工業(yè)水處理-電廠化學課件7-10

1、第七章熱力系統(tǒng)的金屬腐蝕第七章熱力系統(tǒng)的金屬腐蝕第一節(jié)腐蝕基礎第一節(jié)腐蝕基礎第二節(jié)金屬電化學腐蝕的基本原理第二節(jié)金屬電化學腐蝕的基本原理第三節(jié)熱力設備腐蝕的類型和特點第三節(jié)熱力設備腐蝕的類型和特點第四節(jié)熱力設備的氧腐蝕第四節(jié)熱力設備的氧腐蝕第五節(jié)熱力設備的酸腐蝕第五節(jié)熱力設備的酸腐蝕第六節(jié)停用腐蝕與停用保護第六節(jié)停用腐蝕與停用保護第一節(jié)腐蝕基礎第一節(jié)腐蝕基礎一、腐蝕的定義一、腐蝕的定義由于材料與環(huán)境反應而引起材料的破壞或變質(zhì)；由于材料與環(huán)境反應而引起材料的破壞或變質(zhì)；或指除或指除了單純機械破壞以外的材料的各種破壞；甚或為材料與環(huán)境了單純機械破壞以外的材料的各種破壞；甚或為材料與環(huán)境之間的有害反

2、應。之間的有害反應。上述定義中的材料為金屬時，即為上述定義中的材料為金屬時，即為金屬腐蝕金屬腐蝕。金屬腐蝕的過程是發(fā)生在金屬與介質(zhì)界面上的復雜多相金屬腐蝕的過程是發(fā)生在金屬與介質(zhì)界面上的復雜多相反應，因此破壞總是從金屬表面逐漸向內(nèi)部深入。表現(xiàn)為：反應，因此破壞總是從金屬表面逐漸向內(nèi)部深入。表現(xiàn)為：一般發(fā)生外貌變化（潰瘍斑、小孔、表面有腐蝕產(chǎn)物或金屬一般發(fā)生外貌變化（潰瘍斑、小孔、表面有腐蝕產(chǎn)物或金屬材料變薄等）；機械性能、組織結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化，如變脆、材料變薄等）；機械性能、組織結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化，如變脆、強度降低，其中某種元素的含量發(fā)生變化或金屬組織結(jié)構(gòu)發(fā)強度降低，其中某種元素的含量發(fā)生變化或金屬

3、組織結(jié)構(gòu)發(fā)生相變等。生相變等。二、金屬腐蝕環(huán)境二、金屬腐蝕環(huán)境一般指材料所處的一般指材料所處的介質(zhì)、溫度和壓力介質(zhì)、溫度和壓力等。等。幾乎所有的介質(zhì)都有一定的腐蝕性幾乎所有的介質(zhì)都有一定的腐蝕性。金屬材料不同，介。金屬材料不同，介質(zhì)的狀態(tài)不同、成分不同、濃度不同，腐蝕的程度也各不相質(zhì)的狀態(tài)不同、成分不同、濃度不同，腐蝕的程度也各不相同。一般溫度和壓力的升高會使腐蝕加劇。介質(zhì)的流速也是同。一般溫度和壓力的升高會使腐蝕加劇。介質(zhì)的流速也是影響腐蝕的重要因素。影響腐蝕的重要因素。 熱力設備的腐蝕應分析熱力設備腐蝕的特點，了解腐蝕熱力設備的腐蝕應分析熱力設備腐蝕的特點，了解腐蝕產(chǎn)生的條件，找出腐蝕產(chǎn)生

4、的原因，掌握腐蝕的防止辦法產(chǎn)生的條件，找出腐蝕產(chǎn)生的原因，掌握腐蝕的防止辦法三、金屬腐蝕的分類三、金屬腐蝕的分類1、按、按腐蝕機理腐蝕機理（反應特點）分為（反應特點）分為電化學腐蝕和化學腐蝕電化學腐蝕和化學腐蝕。鍋爐在水側(cè)的腐蝕屬于前者；煙氣側(cè)溫度在露點以上的腐蝕鍋爐在水側(cè)的腐蝕屬于前者；煙氣側(cè)溫度在露點以上的腐蝕屬于后者。屬于后者。2、按、按腐蝕形態(tài)腐蝕形態(tài)分為均勻腐蝕和不均勻或局部腐蝕。金屬表分為均勻腐蝕和不均勻或局部腐蝕。金屬表面幾乎全面遭受腐蝕的稱為均勻腐蝕；只有一部分遭受腐蝕面幾乎全面遭受腐蝕的稱為均勻腐蝕；只有一部分遭受腐蝕的稱不均勻腐蝕或局部腐蝕。局部腐蝕又可分為小孔腐蝕、的稱不

5、均勻腐蝕或局部腐蝕。局部腐蝕又可分為小孔腐蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕等等。晶間腐蝕、縫隙腐蝕等等。3、按腐蝕的、按腐蝕的溫度溫度劃分為低溫腐蝕和高溫腐蝕。劃分為低溫腐蝕和高溫腐蝕。4、按腐蝕、按腐蝕介質(zhì)的狀態(tài)介質(zhì)的狀態(tài)劃分為干腐蝕和濕腐蝕。劃分為干腐蝕和濕腐蝕。5、按、按介質(zhì)的種類介質(zhì)的種類劃分為大氣腐蝕、土壤腐蝕和海水腐蝕。劃分為大氣腐蝕、土壤腐蝕和海水腐蝕。各種腐蝕分類之間有一定聯(lián)系，如干腐蝕一般為化學腐各種腐蝕分類之間有一定聯(lián)系，如干腐蝕一般為化學腐蝕，濕腐蝕一般為電化學腐蝕。金屬在高溫下氧化引起的腐蝕，濕腐蝕一般為電化學腐蝕。金屬在高溫下氧化引起的腐蝕屬于化學腐蝕。蝕屬于化學腐蝕。四、金屬

6、的腐蝕速度四、金屬的腐蝕速度 金屬腐蝕的速度代表單位時間內(nèi)金屬的腐蝕程度，通常金屬腐蝕的速度代表單位時間內(nèi)金屬的腐蝕程度，通常是用平均腐蝕速度來表示，簡稱為是用平均腐蝕速度來表示，簡稱為腐蝕速度腐蝕速度。 (1) 按質(zhì)量的減少表示。這種方法常用來比較各種介質(zhì)的侵按質(zhì)量的減少表示。這種方法常用來比較各種介質(zhì)的侵蝕性。蝕性。(2) 按腐蝕深度表示。為了表示腐蝕的危害性，用腐蝕深度按腐蝕深度表示。為了表示腐蝕的危害性，用腐蝕深度來評定腐蝕速度更為適當，通常用毫米年來表示。來評定腐蝕速度更為適當，通常用毫米年來表示。第二節(jié)金屬電化學腐蝕的基本原理第二節(jié)金屬電化學腐蝕的基本原理在金屬遭到破壞的過程中，伴

7、有電流產(chǎn)生的腐蝕稱為在金屬遭到破壞的過程中，伴有電流產(chǎn)生的腐蝕稱為電化學腐蝕電化學腐蝕。金屬在水溶液中或在潮濕空氣中的腐蝕，屬。金屬在水溶液中或在潮濕空氣中的腐蝕，屬于電化學腐蝕。如在電廠，原水、補給水、給水、鍋爐水、于電化學腐蝕。如在電廠，原水、補給水、給水、鍋爐水、冷卻水以及與濕蒸汽接觸的設備所遭受的腐蝕等。冷卻水以及與濕蒸汽接觸的設備所遭受的腐蝕等。一、電極與電極電位一、電極與電極電位 將一塊金屬插入電解質(zhì)溶液中時所構(gòu)成的體系，稱為電將一塊金屬插入電解質(zhì)溶液中時所構(gòu)成的體系，稱為電極。電廠中所有與水相接觸的熱力設備均可看作電極。極。電廠中所有與水相接觸的熱力設備均可看作電極。金屬是以金屬

8、晶體的形式存在的，金屬的原子和金屬的金屬是以金屬晶體的形式存在的，金屬的原子和金屬的陽離子構(gòu)成晶體的陽離子構(gòu)成晶體的晶格結(jié)點晶格結(jié)點，自由電子在其間的孔隙中作無，自由電子在其間的孔隙中作無規(guī)則運動。通過靜電引力使各晶格結(jié)點緊密聯(lián)系起來，也使規(guī)則運動。通過靜電引力使各晶格結(jié)點緊密聯(lián)系起來，也使各晶格結(jié)點在金屬原子和金屬離子之間不斷相互轉(zhuǎn)化。各晶格結(jié)點在金屬原子和金屬離子之間不斷相互轉(zhuǎn)化。 當金屬與水溶液接觸時，由于當金屬與水溶液接觸時，由于極性水分子的水合作用，極性水分子的水合作用，使金屬陽離子脫離其表面形成水合離子溶入水溶液中使金屬陽離子脫離其表面形成水合離子溶入水溶液中，反應，反應如下：如下

9、：Fe+nH2O=Fe2+nH2O+2e 由于金屬陽離子脫離金屬表面，而自由電子仍留在金屬由于金屬陽離子脫離金屬表面，而自由電子仍留在金屬上，因此上，因此金屬帶負電，水溶液帶正電金屬帶負電，水溶液帶正電。通過靜電引力，溶液。通過靜電引力，溶液中的過剩陽離子緊緊靠近金屬表面，與金屬上的多余負電荷中的過剩陽離子緊緊靠近金屬表面，與金屬上的多余負電荷形成雙電層。形成雙電層。隨著金屬的不斷溶解，金屬中的負電荷越來越隨著金屬的不斷溶解，金屬中的負電荷越來越多，多，其對于金屬陽離子的束縛作用越來越強，其對于金屬陽離子的束縛作用越來越強，金屬的溶解速金屬的溶解速度逐漸降低度逐漸降低。另一方面，水溶液中的金屬

10、陽離子可以擺脫水。另一方面，水溶液中的金屬陽離子可以擺脫水分子的水合作用而返回到金屬的表面發(fā)生沉積，同樣隨著金分子的水合作用而返回到金屬的表面發(fā)生沉積，同樣隨著金屬的不斷溶解，這種沉積的趨勢將越來越強，即屬的不斷溶解，這種沉積的趨勢將越來越強，即金屬離子的金屬離子的沉積速度逐漸增大沉積速度逐漸增大。當金屬與溶液之間發(fā)生的溶解和沉積的。當金屬與溶液之間發(fā)生的溶解和沉積的速度相等時，則速度相等時，則電極反應達到動態(tài)平衡電極反應達到動態(tài)平衡：此時，雙電層中正：此時，雙電層中正負電荷的數(shù)量相對穩(wěn)定，溶液中的過剩離子數(shù)量亦穩(wěn)定。負電荷的數(shù)量相對穩(wěn)定，溶液中的過剩離子數(shù)量亦穩(wěn)定。二、二、 腐蝕電池腐蝕電池

11、 當電極過程達到平衡時，金屬與溶液間形成的雙電層亦處于當電極過程達到平衡時，金屬與溶液間形成的雙電層亦處于一種動態(tài)平衡，它將阻礙金屬繼續(xù)溶解。若將金屬上的自由電子一種動態(tài)平衡，它將阻礙金屬繼續(xù)溶解。若將金屬上的自由電子引出則平衡將被破壞，金屬將繼續(xù)溶解。引出則平衡將被破壞，金屬將繼續(xù)溶解。 不同電極的電極電位不同，如果將兩個不同電極連接起來，不同電極的電極電位不同，如果將兩個不同電極連接起來，形成閉合回路即組成原電池。如由銅電極與鋅電極組成的銅一鋅形成閉合回路即組成原電池。如由銅電極與鋅電極組成的銅一鋅原電池。由于原電池。由于銅電極的電極電位高于鋅電極的電極電位銅電極的電極電位高于鋅電極的電極

12、電位，即銅的，即銅的溶解能力弱于鋅，故鋅電極上有更多的剩余自由電子，這些自由溶解能力弱于鋅，故鋅電極上有更多的剩余自由電子，這些自由電子在兩電極間的電位差的作用下，通過導線到達銅電極，在外電子在兩電極間的電位差的作用下，通過導線到達銅電極，在外電路形成電流。此時銅電極上的自由電子過剩，溶液中的銅離子電路形成電流。此時銅電極上的自由電子過剩，溶液中的銅離子沉積到銅電極板上中和過剩的自由電子，而在鋅電極上，由于自沉積到銅電極板上中和過剩的自由電子，而在鋅電極上，由于自由電子數(shù)量減少，平衡被破壞，鋅將繼續(xù)溶解。該過程一直持續(xù)由電子數(shù)量減少，平衡被破壞，鋅將繼續(xù)溶解。該過程一直持續(xù)到鋅極板完全溶解為止

13、，這種能將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱為到鋅極板完全溶解為止，這種能將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱為原電池。原電池。金屬與水溶液接觸時，由于各種原因，金屬內(nèi)部的不同金屬與水溶液接觸時，由于各種原因，金屬內(nèi)部的不同部分產(chǎn)生不同的電極電位而組成原電池。這是金屬發(fā)生電化學腐部分產(chǎn)生不同的電極電位而組成原電池。這是金屬發(fā)生電化學腐蝕的根本原因，這種原電池稱為蝕的根本原因，這種原電池稱為腐蝕電池腐蝕電池。金屬各部位形成不同電位的原因很多，如金屬中含有雜金屬各部位形成不同電位的原因很多，如金屬中含有雜質(zhì)又處于介質(zhì)質(zhì)又處于介質(zhì)(潮濕空氣、水或電解質(zhì)溶液潮濕空氣、水或電解質(zhì)溶液)中時，金屬晶粒中時，金屬晶粒與晶界之間

14、的能量差別，金屬加工時所產(chǎn)生的變形和內(nèi)應力與晶界之間的能量差別，金屬加工時所產(chǎn)生的變形和內(nèi)應力不同而造成的金屬的物理不均勻性，金屬所接觸的溶液組成不同而造成的金屬的物理不均勻性，金屬所接觸的溶液組成和濃度的差異，金屬表面的溫度不同等。實際上，和濃度的差異，金屬表面的溫度不同等。實際上，腐蝕電池腐蝕電池是由于各種原因在金屬的某些部分形成的許多肉眼看不見的是由于各種原因在金屬的某些部分形成的許多肉眼看不見的小型微原電池。小型微原電池。在原電池中，失去電子的金屬電極上發(fā)生氧在原電池中，失去電子的金屬電極上發(fā)生氧化反應，該金屬溶解化反應，該金屬溶解(即腐蝕即腐蝕)，此電極稱為，此電極稱為陽極陽極(如鋅

15、電極如鋅電極)，另一個得到電子發(fā)生還原反應的電極稱為另一個得到電子發(fā)生還原反應的電極稱為陰極陰極(如銅電極如銅電極)。 金屬的電化學腐蝕是由腐蝕電池作用引起的，其金屬的電化學腐蝕是由腐蝕電池作用引起的，其腐蝕速度腐蝕速度決定于此腐蝕電池所產(chǎn)生電流的大小決定于此腐蝕電池所產(chǎn)生電流的大小，據(jù)此可估算出腐蝕速度。，據(jù)此可估算出腐蝕速度。在腐蝕電池中，金屬本體就是它的外電路。因為當電池形成閉在腐蝕電池中，金屬本體就是它的外電路。因為當電池形成閉合回路后，即使時間很短，其兩極的電位差也會比原先的數(shù)值合回路后，即使時間很短，其兩極的電位差也會比原先的數(shù)值小得多，因此實際上腐蝕速度要遠小于估算值。這是這種電

16、位小得多，因此實際上腐蝕速度要遠小于估算值。這是這種電位差比起始值減小的現(xiàn)象稱為差比起始值減小的現(xiàn)象稱為極化極化。當電池接通后，陰極電位變。當電池接通后，陰極電位變低低(稱為陰極極化稱為陰極極化)，陽極電位變高，陽極電位變高(稱為陽極極化稱為陽極極化)，從而，從而導致導致陰極和陽極的電位差變小陰極和陽極的電位差變小，使腐蝕速度大幅度降低。，使腐蝕速度大幅度降低。 通常，通常，在腐蝕電池中陽極極化的程度不大在腐蝕電池中陽極極化的程度不大，只有當陽極上，只有當陽極上因氧化產(chǎn)物的積累使金屬表面狀態(tài)發(fā)生了變化，產(chǎn)生了所謂鈍因氧化產(chǎn)物的積累使金屬表面狀態(tài)發(fā)生了變化，產(chǎn)生了所謂鈍態(tài)的情況下，才顯示出顯著的

17、極化。而在陰極部分，假使接受態(tài)的情況下，才顯示出顯著的極化。而在陰極部分，假使接受電子的物質(zhì)不能迅速地擴散，或者陰極反應產(chǎn)物不能很快被排電子的物質(zhì)不能迅速地擴散，或者陰極反應產(chǎn)物不能很快被排走，則由于金屬傳送電子的速度很快，由陽極傳送過來的電子走，則由于金屬傳送電子的速度很快，由陽極傳送過來的電子就會堆積起來，產(chǎn)生陰極極化。就會堆積起來，產(chǎn)生陰極極化。由此可見，在發(fā)生電化學腐蝕的情況下，溶液中必定有易由此可見，在發(fā)生電化學腐蝕的情況下，溶液中必定有易于接受電子的物質(zhì)，這些物質(zhì)在陰極上接受電子，消除陰極的于接受電子的物質(zhì)，這些物質(zhì)在陰極上接受電子，消除陰極的極化，使腐蝕速度加快。這種消除或減小電

18、極極化的作用稱為極化，使腐蝕速度加快。這種消除或減小電極極化的作用稱為去極化去極化。起去極化作用的物質(zhì)稱為去極化劑起去極化作用的物質(zhì)稱為去極化劑。例如，當水中有。例如，當水中有溶解氧溶解氧(O2)時，水中溶解氧將會消耗陰極上的自由電子起去極時，水中溶解氧將會消耗陰極上的自由電子起去極化作用：化作用：O2+2H2O+4e = 4OH這種水中溶解氧充當去極化劑發(fā)生的金屬腐蝕過程稱為這種水中溶解氧充當去極化劑發(fā)生的金屬腐蝕過程稱為吸吸氧腐蝕氧腐蝕（氧的去極化腐蝕）。當水溶液的（氧的去極化腐蝕）。當水溶液的pH值較低時，水中值較低時，水中H+濃度大，此時濃度大，此時H+就是去極化劑，它的去極化作用為：

19、就是去極化劑，它的去極化作用為：2H+2e = H2這種氫離子充當去極化劑，發(fā)生的金屬腐蝕過程稱為這種氫離子充當去極化劑，發(fā)生的金屬腐蝕過程稱為析氫析氫腐蝕腐蝕（氫的去極化腐蝕）。（氫的去極化腐蝕）。 第三節(jié)熱力設備腐蝕的類型和特點第三節(jié)熱力設備腐蝕的類型和特點熱力設備在運行中或停用時，各種腐蝕性成分會對設備熱力設備在運行中或停用時，各種腐蝕性成分會對設備產(chǎn)生嚴重的腐蝕。根據(jù)運行實踐，國內(nèi)外火電廠和核電站的產(chǎn)生嚴重的腐蝕。根據(jù)運行實踐，國內(nèi)外火電廠和核電站的各種熱力設備，比如火電廠的鍋爐、核電站的蒸汽發(fā)生器、各種熱力設備，比如火電廠的鍋爐、核電站的蒸汽發(fā)生器、汽輪機、凝汽器、加熱器、給水泵、水

20、處理設備以及各種水、汽輪機、凝汽器、加熱器、給水泵、水處理設備以及各種水、汽管道，均發(fā)生過比較嚴重的腐蝕。熱力設備的腐蝕形態(tài)也汽管道，均發(fā)生過比較嚴重的腐蝕。熱力設備的腐蝕形態(tài)也比較多，例如點腐蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕破裂、腐蝕疲勞、比較多，例如點腐蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕破裂、腐蝕疲勞、氫脆、選擇性腐蝕、電偶腐蝕以及磨損腐蝕等。氫脆、選擇性腐蝕、電偶腐蝕以及磨損腐蝕等。目前，大容量、高參數(shù)的機組大量投產(chǎn)，目前，大容量、高參數(shù)的機組大量投產(chǎn)，300MW 的機的機組已成為火電廠的主力機組。組已成為火電廠的主力機組。隨著爐外水處理技術(shù)的發(fā)展，隨著爐外水處理技術(shù)的發(fā)展，鍋爐結(jié)垢和汽機積鹽問題已得到有效控

21、制，腐蝕已成為突出鍋爐結(jié)垢和汽機積鹽問題已得到有效控制，腐蝕已成為突出的問題。的問題。1、氧腐蝕、氧腐蝕熱力設備運行和停用時，都可能發(fā)生氧腐蝕。運行氧腐熱力設備運行和停用時，都可能發(fā)生氧腐蝕。運行氧腐蝕在水溫較高的條件下發(fā)生，停用氧腐蝕在低溫下發(fā)生。兩蝕在水溫較高的條件下發(fā)生，停用氧腐蝕在低溫下發(fā)生。兩者本質(zhì)上是相同的，但腐蝕產(chǎn)物的特點有區(qū)別。氧腐蝕是熱者本質(zhì)上是相同的，但腐蝕產(chǎn)物的特點有區(qū)別。氧腐蝕是熱力設備常見的一種腐蝕形式。力設備常見的一種腐蝕形式。2、酸腐蝕、酸腐蝕熱力設備和管道可能與酸接觸，產(chǎn)生熱力設備和管道可能與酸接觸，產(chǎn)生析氫腐蝕析氫腐蝕。例如，。例如，水處理設備、給水系統(tǒng)、凝結(jié)

22、水系統(tǒng)和汽輪機低壓缸的隔板、水處理設備、給水系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)和汽輪機低壓缸的隔板、隔板套等部位都可能和酸性介質(zhì)接觸，產(chǎn)生析氫腐蝕。水處隔板套等部位都可能和酸性介質(zhì)接觸，產(chǎn)生析氫腐蝕。水處理設備可能和鹽酸接觸，例如氫離子交換器再生時就和鹽酸理設備可能和鹽酸接觸，例如氫離子交換器再生時就和鹽酸接觸，產(chǎn)生腐蝕。接觸，產(chǎn)生腐蝕。給水系統(tǒng)和凝結(jié)水系統(tǒng)因為游離給水系統(tǒng)和凝結(jié)水系統(tǒng)因為游離CO2 的溶的溶解，使水的解，使水的pH 值低于值低于7，產(chǎn)生析氫腐蝕，就也是通常所說的，產(chǎn)生析氫腐蝕，就也是通常所說的二氧化碳腐蝕。二氧化碳腐蝕。3、應力腐蝕、應力腐蝕包括應力腐蝕破裂和腐蝕疲勞。無論是鍋爐還是汽輪機，都

23、會產(chǎn)生應力腐蝕。包括應力腐蝕破裂和腐蝕疲勞。無論是鍋爐還是汽輪機，都會產(chǎn)生應力腐蝕。比如鍋爐的苛性脆化、鍋爐汽包、過熱器、再熱器、高壓除氧器、主蒸汽管道、比如鍋爐的苛性脆化、鍋爐汽包、過熱器、再熱器、高壓除氧器、主蒸汽管道、給水管道的應力腐蝕、汽輪機葉片的應力腐蝕破裂、汽輪機葉輪的應力腐蝕破裂給水管道的應力腐蝕、汽輪機葉片的應力腐蝕破裂、汽輪機葉輪的應力腐蝕破裂和凝汽器銅管的應力腐蝕破裂等。和凝汽器銅管的應力腐蝕破裂等。4、鍋爐的介質(zhì)濃縮腐蝕、鍋爐的介質(zhì)濃縮腐蝕主要是爐水蒸發(fā)濃縮產(chǎn)生濃堿或濃酸時出現(xiàn)的，尤其是當凝汽器漏泄，漏入主要是爐水蒸發(fā)濃縮產(chǎn)生濃堿或濃酸時出現(xiàn)的，尤其是當凝汽器漏泄，漏入堿

24、性水或海水時，情況更明顯。堿性水或海水時，情況更明顯。腐蝕主要發(fā)生在水冷壁管，它是鍋爐特有的一種腐蝕主要發(fā)生在水冷壁管，它是鍋爐特有的一種腐蝕形態(tài)。腐蝕形態(tài)。5、亞硝酸鹽腐蝕、亞硝酸鹽腐蝕爐水亞硝酸鹽會在水冷壁管產(chǎn)生腐蝕。因為亞硝酸鹽在鍋內(nèi)受高溫作用會爐水亞硝酸鹽會在水冷壁管產(chǎn)生腐蝕。因為亞硝酸鹽在鍋內(nèi)受高溫作用會分解產(chǎn)生新生態(tài)氧，這種新生態(tài)氧和水冷壁管內(nèi)表面發(fā)生反應，產(chǎn)生分解產(chǎn)生新生態(tài)氧，這種新生態(tài)氧和水冷壁管內(nèi)表面發(fā)生反應，產(chǎn)生Fe2O3，使，使水冷壁管腐蝕。由于亞硝酸鹽腐蝕的本質(zhì)是氧和鋼發(fā)生反應，因此，它的特征和水冷壁管腐蝕。由于亞硝酸鹽腐蝕的本質(zhì)是氧和鋼發(fā)生反應，因此，它的特征和氧腐蝕

25、相似，都出現(xiàn)點蝕坑，腐蝕產(chǎn)物是鐵的氧化物。但亞硝酸鹽腐蝕的產(chǎn)物一氧腐蝕相似，都出現(xiàn)點蝕坑，腐蝕產(chǎn)物是鐵的氧化物。但亞硝酸鹽腐蝕的產(chǎn)物一般是高價氧化鐵，呈紅棕色，而且它的部位只限于水冷壁管，這些和設備運行時般是高價氧化鐵，呈紅棕色，而且它的部位只限于水冷壁管，這些和設備運行時發(fā)生的氧腐蝕是不同的。發(fā)生的氧腐蝕是不同的。6、汽水腐蝕、汽水腐蝕 當過熱蒸汽溫度超過當過熱蒸汽溫度超過450時，蒸汽會和碳鋼發(fā)生反應生成鐵的氧化時，蒸汽會和碳鋼發(fā)生反應生成鐵的氧化物，發(fā)生化學腐蝕，使管壁變薄。汽水腐蝕常常在過熱器中出現(xiàn)，同時，物，發(fā)生化學腐蝕，使管壁變薄。汽水腐蝕常常在過熱器中出現(xiàn)，同時，在水平或傾斜度很

26、小爐管內(nèi)部，由于水循環(huán)不良，出現(xiàn)汽塞或汽水分層在水平或傾斜度很小爐管內(nèi)部，由于水循環(huán)不良，出現(xiàn)汽塞或汽水分層時，蒸汽也會過熱，出現(xiàn)汽水腐蝕。時，蒸汽也會過熱，出現(xiàn)汽水腐蝕。7、核電站蒸汽發(fā)生器凹陷（、核電站蒸汽發(fā)生器凹陷（denting）管子的凹陷是目前對壓水反應堆蒸汽發(fā)生器危害最嚴重的問題。它管子的凹陷是目前對壓水反應堆蒸汽發(fā)生器危害最嚴重的問題。它是是水中氯離子所形成的酸性環(huán)境對碳鋼支撐板腐蝕的結(jié)果水中氯離子所形成的酸性環(huán)境對碳鋼支撐板腐蝕的結(jié)果，發(fā)生在管板，發(fā)生在管板同管子交接處，腐蝕產(chǎn)物是磁性氧化鐵。同管子交接處，腐蝕產(chǎn)物是磁性氧化鐵。8、電偶腐蝕、電偶腐蝕鍋爐化學清洗時，如果控制不當

27、，可能在爐管表面產(chǎn)生銅的沉積，鍋爐化學清洗時，如果控制不當，可能在爐管表面產(chǎn)生銅的沉積，即即“鍍銅鍍銅”。由于鍍銅部分電位正，其余部分電位負，形成腐蝕電池，。由于鍍銅部分電位正，其余部分電位負，形成腐蝕電池，產(chǎn)生產(chǎn)生電偶腐蝕電偶腐蝕。核電站蒸汽發(fā)生器，在管子表面有銅沉積，銅鍍到管子。核電站蒸汽發(fā)生器，在管子表面有銅沉積，銅鍍到管子上以后，組成電偶電池，產(chǎn)生腐蝕。上以后，組成電偶電池，產(chǎn)生腐蝕。9、銅管選擇性腐蝕、銅管選擇性腐蝕凝汽器銅管的水側(cè)常常發(fā)生選擇性腐蝕，對于黃銅管就是脫鋅腐蝕。腐蝕的凝汽器銅管的水側(cè)常常發(fā)生選擇性腐蝕，對于黃銅管就是脫鋅腐蝕。腐蝕的結(jié)果，在銅管表面形成白色的腐蝕產(chǎn)物結(jié)果

28、，在銅管表面形成白色的腐蝕產(chǎn)物鋅化合物，在腐蝕產(chǎn)物下部有紫銅。銅鋅化合物，在腐蝕產(chǎn)物下部有紫銅。銅管嚴重腐蝕后，機械性能顯著下降，會引起穿孔甚至破裂。管嚴重腐蝕后，機械性能顯著下降，會引起穿孔甚至破裂。10、磨損腐蝕、磨損腐蝕給水泵、汽輪機和凝汽器銅管都可能發(fā)生磨損腐蝕。例如，當鍋爐補給水為給水泵、汽輪機和凝汽器銅管都可能發(fā)生磨損腐蝕。例如，當鍋爐補給水為除鹽水或全部為凝結(jié)水時，高壓給水泵易發(fā)生沖擊腐蝕，腐蝕主要發(fā)生在鑄鐵和除鹽水或全部為凝結(jié)水時，高壓給水泵易發(fā)生沖擊腐蝕，腐蝕主要發(fā)生在鑄鐵和鑄銅部件的水泵上，如水泵葉輪、導葉等。在凝汽器銅管的入口端，由于水的湍鑄銅部件的水泵上，如水泵葉輪、導

29、葉等。在凝汽器銅管的入口端，由于水的湍流作用，易產(chǎn)生沖擊腐蝕。流作用，易產(chǎn)生沖擊腐蝕。11、鍋爐煙側(cè)的高溫腐蝕、鍋爐煙側(cè)的高溫腐蝕這主要指鍋爐水冷壁管、過熱器管及再熱器管外表面發(fā)生的腐蝕。水冷壁管這主要指鍋爐水冷壁管、過熱器管及再熱器管外表面發(fā)生的腐蝕。水冷壁管煙側(cè)高溫原因是硫化物或硫酸鹽的作用。過熱器和再熱器煙側(cè)高溫腐蝕是由于積煙側(cè)高溫原因是硫化物或硫酸鹽的作用。過熱器和再熱器煙側(cè)高溫腐蝕是由于積有有Na3Fe(SO4)3和和K3Fe(SO4)3 造成的。對于燃油鍋爐，過熱器和再熱器的煙側(cè)造成的。對于燃油鍋爐，過熱器和再熱器的煙側(cè)將產(chǎn)生釩腐蝕。將產(chǎn)生釩腐蝕。12、鍋爐尾部的低溫腐蝕、鍋爐尾部

30、的低溫腐蝕它是鍋爐尾部受熱面（空氣預熱器和省煤器）煙氣側(cè)的腐蝕。低溫腐蝕是由它是鍋爐尾部受熱面（空氣預熱器和省煤器）煙氣側(cè)的腐蝕。低溫腐蝕是由于煙氣中的于煙氣中的SO3 和煙氣中的水分發(fā)生反應生成和煙氣中的水分發(fā)生反應生成H2SO4 造成的。此外，還有凝汽造成的。此外，還有凝汽器銅管水側(cè)發(fā)生的微生物腐蝕、點蝕、汽側(cè)的氨腐蝕，以及汽輪機潤滑油系統(tǒng)發(fā)器銅管水側(cè)發(fā)生的微生物腐蝕、點蝕、汽側(cè)的氨腐蝕，以及汽輪機潤滑油系統(tǒng)發(fā)生的銹蝕等。生的銹蝕等。第四節(jié)熱力設備的氧腐蝕第四節(jié)熱力設備的氧腐蝕一、氧腐蝕概況一、氧腐蝕概況氧腐蝕不僅直接造成熱力設備的損壞，降低設備的使用氧腐蝕不僅直接造成熱力設備的損壞，降低

31、設備的使用壽命，而且氧腐蝕產(chǎn)物隨給水進入鍋爐，將在受熱面沉積，壽命，而且氧腐蝕產(chǎn)物隨給水進入鍋爐，將在受熱面沉積，引起鍋爐的其他腐蝕破壞，造成更嚴重的后果。引起鍋爐的其他腐蝕破壞，造成更嚴重的后果?；痣姀S熱力設備的氧腐蝕有火電廠熱力設備的氧腐蝕有運行氧腐蝕運行氧腐蝕和和停用氧腐蝕停用氧腐蝕兩兩大類。大類。運行氧腐蝕條件通常是：水中溶氧含量較低、溫度較高、運行氧腐蝕條件通常是：水中溶氧含量較低、溫度較高、水為流動狀態(tài)、水為流動狀態(tài)、pH 較高；較高；停用氧腐蝕一般是在高含氧量、常溫、靜態(tài)和停用氧腐蝕一般是在高含氧量、常溫、靜態(tài)和pH 接近接近7的條件下發(fā)生。的條件下發(fā)生。二、運行氧腐蝕的特征和機

32、理二、運行氧腐蝕的特征和機理1、腐蝕的部位、腐蝕的部位 通常發(fā)生在給水管道、省煤器、補給水管道、通常發(fā)生在給水管道、省煤器、補給水管道、疏水系統(tǒng)的管道和設備。另外凝結(jié)水系統(tǒng)可能遭受氧腐蝕，疏水系統(tǒng)的管道和設備。另外凝結(jié)水系統(tǒng)可能遭受氧腐蝕，但腐蝕程度較輕。但腐蝕程度較輕。2、腐蝕的特征、腐蝕的特征 表面形成許多小型鼓皰，鼓皰的大小相差很表面形成許多小型鼓皰，鼓皰的大小相差很大，表面的顏色也有差別（低溫時的腐蝕產(chǎn)物大，表面的顏色也有差別（低溫時的腐蝕產(chǎn)物FeOOH 為黃為黃褐色、高溫時的腐蝕產(chǎn)物褐色、高溫時的腐蝕產(chǎn)物Fe3O4 為黑褐色），鼓皰次層是黑為黑褐色），鼓皰次層是黑色粉末狀物質(zhì)，除去這

33、些腐蝕產(chǎn)物后，便可看到因腐蝕造成色粉末狀物質(zhì)，除去這些腐蝕產(chǎn)物后，便可看到因腐蝕造成的小坑。的小坑。Fe(OH)2 在有氧環(huán)境下不穩(wěn)定，室溫下會變?yōu)椋涸谟醒醐h(huán)境下不穩(wěn)定，室溫下會變?yōu)椋篎eOOH、FeOOH 或或Fe3O4。三、運行中氧腐蝕的機理三、運行中氧腐蝕的機理1、點蝕源、點蝕源 碳鋼表面的不均勻性金相組織的差別、夾雜物的碳鋼表面的不均勻性金相組織的差別、夾雜物的存在、氧化膜的不完全和氧濃度的差別等。存在、氧化膜的不完全和氧濃度的差別等。2、腐蝕反應、腐蝕反應 陽極反應：陽極反應：FeFe2+ + 2e陰極反應：陰極反應：O2+2H2O+4e4OH-所生成的所生成的Fe2+進一步反應，即

34、進一步反應，即Fe2+水解產(chǎn)生水解產(chǎn)生H+，反應式，反應式為：為： Fe2+ +H2OFeH+ +H+而且鋼中的夾雜物如而且鋼中的夾雜物如MnS 就會和氫離子反應，生成就會和氫離子反應，生成H2S 會加速鐵的溶解，并導致腐蝕形成的微小蝕抗加速發(fā)展。會加速鐵的溶解，并導致腐蝕形成的微小蝕抗加速發(fā)展。3、氧濃度差異閉塞電池的形成、氧濃度差異閉塞電池的形成生成的腐蝕產(chǎn)物覆蓋在坑口，導致氧氣很難擴散進入坑內(nèi)，坑內(nèi)由生成的腐蝕產(chǎn)物覆蓋在坑口，導致氧氣很難擴散進入坑內(nèi)，坑內(nèi)由于鐵離子的水解使于鐵離子的水解使pH 溶液進一步下降，硫化物溶解產(chǎn)生了溶液進一步下降，硫化物溶解產(chǎn)生了H2S，從而加，從而加速鐵的溶

35、解。而氯離子通過電遷移進入坑內(nèi)，氫離子和氯離子都會導致速鐵的溶解。而氯離子通過電遷移進入坑內(nèi)，氫離子和氯離子都會導致內(nèi)部陽極腐蝕反應加速。這樣，蝕坑進一步擴展，形成閉塞電池。內(nèi)部陽極腐蝕反應加速。這樣，蝕坑進一步擴展，形成閉塞電池。熱力設備運行氧腐蝕機理和上面提到的情況相似。雖然運行時水中熱力設備運行氧腐蝕機理和上面提到的情況相似。雖然運行時水中溶氧和氯離子的濃度都很低，但具備形成閉塞電池的條件，即：溶氧和氯離子的濃度都很低，但具備形成閉塞電池的條件，即：（1）能夠組成腐蝕電池）能夠組成腐蝕電池：電化學不均勻性導致腐蝕反應發(fā)生。：電化學不均勻性導致腐蝕反應發(fā)生。（2）可以形成閉塞電池）可以形成

36、閉塞電池：腐蝕產(chǎn)物不能形成完整的保護膜，反而阻礙了：腐蝕產(chǎn)物不能形成完整的保護膜，反而阻礙了氧的擴散。坑內(nèi)的氧耗盡后，得不到及時補充，而形成閉塞區(qū)。氧的擴散?？觾?nèi)的氧耗盡后，得不到及時補充，而形成閉塞區(qū)。（3）閉塞區(qū)內(nèi)繼續(xù)腐蝕）閉塞區(qū)內(nèi)繼續(xù)腐蝕：鋼變成離子態(tài)，并水解產(chǎn)生氫離子，氯離子可：鋼變成離子態(tài)，并水解產(chǎn)生氫離子，氯離子可以通過電遷移進入閉塞區(qū)。氧氣在腐蝕產(chǎn)物外面還原成陰極保護區(qū)。以通過電遷移進入閉塞區(qū)。氧氣在腐蝕產(chǎn)物外面還原成陰極保護區(qū)。四、運行中熱力設備氧影響因素四、運行中熱力設備氧影響因素1、氧氣濃度、氧氣濃度 在發(fā)生氧腐蝕的條件下，氧增加，加速腐蝕反應。在發(fā)生氧腐蝕的條件下，氧增加

37、，加速腐蝕反應。2、pH pH 410 范圍內(nèi)無影響，因為溶氧濃度沒有改變，陰極反應也不范圍內(nèi)無影響，因為溶氧濃度沒有改變，陰極反應也不變；變；pH 低于低于4 時，氫離子會加速溶解，陰極反應的去極化作用增強；時，氫離子會加速溶解，陰極反應的去極化作用增強；pH1013 范圍內(nèi)腐蝕減小，因為形成了保護膜。范圍內(nèi)腐蝕減小，因為形成了保護膜。3、水溫、水溫 在密閉系統(tǒng)中，氧濃度一定時，溫度升高導致陰、陽極反應加在密閉系統(tǒng)中，氧濃度一定時，溫度升高導致陰、陽極反應加速；敞口情況下，腐蝕速度在速；敞口情況下，腐蝕速度在80下達到最大值。下達到最大值。4、水中離子、水中離子 氫、氯、硫酸根加速腐蝕，對氧

38、化膜起破壞作用，水中氫氫、氯、硫酸根加速腐蝕，對氧化膜起破壞作用，水中氫氧根離子不太大時，可抑制腐蝕，因為有利于形成保護膜。對于各種氧根離子不太大時，可抑制腐蝕，因為有利于形成保護膜。對于各種離子共存時，離子的作用應綜合分析。離子共存時，離子的作用應綜合分析。5、水的流速、水的流速 一般情況下，流速增大會加速腐蝕；但流速達到一定程度一般情況下，流速增大會加速腐蝕；但流速達到一定程度時，金屬表面溶解氧的濃度達到臨界濃度，鐵出現(xiàn)鈍化，且水流可把時，金屬表面溶解氧的濃度達到臨界濃度，鐵出現(xiàn)鈍化，且水流可把覆蓋物帶走，使不能形成閉塞電池，從而使腐蝕速度穩(wěn)定；流速又增覆蓋物帶走，使不能形成閉塞電池，從而

39、使腐蝕速度穩(wěn)定；流速又增加時，鈍化膜被水的沖刷作用破壞，腐蝕速度重新上升。加時，鈍化膜被水的沖刷作用破壞，腐蝕速度重新上升。五、防止運行中氧腐蝕的方法五、防止運行中氧腐蝕的方法1、嚴格控制凝結(jié)水和給水的純度。、嚴格控制凝結(jié)水和給水的純度。2、依照不同水化學工況的要求，通過加氨適當提高凝結(jié)水、依照不同水化學工況的要求，通過加氨適當提高凝結(jié)水和給水的和給水的PH值，并通過除氧或加氧控制水中溶解氧的濃值，并通過除氧或加氧控制水中溶解氧的濃度，促使鋼表面形成良好的鈍化膜。度，促使鋼表面形成良好的鈍化膜。第五節(jié)熱力設備的酸腐蝕第五節(jié)熱力設備的酸腐蝕一、熱力設備水汽系統(tǒng)中酸性物質(zhì)的來源一、熱力設備水汽系統(tǒng)

40、中酸性物質(zhì)的來源1、二氧化碳、二氧化碳熱力設備中碳酸化合物主要來源于鍋爐補給水，其次是熱力設備中碳酸化合物主要來源于鍋爐補給水，其次是凝汽器的泄漏，由漏入汽輪機凝結(jié)水的冷卻水帶入的，主要凝汽器的泄漏，由漏入汽輪機凝結(jié)水的冷卻水帶入的，主要是碳酸氫鹽。是碳酸氫鹽。碳酸化合物進入給水系統(tǒng)后，碳酸氫鹽會在除氧器中分碳酸化合物進入給水系統(tǒng)后，碳酸氫鹽會在除氧器中分解一部分，碳酸鹽也會部分水解，放出二氧化碳：解一部分，碳酸鹽也會部分水解，放出二氧化碳： 2HCO3CO32-+H2O+CO2 CO32-+H2O2OH-+CO2熱力除氧器能將水中的大部分二氧化碳除去，碳酸氫鹽熱力除氧器能將水中的大部分二氧化

41、碳除去，碳酸氫鹽和碳酸鹽的分解需較長時間，當它們進入鍋爐后，隨溫度和和碳酸鹽的分解需較長時間，當它們進入鍋爐后，隨溫度和壓力的增加，幾乎能完全分解成二氧化碳。生成的二氧化碳壓力的增加，幾乎能完全分解成二氧化碳。生成的二氧化碳隨蒸汽進入汽輪機和凝汽器。隨蒸汽進入汽輪機和凝汽器。水汽系統(tǒng)中二氧化碳的主要來源是真空狀態(tài)運行的設備水汽系統(tǒng)中二氧化碳的主要來源是真空狀態(tài)運行的設備不嚴密處漏入的，例如汽輪機低壓缸與凝汽器，這會使凝結(jié)不嚴密處漏入的，例如汽輪機低壓缸與凝汽器，這會使凝結(jié)水中二氧化碳含量增加。水中二氧化碳含量增加。在凝汽器中會有一部分二氧化碳被凝汽器抽氣器抽走，在凝汽器中會有一部分二氧化碳被凝

42、汽器抽氣器抽走，但仍有相當一部分二氧化碳溶入汽機凝結(jié)水，使凝結(jié)水受二但仍有相當一部分二氧化碳溶入汽機凝結(jié)水，使凝結(jié)水受二氧化碳污染。氧化碳污染。2、低分子有機酸和無機強酸、低分子有機酸和無機強酸水汽系統(tǒng)中有機物的來源如表所示，這些有機物都會在水汽系統(tǒng)中有機物的來源如表所示，這些有機物都會在高壓高溫下產(chǎn)生酸性物質(zhì)。高壓高溫下產(chǎn)生酸性物質(zhì)。天然水中有機物在經(jīng)過補給水處理系統(tǒng)后天然水中有機物在經(jīng)過補給水處理系統(tǒng)后，大約能除去，大約能除去80左右，左右，仍有一部分有機物會進入給水系統(tǒng)仍有一部分有機物會進入給水系統(tǒng)；而由于；而由于凝汽器泄漏，凝汽器泄漏，冷卻水中的有機物質(zhì)也會直接進入水汽系統(tǒng)。這些有機物

43、雜質(zhì)在冷卻水中的有機物質(zhì)也會直接進入水汽系統(tǒng)。這些有機物雜質(zhì)在鍋爐內(nèi)高溫、高壓條件下分解，使得水汽系統(tǒng)中酸性物質(zhì)增多。鍋爐內(nèi)高溫、高壓條件下分解，使得水汽系統(tǒng)中酸性物質(zhì)增多。由于離子交換器運行時，不可避免的會有一些由于離子交換器運行時，不可避免的會有一些破碎樹脂顆粒破碎樹脂顆粒，隨著給水進入鍋爐水汽系統(tǒng)。在高溫、高壓條件下，樹脂會分解隨著給水進入鍋爐水汽系統(tǒng)。在高溫、高壓條件下，樹脂會分解釋放出低分子有機酸、無機陰離子、無機強酸。這些物質(zhì)在鍋爐釋放出低分子有機酸、無機陰離子、無機強酸。這些物質(zhì)在鍋爐水中濃縮，會導致爐水水中濃縮，會導致爐水pH 值下降，也會被攜帶到蒸汽中，隨之值下降，也會被攜帶

44、到蒸汽中，隨之轉(zhuǎn)移到其它熱力設備，在整個水汽系統(tǒng)中循環(huán)。轉(zhuǎn)移到其它熱力設備，在整個水汽系統(tǒng)中循環(huán)。此外，水中一些細菌和微生物停留在水處理設備中，離子交此外，水中一些細菌和微生物停留在水處理設備中，離子交換器可能成為它繁殖的場所，隨它們數(shù)量的增加，交換床可能會換器可能成為它繁殖的場所，隨它們數(shù)量的增加，交換床可能會向通過的水流放出大量細菌、微生物，造成除鹽水有機物增加，向通過的水流放出大量細菌、微生物，造成除鹽水有機物增加，隨之進入水汽系統(tǒng)，并在高溫、高壓下分解釋放出酸性物質(zhì)。隨之進入水汽系統(tǒng)，并在高溫、高壓下分解釋放出酸性物質(zhì)。二、二、 水汽系統(tǒng)中的二氧化碳腐蝕水汽系統(tǒng)中的二氧化碳腐蝕1、易受

45、二氧化碳腐蝕部位、易受二氧化碳腐蝕部位給水系統(tǒng)中，給水系統(tǒng)中，CO2 腐蝕比較嚴重的部位是汽輪機低壓缸腐蝕比較嚴重的部位是汽輪機低壓缸與凝結(jié)水系統(tǒng)。因為給水中的碳酸化合物在鍋爐水中分解產(chǎn)與凝結(jié)水系統(tǒng)。因為給水中的碳酸化合物在鍋爐水中分解產(chǎn)生的二氧化碳隨蒸汽進入汽輪機，隨后雖有一部分在凝汽器生的二氧化碳隨蒸汽進入汽輪機，隨后雖有一部分在凝汽器抽氣器中被抽走，但仍有部分溶入凝結(jié)水中。由于凝結(jié)水水抽氣器中被抽走，但仍有部分溶入凝結(jié)水中。由于凝結(jié)水水質(zhì)較純，緩沖性很小，溶入少量的二氧化碳就會使它的質(zhì)較純，緩沖性很小，溶入少量的二氧化碳就會使它的pH 值顯著下降。此外，疏水系統(tǒng)也會受到二氧化碳的腐蝕。值

46、顯著下降。此外，疏水系統(tǒng)也會受到二氧化碳的腐蝕。2、二氧化碳腐蝕機理、二氧化碳腐蝕機理含少量二氧化碳的水溶液對鋼材的侵蝕性比同樣含少量二氧化碳的水溶液對鋼材的侵蝕性比同樣pH 值值的完全電離的強酸溶液（如鹽酸溶液）的更強，因為研究發(fā)的完全電離的強酸溶液（如鹽酸溶液）的更強，因為研究發(fā)現(xiàn)，氫氣從含二氧化碳的水溶液中析出是通過兩條途徑同時現(xiàn)，氫氣從含二氧化碳的水溶液中析出是通過兩條途徑同時進行的：進行的：（1）水中的二氧化碳分子與水分子結(jié)合成碳酸分子，它）水中的二氧化碳分子與水分子結(jié)合成碳酸分子，它產(chǎn)生的氫離子擴散到金屬表面上，得電子還原為氫氣放出；產(chǎn)生的氫離子擴散到金屬表面上，得電子還原為氫氣放

47、出；（2）水中二氧化碳分子向金屬表面擴散，被吸附在金屬）水中二氧化碳分子向金屬表面擴散，被吸附在金屬表面上，在金屬表面上與水分子結(jié)合形成吸附碳酸分子，直表面上，在金屬表面上與水分子結(jié)合形成吸附碳酸分子，直接還原析出氫氣。接還原析出氫氣。由于碳酸是弱酸，其水溶液中存在弱酸電離平衡由于碳酸是弱酸，其水溶液中存在弱酸電離平衡H2CO3H+HCO3 這樣，在腐蝕過程中被消耗完之前，水溶液的這樣，在腐蝕過程中被消耗完之前，水溶液的pH 值維值維持不變，這是與完全電離的強酸溶液中的情況不相同的，在持不變，這是與完全電離的強酸溶液中的情況不相同的，在二氧化碳溶液中，腐蝕過程持續(xù)不斷。另一方面，水中游離二氧化

48、碳溶液中，腐蝕過程持續(xù)不斷。另一方面，水中游離二氧化碳又能通過吸附，在鋼鐵表面上直接得電子還原，從二氧化碳又能通過吸附，在鋼鐵表面上直接得電子還原，從而加速了腐蝕過程中的陰極過程（即得電子過程），這樣使而加速了腐蝕過程中的陰極過程（即得電子過程），這樣使鐵的陽極溶解（腐蝕）速度也增大，就是這種特殊的還原機鐵的陽極溶解（腐蝕）速度也增大，就是這種特殊的還原機理，使二氧化碳水溶液對鋼鐵的腐蝕性比預料中的大得多。理，使二氧化碳水溶液對鋼鐵的腐蝕性比預料中的大得多。二氧化碳水溶液對鋼鐵的腐蝕是氫損傷，包括氫鼓泡、二氧化碳水溶液對鋼鐵的腐蝕是氫損傷，包括氫鼓泡、氫脆、脫碳和氫蝕。氫脆、脫碳和氫蝕。3、影

49、響二氧化碳腐蝕速度的因素、影響二氧化碳腐蝕速度的因素（1）水中游離二氧化碳的含量）水中游離二氧化碳的含量。鋼鐵腐蝕速度隨溶解二氧。鋼鐵腐蝕速度隨溶解二氧化碳量的增多而增加?；剂康脑龆喽黾?。（2）溫度）溫度。在溫度較低時，隨溫度升高腐蝕加?。辉?。在溫度較低時，隨溫度升高腐蝕加??；在100附近，腐蝕速度最快；溫度再高，腐蝕速度反而下降。附近，腐蝕速度最快；溫度再高，腐蝕速度反而下降。（3）介質(zhì)的流速）介質(zhì)的流速。隨著流速的增大，腐蝕速度增加，但當。隨著流速的增大，腐蝕速度增加，但當流速增大到流動狀況已成紊流時，腐蝕速度不再隨流速變化流速增大到流動狀況已成紊流時，腐蝕速度不再隨流速變化而變。而變

50、。（4）溶解氧）溶解氧。溶解氧的存在腐蝕會加速。溶解氧的存在腐蝕會加速。（5）金屬材質(zhì)）金屬材質(zhì)。一般說增加合金元素的含量，可耐二氧化。一般說增加合金元素的含量，可耐二氧化碳腐蝕。碳腐蝕。4、防止二氧化碳腐蝕的方法、防止二氧化碳腐蝕的方法為了防止或減輕水汽系統(tǒng)中游離二氧化碳對熱力設備及為了防止或減輕水汽系統(tǒng)中游離二氧化碳對熱力設備及管道金屬材料的腐蝕，除了選用不銹鋼來制造某些部件外，管道金屬材料的腐蝕，除了選用不銹鋼來制造某些部件外，應減少進入系統(tǒng)的二氧化碳和碳酸鹽量，采取的措施包括：應減少進入系統(tǒng)的二氧化碳和碳酸鹽量，采取的措施包括：（1）降低補給水的堿度。）降低補給水的堿度。（2）盡量減少

51、汽水損失，降低系統(tǒng)的補給水率。）盡量減少汽水損失，降低系統(tǒng)的補給水率。（3）防止凝汽器泄漏，提高凝結(jié)水質(zhì)量。）防止凝汽器泄漏，提高凝結(jié)水質(zhì)量。（4）注意防止空氣漏入水汽系統(tǒng)，提高除氧器的效率，減）注意防止空氣漏入水汽系統(tǒng)，提高除氧器的效率，減少水中溶解氧含量。少水中溶解氧含量。此外為了減輕系統(tǒng)中二氧化碳腐蝕的程度，還普遍采取此外為了減輕系統(tǒng)中二氧化碳腐蝕的程度，還普遍采取向水汽系統(tǒng)中加入堿化劑（如向水汽系統(tǒng)中加入堿化劑（如NH3）來中和游離二氧化碳的）來中和游離二氧化碳的措施。措施。第六節(jié)停用腐蝕與停用保護第六節(jié)停用腐蝕與停用保護一、熱力設備停用時的腐蝕一、熱力設備停用時的腐蝕熱力設備停用時，

52、如果不采取有效的保護措施，其水汽系熱力設備停用時，如果不采取有效的保護措施，其水汽系統(tǒng)的金屬內(nèi)表面會發(fā)生嚴重的氧腐蝕，即停用腐蝕。統(tǒng)的金屬內(nèi)表面會發(fā)生嚴重的氧腐蝕，即停用腐蝕。發(fā)生這種腐蝕是因為當熱力設備（如鍋爐）停用后，外界發(fā)生這種腐蝕是因為當熱力設備（如鍋爐）停用后，外界空氣必然會大量進入爐內(nèi)水汽系統(tǒng)內(nèi)，此時，鍋爐雖已放水，空氣必然會大量進入爐內(nèi)水汽系統(tǒng)內(nèi)，此時，鍋爐雖已放水，但在爐管金屬的內(nèi)表面上往往因受潮而附著一薄層水膜，空氣但在爐管金屬的內(nèi)表面上往往因受潮而附著一薄層水膜，空氣中的氧便溶解在此水膜中，使水膜中飽含溶解氧，所以很容易中的氧便溶解在此水膜中，使水膜中飽含溶解氧，所以很容易

53、引起金屬的氧腐蝕。若停用后未將鍋內(nèi)的水排放或者有的部位引起金屬的氧腐蝕。若停用后未將鍋內(nèi)的水排放或者有的部位水無法放盡，使一些金屬表面仍被水浸潤著，則同樣會因大量水無法放盡，使一些金屬表面仍被水浸潤著，則同樣會因大量空氣中的氧溶解在這些水中，而使金屬遭到溶解氧腐蝕。空氣中的氧溶解在這些水中，而使金屬遭到溶解氧腐蝕。停用腐蝕的危害性：停用腐蝕的危害性：（1）在短期內(nèi)使停用設備金屬表面遭到大面積腐蝕，而）在短期內(nèi)使停用設備金屬表面遭到大面積腐蝕，而運行鍋爐一般只在省煤器前部發(fā)生氧腐蝕；運行鍋爐一般只在省煤器前部發(fā)生氧腐蝕；（2）加劇熱力設備運行時的腐蝕。）加劇熱力設備運行時的腐蝕。停爐腐蝕產(chǎn)物在鍋

54、爐運行時大量進入鍋爐水中，使鍋爐停爐腐蝕產(chǎn)物在鍋爐運行時大量進入鍋爐水中，使鍋爐水含鐵量增大，加劇鍋爐爐管中沉積物的形成。停用腐蝕使金水含鐵量增大，加劇鍋爐爐管中沉積物的形成。停用腐蝕使金屬表面上產(chǎn)生的沉積物及所造成的金屬表面粗糙狀態(tài)，會成為屬表面上產(chǎn)生的沉積物及所造成的金屬表面粗糙狀態(tài)，會成為運行中腐蝕的促進因素。運行中腐蝕的促進因素。由上述可知，停用腐蝕的危害性非常大，防止鍋爐水汽由上述可知，停用腐蝕的危害性非常大，防止鍋爐水汽系統(tǒng)的停用腐蝕，對鍋爐的安全運行有重要的意義。為此，在系統(tǒng)的停用腐蝕，對鍋爐的安全運行有重要的意義。為此，在鍋爐停用期間，必須對其水汽系統(tǒng)采取保護措施。鍋爐停用期間

55、，必須對其水汽系統(tǒng)采取保護措施。二、鍋爐停用保護的方法二、鍋爐停用保護的方法防止鍋爐水汽系統(tǒng)發(fā)生停用腐蝕的方法較多，按其作用防止鍋爐水汽系統(tǒng)發(fā)生停用腐蝕的方法較多，按其作用原理可分為以下三類：原理可分為以下三類：(1) 阻止空氣進入停用鍋爐的水汽系統(tǒng)內(nèi)阻止空氣進入停用鍋爐的水汽系統(tǒng)內(nèi)這類方法包括充氮法、保持蒸汽壓力法等。這類方法包括充氮法、保持蒸汽壓力法等。(2) 降低熱力設備水汽系統(tǒng)內(nèi)部的濕度降低熱力設備水汽系統(tǒng)內(nèi)部的濕度當停用設備內(nèi)部相對濕度小于當停用設備內(nèi)部相對濕度小于20時，就能避免腐蝕。時，就能避免腐蝕。這類方法有烘干法、干燥劑法等。這類方法有烘干法、干燥劑法等。(3) 加緩蝕劑或加

56、堿化劑，使金屬表面生成保護膜加緩蝕劑或加堿化劑，使金屬表面生成保護膜如加十八烷胺。如加十八烷胺。 1、 加聯(lián)氨加聯(lián)氨氨法氨法此法是在鍋爐內(nèi)充滿聯(lián)氨此法是在鍋爐內(nèi)充滿聯(lián)氨(N2H4)和氨和氨(NH3)的混合液。防的混合液。防腐原理是利用聯(lián)氨的還原性，除掉水中的溶解氧。其反應為：腐原理是利用聯(lián)氨的還原性，除掉水中的溶解氧。其反應為：N2H4+O2 = N2+2H2O 加氨的目的是調(diào)節(jié)水的加氨的目的是調(diào)節(jié)水的pH。為了保證保護效果，聯(lián)氨的為了保證保護效果，聯(lián)氨的過剩量應維持在過剩量應維持在200mg/L，pH值應大于值應大于10。在保護過程中，。在保護過程中，應定期檢查聯(lián)氨濃度和應定期檢查聯(lián)氨濃度和

57、pH值，以便及時采取措施。聯(lián)氨法宜值，以便及時采取措施。聯(lián)氨法宜用于停用時間較長或備用的鍋爐。使用聯(lián)氨保護的鍋爐，在用于停用時間較長或備用的鍋爐。使用聯(lián)氨保護的鍋爐，在啟動前，應將聯(lián)氨和氨水排放干凈，并進行沖洗。在鍋爐點啟動前，應將聯(lián)氨和氨水排放干凈，并進行沖洗。在鍋爐點火以后，應先向空排汽，當蒸汽中氨含量小于火以后，應先向空排汽，當蒸汽中氨含量小于2mgkg時才時才可送汽，以免氨濃度過大腐蝕凝汽器銅管?？伤推?，以免氨濃度過大腐蝕凝汽器銅管。2、 保持給水壓力法保持給水壓力法保持給水壓力法是在鍋爐內(nèi)充滿除氧合格的給水，并用保持給水壓力法是在鍋爐內(nèi)充滿除氧合格的給水，并用給水泵頂壓，使鍋爐內(nèi)水的

58、壓力為給水泵頂壓，使鍋爐內(nèi)水的壓力為0.51.0MPa，然后將水汽然后將水汽系統(tǒng)所有閥門關閉，以防止空氣滲入鍋爐內(nèi)而達到防腐的目系統(tǒng)所有閥門關閉，以防止空氣滲入鍋爐內(nèi)而達到防腐的目的。保護期間應嚴密監(jiān)督鍋爐內(nèi)的壓力。如果發(fā)現(xiàn)水的壓力的。保護期間應嚴密監(jiān)督鍋爐內(nèi)的壓力。如果發(fā)現(xiàn)水的壓力下降，應查明原因，再送給水頂壓。保護期間應每天分析水下降，應查明原因，再送給水頂壓。保護期間應每天分析水中溶解氧一次。若含氧量超過給水所允許的標準，應換含氧中溶解氧一次。若含氧量超過給水所允許的標準，應換含氧量合格的給水。量合格的給水。此法一般適用于短期停用的鍋爐。冬季采用此法保護時，此法一般適用于短期停用的鍋爐。

59、冬季采用此法保護時，應有防凍措施。應有防凍措施。3、 氨液法氨液法此法基于在含氨量很大的水此法基于在含氨量很大的水(8001000mg/L)中，鋼鐵具有不會中，鋼鐵具有不會被氧腐蝕的性能。即將凝結(jié)水或補給水配制成含氨量為被氧腐蝕的性能。即將凝結(jié)水或補給水配制成含氨量為800mg/L以以上的稀氨液，用泵打入鍋爐水汽系統(tǒng)內(nèi)，并在系統(tǒng)內(nèi)進行循環(huán)，直上的稀氨液，用泵打入鍋爐水汽系統(tǒng)內(nèi)，并在系統(tǒng)內(nèi)進行循環(huán)，直到各采樣點的氨液濃度趨于相同，然后關嚴所有閥門，以免氨液漏到各采樣點的氨液濃度趨于相同，然后關嚴所有閥門，以免氨液漏掉。在保護期間，每星期應分析氨液濃度一次，以便采取措施。掉。在保護期間，每星期應分

60、析氨液濃度一次，以便采取措施。鍋爐充氨液前，應將存水放掉，或用氨液將積水頂出。因為氨鍋爐充氨液前，應將存水放掉，或用氨液將積水頂出。因為氨液會腐蝕銅，事先應拆除或者隔離可能與氨液接觸的銅制件。氨液液會腐蝕銅，事先應拆除或者隔離可能與氨液接觸的銅制件。氨液容易蒸發(fā)，故水溫不宜過高，系統(tǒng)要求嚴密。容易蒸發(fā)，故水溫不宜過高，系統(tǒng)要求嚴密。鍋爐啟動前，應將全部氨液排出后再進水，在鍋爐點火并升壓鍋爐啟動前，應將全部氨液排出后再進水，在鍋爐點火并升壓后，用蒸汽沖洗過熱器并向空排汽，直到蒸汽含氨量小于后，用蒸汽沖洗過熱器并向空排汽，直到蒸汽含氨量小于2mg/kg，才可向汽輪機送汽，以防止銅制件腐蝕。才可向汽