问题,进而影响锅炉设备的使用寿命。
而现行的解决腐蚀问题的方法中存在一些缺陷。
关键词锅炉;腐蚀;溶解;管线在锅炉水的循环利用及处理过程中,锅炉设备和管线容易发生水腐蚀问题,腐蚀严重的时候会造成大量的凝结水无法回收,使大量的水资源和热量白白浪费,尤其锅炉使用寿命会大大降低,为了保护换热设备和输热管道,提高锅炉使用寿命,必须实施合理的处理方案。
纯净的水是不会有腐蚀作用的,但是实际锅炉给水中会含有一些杂质,大体上分为3种:溶解固体、溶解气体、悬浮物质。
目前锅炉的给水预处理环节已经可以将盐类物质处理在很低的水平,电导率一般都会很小,水硬度也很低,因此结垢问题不会在给水管线和设备上发生,但进入锅炉后,由于锅炉中水的蒸发浓缩,会产生硅及腐蚀产物的沉积。
这样,给水过程中带入如氧气和二氧化碳等溶解气体和回水中如铁和铜等腐蚀产物,会导致给水系统的腐蚀问题,进而影响锅炉设备的使用寿命。
炉水结垢也会造成锅炉的腐蚀。
锅炉水在工作过程中的蒸发会导致杂质浓缩,产生的垢就会在热交换表面和锅炉中沉积,变硬、变粘。
而锅炉结垢的原因是水中含有杂质和沉积物。
由于锅炉水中含有溶解的钙和镁,水中的重碳酸根在受热时会释放出二氧化碳,与钙和镁离子形成不溶性的碳酸盐,在锅炉中沉淀形成硬垢,从而降低蒸汽的品质。
凝结水过程中产生的铁和铜也能引起系统潜在的腐蚀和沉积物。
锅炉水中含有铜和铁时,会在金属受热面上形成铜垢或铁垢,由于金属表面与铜垢、铁垢之间的电位差异从而导致了电离作用,引起了金属的局部腐蚀,这种腐蚀一般是坑蚀,在锅炉表面产生坑洞,容易造成金属空孔或爆裂,导致设备泄漏,所以危害性很大,因此,严格控制锅炉水中铜和铁的含量,是防止锅炉腐蚀的必要措施。
高压干熄焦锅炉爆管处理方法模版一、背景和意义锅炉是工业生产中常用的热能设备之一,在运行过程中可能会出现各种故障,其中爆管是一种较为严重的故障,严重影响了生产的安全和正常运行。
高压干熄焦锅炉是一种常见的锅炉类型,其爆管原因主要包括烟气侧结垢、水质问题、过热温度过高等。
本文将针对高压干熄焦锅炉爆管的处理方法进行详细介绍,旨在提高工程师对该故障的处理能力,保障设备的正常运行。
二、爆管原因分析1. 烟气侧结垢:烟气中存在的灰尘和氧化物等物质在经过锅炉的过程中会产生结垢,长期积累会导致管道狭窄和堵塞,使得管道内部压力过高,最终导致爆管。
2. 水质问题:锅炉水中存在的水垢和杂质会在锅炉运行过程中逐渐沉积在管道表面,形成水垢和杂质堆积层,导致管道内部通道变窄,增加了管道的阻力,增加了管道内的水流速度,最终导致管道爆管。
3. 过热温度过高:锅炉过热温度过高会导致管道内的蒸汽温度升高,超过管道内部的承受能力,造成管道爆裂。
三、处理方法针对高压干熄焦锅炉爆管的原因和特点,可以采取以下处理方法:1. 加强排污和化学除垢:表面積更大的管道容易受到外部的环境影响而堵塞,增加排污的频率可减少水中杂质的堆积。
在排污的同时可以加入适量的化学除垢剂,定期进行清洗,去除管道内的水垢和杂质,保持管道的通畅。
2. 控制水质:对于高压干熄焦锅炉来说,控制水质是防止爆管的关键。
可以采取以下措施:- 严格控制水质,确保水中无大颗粒物质和大量溶解气体;- 定期取样检测水质,合理调整化学药剂投加量;- 定期清洗锅炉水垢,防止水垢过厚导致管道堵塞。
3. 合理控制过热温度:锅炉运行过程中,要严格控制过热温度,确保不超过管道的承受能力。
可以采取以下措施:- 定期检查和清洗过热器,确保其正常运行和换热效果;- 监测过热温度,合理调整燃烧和给水量,控制过热温度在安全范围之内;- 定期更换老化或损坏的过热器,避免过热温度升高。
四、预防措施除了以上的处理方法,还可以采取以下预防措施,从根本上减少爆管的发生:1. 加强设备维护:定期进行设备的检查和维护,保持设备的正常运行状态,发现问题及时处理,避免问题积累和恶性循环。
热力发电厂锅炉设备腐蚀及防护的分析随着工业化进程的不断加快,热力发电厂在电力生产中发挥着越来越重要的作用。
而作为热力发电厂的核心设备之一,锅炉设备的腐蚀问题一直是制约发电效率和安全运行的重要因素。
对于锅炉设备的腐蚀问题进行分析并制定有效的防腐措施显得尤为重要。
一、锅炉设备腐蚀的原因1.烟气腐蚀烟气中含有大量的硫酸和硫酸盐,这些物质会在高温下与金属产生化学反应,形成硫酸腐蚀。
在锅炉烟气冷凝部位,尤其容易发生硫酸腐蚀,严重影响锅炉的安全运行。
2.水侧腐蚀水侧腐蚀是指锅炉内部受到水侧介质(水蒸汽或水)侵蚀而引起的腐蚀。
水侧腐蚀分为氧腐蚀、碱性腐蚀、酸性腐蚀等多种类型,是锅炉设备腐蚀的一个重要原因。
3.热态腐蚀在高温高压条件下,金属材料易发生热态腐蚀,主要包括蒸汽侧高温氧化、氧化铁皮脱落和热疲劳等。
以上三种腐蚀原因常常同时存在于锅炉设备中,相互作用并加剧了锅炉设备腐蚀的程度。
二、锅炉设备腐蚀的危害1.减弱金属强度腐蚀会使金属材料的力学性能受到影响,降低了其抗拉强度和屈服强度,导致设备的安全性大大降低。
2.威胁人员安全锅炉设备在腐蚀作用下可能发生金属薄弱部位的破裂或者泄漏,给工作人员的生命安全带来威胁。
3.影响设备寿命腐蚀会导致锅炉设备的损耗加剧,减少了设备的使用寿命和可靠性,增加了运行成本和能源浪费。
三、锅炉设备腐蚀的防护措施1.选择合适的材料一种好的抗腐蚀材料对于降低锅炉设备的腐蚀率非常重要。
选择适合工作条件的材料,例如304、316L等不锈钢材质,陶瓷涂层、陶瓷复合材料等,均能有效提高设备的抗腐蚀性。
2.优化水质管理水侧行程是导致水侧腐蚀的重要原因之一,优化水质管理是预防锅炉设备水侧腐蚀的有效手段。
保持水质的合理循环和调整,控制水中溶解氧和盐分含量,使水质在合适的范围内保持稳定。
3.表面保护措施采用防腐蚀涂层、喷涂耐磨材料、表面喷涂等方式对锅炉设备进行表面保护,可以有效提高设备的抗腐蚀性能。
4.烟气腐蚀防护采用优质燃料、提高烟气的温度和降低烟气中湿度,对烟气腐蚀起到一定的抑制作用。
锅炉高温腐蚀分析与技术措施锅炉高温腐蚀是影响锅炉完好运行的一个重要因素,一旦发生,将会给锅炉安全使用造成严重破坏。
因此,研究锅炉高温腐蚀及其预防措施是提高锅炉安全使用效率、降低维修成本和提高生产效率的必要性事项。
一、锅炉高温腐蚀的基本原因锅炉高温腐蚀的基本原因有很多,其中主要有:高温水和蒸汽的滋生热带,过饱和的水冷却器的滋生腐蚀,锅炉的不当运行条件,锅炉的材料腐蚀缺陷,供料过多,脱硫技术不当等,它们都是锅炉高温腐蚀的重要原因。
二、锅炉高温腐蚀的影响因素(1)水温因素。
水温是锅炉腐蚀的关键因素,随着水温的升高,腐蚀的程度也会增强,水的滞留时间会变的更长,进一步加剧腐蚀作用。
(2)硫酸盐因素。
硫酸盐本身是一种微量元素,但它跟水结合后,会形成强烈酸性硫酸溶液,也是影响锅炉高温腐蚀的重要因素。
(3)氧化因素。
氧化是锅炉高温腐蚀的重要因素,强烈氧化作用会给锅炉材质带来严重腐蚀。
(4)溶液流动因素。
当溶液在锅炉内流动时,腐蚀作用也会发生变化,一旦流动减慢,腐蚀作用会更加明显。
三、锅炉高温腐蚀的抑制技术措施(1)控制锅炉运行条件。
锅炉运行条件是影响锅炉安全操作的重要因素,一定要确保其控制在合理的范围内,否则会影响锅炉的安全使用。
(2)合理安装进水设备。
进水设备的安装要科学合理,以便能够有效地防止进水温度过高,以减轻锅炉高温腐蚀。
(3)增加水冷却效果。
水冷却效果直接影响锅炉的腐蚀程度,因此,应该采取合理的措施增加水冷却效果,以减轻锅炉高温腐蚀。
(4)合理选择锅炉材料。
锅炉材料的选择也会直接影响锅炉使用的安全性,对于高温腐蚀的锅炉,应尽量选择耐腐蚀的材料,以延长锅炉的使用寿命。
(5)加强操作维护。
锅炉的运行状况只有加强操作维护,才能及时发现故障,防止腐蚀情况的发生,以保证锅炉的安全使用。
综上所述,为了减轻锅炉高温腐蚀,必须采取有效的技术措施,包括控制锅炉运行条件、增加水冷却效果、合理选择锅炉材料以及加强操作维护等,以达到降低锅炉高温腐蚀、保障锅炉安全使用的目的。
高压锅炉水侧腐蚀及防治高压锅炉的给水经过预处理和离子交换等工艺过程后,水中的悬浮物、胶体及溶解性盐类均已除去,但水中还溶解有各种气体(有中间脱气器的情况除外),这些气体中的氧气和二氧化碳能引起锅炉给水系统的腐蚀。
腐蚀不仅造成经济上的损失,同时腐蚀产物进人锅炉水中,使水中杂质增多,加剧了锅炉受热面的结垢,影响其传热效果,并且还会促进水侧的腐蚀。
高压锅炉水侧腐蚀的原因,主要有溶解氧腐蚀、沉淀物垢下腐蚀、酸性腐蚀、碱性腐蚀、碱性脆化、铜氨化合物腐蚀、冲蚀等。
以下针对高压锅炉常见的腐蚀作具体分析,并提出一些切可实行的防治方法。
1溶解氧腐蚀1.1腐蚀原因溶解氧腐蚀是一种电化学腐蚀,铁和氧形成两个电极,组成腐蚀电池,在腐蚀电池中铁的电位总是比氧的电极电位低,所以铁是电池的阳极,而遭到腐蚀。
反应机理见图1。
由于这些生成物比较疏松,没有保护性,一旦在金属表面的某一点发生腐蚀,就会持续下去。
究其原因主要有两方面,一方面是氧化铁帽中产生一种酸性溶液,加速了铁的溶解及提高了导电度;另一方面生成氧化铁帽,腐蚀产物阻止了氧的扩散,在腐蚀产物下形成缺氧的阳极区,外部便形成了富氧的阴极区,从而构成了一个浓差电池,两部分的差异,加速了腐蚀反应。
溶解氧腐蚀的判别方式:当除去红色氧化铁帽时,在穴中暴露有黑色的四氧化三铁沉积物,则为溶解氧腐蚀;如果没有黑色的氧化铁在穴中,或穴外无红色的氧化铁时,则为非溶解氧腐蚀。
溶解氧腐蚀随着水中的溶氧量的增加和水温的提高,腐蚀性也就愈强。
当PH值小于4或大于14时,腐蚀会加大。
当PH值小于4时,金属表面不易形成保护膜;当水的PH值介于4和14之间时,金属表面上形成一种致密的氢氧化物保护膜,所以腐蚀速度会降低;当PH值大于14时,由于Fe3O4保护膜在碱性溶液中溶解,腐蚀速度会重新上升。
水中离子的化学组成不同,溶解氧的腐蚀速度也有所不同。
如水中含有Cl-,Cl-有破坏保护膜的能力,因而会促进腐蚀;如水中含有、等,则可促进保护膜的生成,可以减缓腐蚀。
文件编号:GD/FS-6390(安全管理范本系列)高压锅炉水侧腐蚀及防治详细版In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.编辑:_________________单位:_________________日期:_________________高压锅炉水侧腐蚀及防治详细版提示语:本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到实现简化管理过程,提高管理效率,实现预期的生产目标。
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高压锅炉的给水经过预处理和离子交换等工艺过程后,水中的悬浮物、胶体及溶解性盐类均已除去,但水中还溶解有各种气体(有中间脱气器的情况除外),这些气体中的氧气和二氧化碳能引起锅炉给水系统的腐蚀。
腐蚀不仅造成经济上的损失,同时腐蚀产物进人锅炉水中,使水中杂质增多,加剧了锅炉受热面的结垢,影响其传热效果,并且还会促进水侧的腐蚀。
高压锅炉水侧腐蚀的原因,主要有溶解氧腐蚀、沉淀物垢下腐蚀、酸性腐蚀、碱性腐蚀、碱性脆化、铜氨化合物腐蚀、冲蚀等。
以下针对高压锅炉常见的腐蚀作具体分析,并提出一些切可实行的防治方法。
1 溶解氧腐蚀1.1腐蚀原因溶解氧腐蚀是一种电化学腐蚀,铁和氧形成两个电极,组成腐蚀电池,在腐蚀电池中铁的电位总是比氧的电极电位低,所以铁是电池的阳极,而遭到腐蚀。
反应机理见图1。
由于这些生成物比较疏松,没有保护性,一旦在金属表面的某一点发生腐蚀,就会持续下去。
究其原因主要有两方面,一方面是氧化铁帽中产生一种酸性溶液,加速了铁的溶解及提高了导电度;另一方面生成氧化铁帽,腐蚀产物阻止了氧的扩散,在腐蚀产物下形成缺氧的阳极区,外部便形成了富氧的阴极区,从而构成了一个浓差电池,两部分的差异,加速了腐蚀反应。
溶解氧腐蚀的判别方式:当除去红色氧化铁帽时,在穴中暴露有黑色的四氧化三铁沉积物,则为溶解氧腐蚀;如果没有黑色的氧化铁在穴中,或穴外无红色的氧化铁时,则为非溶解氧腐蚀。
溶解氧腐蚀随着水中的溶氧量的增加和水温的提高,腐蚀性也就愈强。
当PH值小于4或大于14时,腐蚀会加大。
当PH值小于4时,金属表面不易形成保护膜;当水的PH值介于4和14之间时,金属表面上形成一种致密的氢氧化物保护膜,所以腐蚀速度会降低;当PH 值大于14时,由于Fe3O4保护膜在碱性溶液中溶解,腐蚀速度会重新上升。
水中离子的化学组成不同,溶解氧的腐蚀速度也有所不同。
如水中含有Cl-,Cl-有破坏保护膜的能力,因而会促进腐蚀;如水中含有、等,则可促进保护膜的生成,可以减缓腐蚀。
含有溶解氧的水进入锅炉后,大部分的氧气将闪化进入蒸汽,而在汽包的水线和给水入汽包的空间产生特定的孔蚀,另外后炉膛水冷壁也可能有严重的局部腐蚀。
随着给水速度的提高和锅炉热负荷的增加,溶解氧腐蚀也会随之加剧。
给水管道和省煤器入口端特别容易受到溶解氧腐蚀。
1.2防治方法(1)未除氧之前热回收系统及管路,宜选择耐腐蚀的金属材料或保护涂层。
(2)配制合适的除氧器,表1给出了三种常用的除氧器设备(即真空除氧器、开放式除氧器、喷湿式除氧器),其中高压锅炉普遍采用喷湿式除氧器。
(3)采用化学除氧法。
根据操作压力和温度,选用适当的除氧剂,一般高压锅炉宜选用不会增加溶存固体物的有机脱氧剂,通常选用联氨(N2H4),而中、低压锅炉可采用亚硫酸钠。
由于联氨毒性较高,现阶段有机脱氧剂已渐渐使用较低毒性的脱氧剂代替联氨,如对氧环已环、环已胺、乙二胺、对苯二酚、碳酰肼等。
(4)给水加氨(NH3)处理。
通过加氨处理,提高给水的PH值,PH值应控制在8.5~9.2之间比较合适。
2 沉积物下腐蚀2.1腐蚀原因当锅炉内金属表面附着有水垢或水渣时,在其下面会发生严重的腐蚀,这种腐蚀与锅炉水的局部浓缩有关,沉积物腐蚀主要发生在水冷壁管沉积物的下面,一般是热负荷较高的位置。
如喷燃器附近,炉管的向火侧等处。
如果沉积物下腐蚀速度达到1.5~5mm/s时,一般锅炉运行5000~30000h就会出现腐蚀穿孔,甚至爆管等。
反应机理:如果补给水中含碳酸盐或者凝汽器泄漏,而冷却水是碳酸盐含量高的河水,这将使锅炉水出现游离NaOH。
这样使沉积物下蒸浓炉水,PH值上升到13以上,破坏了保护膜,从而发生了碱对金属的腐蚀。
这样使沉积物下蒸浓炉水,PH值快速下降,破坏了保护膜,发生酸对金属的腐蚀。
2.2防治方法(1)新装锅炉投入运行之前,必须先进行化学清洗。
锅炉运行之后,要定期清洗,以便能即时地除去金属管壁上的沉积物和腐蚀产物。
(2)减少给水中的铜和铁的离子含量。
(3)做好锅炉的停用保护工作,防止停用腐蚀,以免炉管金属表面上有腐蚀物附着。
(4)选用合适的炉水处理方式,调节炉水水质。
3 酸性腐蚀3.1腐蚀原因在酸性水中,铁与酸反应生成铁离子并释放出氢气,同时氢原子与钢中的碳反应生成CH₄,脱碳会使金属沿晶界面产生裂缝。
锅炉压力在3.5MPa以上时,氢离子会快速扩散进入金属而使金属变脆而损坏。
CO₂与蒸汽一起流经饱和蒸汽和过热器管路、汽轮机,然后一部分被抽汽器抽走,另一部分溶入水中,形成H2CO3弱酸,H₂CO₃部分解析而产生H+,造成腐蚀。
最易发生CO₂酸性腐蚀的部位,通常在凝汽器至除氧器之间的凝结水系统。
另外,在螺牙管配件、疏水器的下部和控制阀等会发生压力突然改变和非凝结性气体浓缩的地方也会形成沟形的腐蚀。
在以地表水作锅炉补给水源时,会产生无机酸腐蚀。
冷却水因冷凝器水泄漏进入锅炉后,炉水的PH 值会下降,形成酸蚀。
特别是以挥发性处理的炉水,腐蚀会更加严重。
一般给水PH值在6~7之间时,碳钢和铜合金将会受到严重的酸蚀,并破坏保护层。
锅炉酸洗不当,水处理树脂再生异常,炉水中Na和PO4比例偏低,也会造成酸蚀。
3.2防治方法(1)装设水质连续监控设备,随时掌握水质的变化情况,以便及时采取必要的措施。
(2)添加中和胺等,抑制酸性腐蚀的发生。
(3)控制Na和PO₄比例,防止酸性腐蚀。
PH和磷酸盐的控制见图3。
4 碱性腐蚀4.1腐蚀原因游离碱会在多孔性沉积物和炉管金属表面间浓缩,过渡浓缩的碱会溶解金属保护膜而形成铁酸根与次铁酸根离子的混和物。
此碱腐蚀特别容易发生在传热量较大的地方和沉积物下。
碳钢与水接触PH值在8.5~10.3时,一般不会产生碱性腐蚀见图4。
4.2防治方法(1)严格控制PH/PO4比例;(2)使用适当的分散剂,以分散沉积物的产生;(3)控制炉水游离碱,防止局部高浓度的游离碱的产生。
5 碱性脆化5.1腐蚀原因碳钢在氢氧化钠的水溶液中产生的应力腐蚀,使金属本身产生裂纹,发生脆性断裂,大多数汽包锅炉的水冷壁和联箱是用低碳钢制造。
运行时,如果在水冷壁和联箱局部位置出现游离浓碱,同时又受到拉力作用,就会产生碱脆。
形成碱性脆化的主要原因有:(1)锅炉水中含有游离NaOH;(2)锅炉水产生局部浓缩。
如胀接或铆接的锅炉,在胀接口或铆接处可能有不严密的地方,因而发生水质局部浓缩;(3)受拉力作用;(4)晶粒间含有杂质;(5)不正常的焊接造成应力。
5.2防治方法(1)锅炉用焊接代替铆接或胀接;(2)保护锅炉水相对碱度小于0.2(相对碱度=游离NaOH量/总含盐量);(3)选择合理的锅内水处理方法,协调PH和PO4的量。
6 铜氨化合物腐蚀2.6.1腐蚀原因在PH值8.3以上且含有溶解氧的情况下,氨会侵蚀以铜合金为材质的冷凝管。
氨的来源主要有两方面:(1)脱氧剂。
如N2H4,在205℃下热分解,在330℃完全分解(2)中和胺。
如吗啉、环已胺等,其热安定性见表2,其试验条件为给水胺浓度以34ppm,添加且以100%补给水(无回收冷凝水条件下)。
6.2防治方法(1)控制脱氧剂有适当的残余量,以确保无溶解氧的存在。
(2)选择热安定性好的脱氧剂及中和胺,在饱和蒸汽中控制游离氨在0.3ppm以下。
7 停用腐蚀7.1腐蚀原因锅炉停用时如不采取有效的保护措施,锅炉水侧的金属表面会发生严重的停用腐蚀。
产生停用腐蚀的原因主要有:(1)外界空气大量进入锅炉;(2)锅炉含有部分无法排尽的水;(3)水汽系统内湿度过大,金属表面形成水膜。
2.7.2防治方法(1)阻止空气进入锅炉水汽系统内部。
如采用充氮法、保护蒸汽压力法等。
(2)降低水汽系统内部的湿度。
如采用烘干法、干燥剂法等。
(3)加缓蚀剂,使金属表面生成保护膜,或者加除氧剂,除去水中的溶解氧。
8 冲击腐蚀8.1腐蚀原因(1)在冷凝水管中汽水混合流动速度变化激烈而在弯头处冲刷管壁,引起冲刷处管壁变薄而导致破裂。
(2)水流流速高、流动紊乱和不断形成湍流区的局部位置。
(3)除氧器位置太低,高温水经给水泵会瞬间气化,汽泡会使给水泵产生麻点般的穴蚀。
8.2防治方法(1)在设计上尽可能地减少弯头数和湍流区;(2)改善除氧器和给水泵的位置。
9 结语高压锅炉水侧腐蚀的成因错综复杂,如何做好高压锅炉水侧腐蚀的防治,需要结合锅炉的设计和运行工况,综合分析腐蚀的根源,从溶解氧、PH值、水溶液氧化还原电位、流速、温度、热负荷、水质、应力、金属材料等诸方面着手,拟定一套行之有效的防治措施,才能确保高压锅炉的安全、稳定、经济运行。
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