低壓鍋爐氧腐蝕成因及防止對策探討

1、低壓鍋爐氧腐蝕成因及防止對策探討    摘 要：低壓鍋爐現(xiàn)在被廣泛的使用，但是在工業(yè)使用當(dāng)中，很多單位或企業(yè)對于低壓鍋爐的氧腐蝕卻沒有引起重視，本文就是從低壓鍋爐的氧腐蝕原理和現(xiàn)狀入手來進(jìn)行講解，并且根據(jù)自身多年的鍋爐檢查經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行解決辦法的探討，讓企業(yè)或單位能夠引起對低壓鍋爐氧腐蝕問題的重視，并且能夠有解決的辦法。 關(guān)鍵詞：低壓鍋爐；氧腐蝕；現(xiàn)狀分析 中圖分類號：TK22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 1 鍋爐的氧腐蝕現(xiàn)狀 近年來，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷加快，鍋爐數(shù)量也伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度而增長。按照我們檢驗(yàn)的相關(guān)結(jié)果來看，由于不按GB1576-2001的要求進(jìn)行除氧，不

2、能有效地控制給水和爐水指標(biāo)，鍋爐自身結(jié)構(gòu)的缺陷，運(yùn)行方式不合理，鍋爐保養(yǎng)跟不上等原因?qū)е洛仩t受力部件的氧腐蝕現(xiàn)象很嚴(yán)重。我們對氧腐蝕鍋爐進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，大約有十分之一的鍋爐有不同程度的腐蝕情況，其中財(cái)年熱水鍋爐的情況更為嚴(yán)重些。這十分之一的鍋爐里面，腐蝕較輕的體現(xiàn)為鍋爐受力部件的壁變薄，鍋爐的使用期限縮短了，而比較嚴(yán)重的則不能再繼續(xù)使用，因?yàn)槠鋸?qiáng)度不達(dá)標(biāo)，需要經(jīng)過修補(bǔ)之后才能使用，少部分的鍋爐已經(jīng)非常危險(xiǎn)的，不能再使用否則會有爆炸的危險(xiǎn)。 2 腐蝕的機(jī)理和特征 腐蝕可以根據(jù)其產(chǎn)生機(jī)理分為電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕，兩者的差別是是否有電流產(chǎn)生。鍋爐一方面內(nèi)部有水，一方面部分元件受到火煙氣的侵蝕?；馃煔?/p>

3、的侵蝕屬于化學(xué)腐蝕，是煙氣和鋼材之間產(chǎn)生的化學(xué)作用導(dǎo)致的腐蝕，而水屬于帶有極性的電解質(zhì)，鋼材和水分子之間會形成電化學(xué)反應(yīng)，鋼材表面的鐵分子會通過電離的作用離開鋼材進(jìn)入水中，經(jīng)過長期的不斷使用，鋼材表面就會逐漸的出現(xiàn)一些坑洞，這樣腐蝕就產(chǎn)生了。所以氧腐蝕主要就是指電化學(xué)腐蝕。加上鍋爐內(nèi)的氧化作用，加快了鐵板的這樣一個(gè)電離過程。鍋爐的氧腐蝕速度是和含氧量直接掛鉤的，含氧越多，腐蝕就越強(qiáng)。 3 影響氧腐蝕的主要因素 3.1 爐水中溶解氧的濃度。爐水中的溶解氧主要來自于注入爐內(nèi)的原水。在一個(gè)大氣壓下，15的水中氧的溶解度為10mg/L。而氧在水中的溶解度隨溫度的升高而降低，隨壓力的升高而增大。在絕對壓

4、力為0.17MPa、溫度為90的水中，氧的溶解度仍達(dá)3.5mg/L。可見，當(dāng)未經(jīng)除氧的水進(jìn)入鍋爐內(nèi)時(shí)，要有一部分氧因溶解度降低而析出。這些析出的氧被鍋爐上或系統(tǒng)中的集氣裝置收集而排出，但爐水中剩余的溶解氧仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中對溶解氧（0.1mg/L）的要求，而反應(yīng)用掉的氧又由每日大量的補(bǔ)水而補(bǔ)充，從而造成氧腐蝕不斷繼續(xù)。 3.2 爐水的PH值。鍋爐內(nèi)的水PH值也是影響腐蝕情況的一個(gè)重要因素，PH值是水酸堿性的一個(gè)指標(biāo)，當(dāng)PH值很低的時(shí)候，水中的H+濃度非常的高，H+屬于電化學(xué)腐蝕里面的去極化劑，對于鋼材來說能夠加速腐蝕速度，所以水的PH值越低，那么鍋爐的氧腐蝕情況就越嚴(yán)重，腐蝕速度也越

5、快。 3.3 水的溫度。溫度是讓元素分子變得活躍的一個(gè)因素，因此也是影響氧腐蝕的一個(gè)方面。根據(jù)化學(xué)動力學(xué)規(guī)律，F(xiàn)e2+隨著鍋爐溫度的升高，其在水中的擴(kuò)散速度也加快，水溶質(zhì)的電阻降低，所以腐蝕就會變快。對低壓鍋爐來說，其汽水系統(tǒng)的加熱屬于開式系統(tǒng)，所以當(dāng)溫度升高時(shí)，部分氧氣被除去，這樣，腐蝕速度與水的加熱溫度就必然出現(xiàn)一種先上升，到一定程度后再下降的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，T=6570時(shí)均勻氧腐蝕最嚴(yán)重。對于局部腐蝕，研究結(jié)果表明，隨著水溫的升高，局部腐蝕的程度和速度明顯提高，且腐蝕的最大值發(fā)生于T=90100之間。這對于低溫（95）采暖熱水鍋爐極為不利，這也是造成常見的熱水鍋爐氧腐蝕問題很嚴(yán)重的原

6、因。 3.4 水流速度。部分氧氣會溶于水中，隨著水流的變化，其擴(kuò)散到鋼材表面的量也不同，所以提高水流速就等于加快了腐蝕的速度，而且水流速過大還會對鋼材造成沖刷，產(chǎn)生沖擊腐蝕。 4 防止氧腐蝕的對策 4.1 除去水中的溶解氧。前面我們一直都提及到一個(gè)影響腐蝕的關(guān)鍵詞氧。所以我們可以通過對水中溶解氧的去除來進(jìn)行氧腐蝕的防護(hù)。根據(jù)水中含氧越多，腐蝕速度越快這么一個(gè)規(guī)律，我們可以將水中的含氧進(jìn)行除氧處理，在低壓鍋爐中我們可以采用熱力除氧和化學(xué)除氧或兩者結(jié)合的辦法。 4.2 保證爐水的PH值在合理的范圍。按GB1576-2001規(guī)定，爐水PH=1012，但其前提是在給水進(jìn)行了充分除氧時(shí)，才能保證腐蝕程度

7、較弱。很多鍋爐沒有除氧設(shè)備，即使配備了除氧器，由于多種因素的影響也導(dǎo)致了不佳的效果，所以，我們要自行調(diào)整PH值范圍，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，鍋爐內(nèi)水的PH值最好是處于7到10之間，這樣和實(shí)際運(yùn)行設(shè)備比較相匹配，能起到降低因水PH而產(chǎn)生的腐蝕作用。 4.3 控制水的溫度，使之避開腐蝕的最大值區(qū)域。由前面論述可知，在開式系統(tǒng)中，當(dāng)水溫T=6570時(shí)，均勻腐蝕最強(qiáng)烈，T=90100時(shí)，局部腐蝕最劇烈。因此，對熱水鍋爐和蒸汽鍋爐的省煤器而言，在設(shè)計(jì)中或選用時(shí)應(yīng)考慮到這一因素，對熱水鍋爐應(yīng)盡量采用高溫?zé)崴膳?，從而避開90100時(shí)的腐蝕區(qū)域，對蒸汽鍋爐的省煤器來講，出水溫度應(yīng)盡量低（T<65），或盡量高（T&g

8、t;100），以避免氧腐蝕，實(shí)際上我國標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的省煤器出水溫度已經(jīng)滿足了這一點(diǎn)，需要指出的是，從防止氧腐蝕的角度出發(fā)，標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)取消95°/70°參數(shù)的熱水鍋爐。 4.4 水流速度。鍋爐在最初的設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該要把水流速度對于鍋爐的不利影響考慮進(jìn)去，特別是因?yàn)樗俣冗^大產(chǎn)生的沖刷腐蝕和加速氧腐蝕，保證流速既能滿足要求又不會產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。 4.5 運(yùn)行方面應(yīng)做到。（1）確保除氧器的正常穩(wěn)定工作，讓水中的溶解氧盡量低。（2）通過降低鍋爐的系統(tǒng)泄漏量來控制系統(tǒng)的補(bǔ)水量，越少的系統(tǒng)補(bǔ)水越好，最佳狀態(tài)為保持在循環(huán)水量的0.5%以下。（3）將放氣裝置安裝在循環(huán)系統(tǒng)中。（4）加強(qiáng)水質(zhì)處理和化驗(yàn)的監(jiān)督，定時(shí)按要求排污。 4.6 停爐保養(yǎng)。鍋爐在運(yùn)行時(shí)的氧腐蝕比起不用時(shí)要小的多，最嚴(yán)重的氧腐蝕往往都是因?yàn)楸ｐB(yǎng)不當(dāng)而產(chǎn)生的，因此在鍋爐停爐不用的時(shí)候需要做好其保養(yǎng)工作，這時(shí)讓低壓鍋爐氧腐蝕盡量避免的重要過程，也是降低鍋爐氧腐蝕的有效手段之一，保養(yǎng)得當(dāng)就會讓鍋爐的使用壽命更長，鍋爐運(yùn)行的安全性也更高。 結(jié)語 低壓鍋爐目前被廣泛應(yīng)用，因?yàn)槠浒踩禂?shù)高，但是在使用過程中，普遍都沒有去注意它的防氧腐蝕處理和保護(hù)，導(dǎo)致了鍋爐的使用壽命大為縮減，而且嚴(yán)重的氧腐蝕還會對鍋爐運(yùn)行造成危險(xiǎn)。通過上面幾種防護(hù)措施可以有效的減少鍋爐氧腐蝕情況，讓鍋爐的壽命更加長，提高生產(chǎn)