低压蒸汽锅炉炉管腐蚀研究和探析

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1、低压蒸汽锅炉炉管腐蚀研究和探析　　摘要:在锅炉运行中,锅炉的安全和效益是最重要的两个方面。而低压蒸汽锅炉腐蚀泄露问题相当严重，有的甚至造成锅炉过早地报废。文章从氧腐蚀的危害严重性以及给水含盐量、锅内水垢对氧腐蚀的影响等方面,分析了锅炉炉管腐蚀泄漏问题的原因，并提出了防范措施。关键词:低压蒸汽锅炉；炉管;溶解氧腐蚀;含盐量;结垢中图分类号：TK22文献标识码：A文章编号：腐蚀与结垢是威胁锅炉安全运行的两大重要因素，尤其是腐蚀的危害更大。锅炉腐蚀问题暴露日益增多，由于锅内无水垢炉管、锅筒表面直接与锅水接触机会增多，从而增大了产生腐蚀的危险性。本文以本站**快装锅炉为例，

2、分析了锅炉炉管产生腐蚀的原因及预防措施。1、锅炉炉管腐蚀原因分析(1)腐蚀情况6我站锅炉水处理采用钠离子软化处理，给水硬度、炉水碱度均符合国家水质标准，炉管材质合格。我们打开锅筒及剖开对流管检查，结果为锅筒及管内无水垢，但其不均匀的分布着不等的表面呈砖红色、内部呈黑色的粉末态的小山丘(鼓疙)，经清除后便呈现出典型的溃疡腐蚀，氧腐蚀属于电化学腐蚀。通常氧化铁覆盖的溃疡腐蚀是锅炉的管道部分，在很多情况下，也是锅炉汽包腐蚀的基本形态。如果腐蚀产物绝大部分是磁性氧化铁(Fe,Od)而呈黑色，并与金属结合得很牢固，那么此溃疡腐蚀可能是在锅炉运行中产生的;如果氧化铁是砖红色，并

3、且很容易从金属表面上除去，那么氧腐蚀是在停炉时发生的。(2)腐蚀主要原因①溶解氧造成的氧腐蚀常温下水中溶解氧约为8mg/L左右。由于低压锅炉水容积较大，水中溶解氧必然也会造成一定程度的氧腐蚀。如果除氧器运行不良，水中含有溶解氧，就会形成铁为阳极、氧为阴极的腐蚀电池，发生电化学腐蚀(氧腐蚀)。即:Fe→Fe2++2eO2+2H20+4e→40H-金属遭到腐蚀所产生的Fe2+，进一步与水中OH一等物质发生反应，形成二次腐蚀。我们看到的鼓疙大都是这些产物。即:Fe2+20H-一Fe(OH)24Fe(OH)2+Oz+2H20→4Fe(OH)3Fe(OH)2+2Fe(OH)3

4、→Fe304+4H20由上述分析可知，锅炉炉管和锅筒的腐蚀主要是溶解氧腐蚀作用的结果。6②给水含盐量过高加速了溶解氧腐蚀给水含盐量、硬度过大，进人锅炉后经过数倍的蒸发浓缩，虽可以经过加强排污降低炉水含盐量和硬度，但仍会超过国家水质标准。炉水含盐量愈高，水的电阻就愈小，电池电流就越大，锅炉腐蚀就越快。由此可见，给水含盐量过高，是锅炉氧腐蚀加快的一个重要原因。③给水PH值较低介质的PH值在10--12时可以有效的抑制金属的腐蚀。低压锅炉由于运行温度较低，水中的碱度(HCO3-)在锅内会发生分解反应:2HCO3-→CO32-+CO2+H20而CO32-难以水解成为OH一，

5、锅水的PH值很难达到控制的标准，这是低压锅炉容易发生腐蚀的另一个原因。可以采用加纯碱的方法提高锅水的PH值抑制腐蚀。④锅水氯根过高引起管壁腐蚀在氧作用下的内部腐蚀，会由于水中含有氯化物而加剧。它们使钢铁表面形成疏松锈垢后，破坏钝化膜，加速局部损伤的发展。给水若含有大量的镁离子和氯离子，当这些高含量的氯化镁盐的给水进人锅炉后，在锅内高温作用下，容易发生水解反应而生成酸。反应过程如下:6MgCI2+2H20→Mg(OH)2+2HC1盐酸是一种较强酸，它既能破坏金属表面的氧化膜，又能溶解铁，反应过程为:Fe304+8HC1→FeCl2+FeCI3+4H20Fe+2HC1→

6、FeCl2+H2↑在锅水PH值较低的情况下，所生成的铁的氯化物，又可能与氢氧化镁再次反应生成氯化镁:Mg(OH)2+FeCl2→MgCl2+Fe(OH)2氯化镁又水解生成盐酸，如此反复循环，使铁不断地遭到酸腐蚀。但当锅水的PH值较高时，氯化镁即可生成难溶解的氢氧化镁，而又不易生成盐酸。所以应保持锅水的PH值在9一10之间。⑤停炉保护措施不当锅炉停用放水后，外界空气进入炉内和汽水系统，由于金属表面潮湿，会迅速产生氧化腐蚀。当炉内沉积有水渣时，由于这些地方容易积存水分和潮气，更会加剧腐蚀。实际生产中，锅炉停用后，不可避免锅炉中还保留有锅炉水，在水温60-70℃时，不论在

7、汽包的蒸汽空间，还是水空间(主要是水线处)，都可能出现严重的氧腐蚀。如果采取干保养法，但由于有些排污阀和蒸汽阀关闭不严，造成排污水和蒸汽互串;或是6有些锅炉根本就排不尽水，不能实行彻底的干保养，也会导致严重的氧腐蚀发生。⑥较冷部位的腐蚀此种腐蚀发生于废气中的Sox和HCL会凝结的位置，象空气预热器，静电集尘器、管线和烟囱等地方，也就是其露点高于金属表面的温度时，一般发生的地方。硫酸的露点较高（约110~150℃），凝结的酸液浓度亦较高（50~95wt%）；而HCL有较低的露点（27~60℃），其和在废气中的HCL及水含量有关。HCL的露点腐蚀在一些焚化炉和黑液挥