化工工厂腐蚀造成的故障分析综述

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1、SettingsofMyDocuments化工工厂腐蚀造成的故障分析综述孙春燕(华东理工大学，过程装备与控制工程，过程082,10082316)摘要：阐明了腐蚀的种类和原因，并对具体案例进行了分析，最后文章给出了预防腐蚀的方法。关键词：腐蚀；工业锅炉；氧腐蚀；氯离子；停炉保养1.前言腐蚀是化工企业面对的普遍问题，映乏防腐蚀知识，设备操作中的小失误，往往会给企业带来意想不到的巨大经济损失。金属构件的毁坏，其价值远比金属材料的价值大的多；发达国家每年因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的2-4%；美国每年因腐蚀要多消耗3.4%

2、的能源；我国每年因腐蚀造成的经济损失至少达二百亿。腐蚀的巨大危害不仅体现在经济损失上，它还会带来惨重的人员伤亡、环境污染、资源浪费、阻碍新技术的发展、促进自然资源的损耗。因此我们对腐蚀要进一步加强，对腐蚀案例进一步分析。2.腐蚀分类广义的腐蚀指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象。狭义的腐蚀是指金属与环境间的物理-化学相互作用，使金属性能发生变化，导致金属，环境及其构成系功能受到损伤的现象。腐蚀根据不同的原理可也有多种分类。按腐蚀机理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀；按照环境介质可分为大气腐蚀，土壤

3、腐蚀、非电解液腐蚀，气体腐蚀，电解液腐蚀，外部电流腐蚀，接触腐蚀，应力腐蚀，摩擦腐蚀、生物腐蚀；依据腐蚀的形态分为普遍腐蚀、局部腐蚀和应力腐蚀断裂。CreatedbyWlzSettingsofMyDocuments3.腐蚀案例3.1.案例一某电厂两台220×10³kg/h蒸发量的高压锅炉在投产两年后就发生省煤器管腐蚀穿孔，给水管道也出现了深达3mm的腐蚀坑。经检查，该两台锅炉的除氧器排汽阀门都接近关死。评述除氧器的排汽量对除氧器的脱氧效果有显著影响，除氧器必须保持正常通风，才能使除氧器中氧的分压降低，达到从水中脱除氧的目的

4、如果将排汽阀门关闭，或者排汽量太小，从水中分离出来的氧不能及时排出氧器外，即使除氧器的温度压力都在设计规定的数值，也不可能脱氧了。这两台锅炉的除氧器排汽阀门几乎关死，除氧器出水中含氧量为(40~70)g/L，达到允许极限值的10倍。除氧器的操作情况直接关系到脱氧效果。除了本事例中将排汽阀门关闭这种不正确操作外，还有的厂对除氧器水箱的水位不很好控制，当水位降到最低时，便开大进水，短时间内将水补充到最高水位这样不均匀的补水，使除氧器瞬间超过出力运行，脱氧效果大大降低。因为补充水的温度比除氧器的工作温度低(50~100)℃，其含

5、氧量可达除氧器出水的1000倍。这样大量温度低、含氧量高的补充水进人除氧器，不仅使除氧器热负荷大大增加，温度下降，甚至达不到饱和温度；而且使除氧器的脱氧负荷大大增加。这种不正确的操作方法使除氧器失去了脱氧效果，出水含氧量增高，造成管道系统的过量腐蚀。工艺操作的质量直接关系到设备腐蚀，这是工艺技术人员和操作人员对腐蚀控制的责任。3.2.案例二某厂有一系列不锈钢水冷器，使用循环冷却水，10年未发生腐蚀问题。在一次事故期间，不能供应循环冷却水，便改用未经处理的河水共48h。几周后，有5台水冷器产生大量氯化物应力腐蚀裂纹。评述这里

6、反映了另外一个并不少见的错误观念：“只使用很短时间不会有问题”．或者“只使用一次没啥关系”。奥氏体不锈钢在含氯化物的溶液中容易发生孔蚀、缝隙腐蚀；当设备存在残余应力时，还容易发生应力腐蚀破裂(简称SCC——StressCorrosionCracking)，氯化物SCC是对奥氏体不锈钢危害最大的局部腐蚀。这些已经多次提到。本事例中未指明河水中氯化物含量，看来在使用前也未做分析。但河水未经处理必然存在的两上问题：一是含有氯化物，二是含有泥沙和其他固体悬浮物。对管壳式热交换器来说，管子和管板结合部位存在缝隙，泥沙和其他固体物质沉

7、积也会CreatedbyWlzSettingsofMyDocuments形成缝隙，在缝隙内氯化物局部浓缩，可能达到很高的浓度。组装时造成的残余应力、泥沙沉积使局部温度不均匀产生的热应力，这些因素的组合导致在缝隙处发生局部腐蚀，形成蚀坑，SCC裂纹从蚀坑底部引发，水冷器终于因SCC而损坏。3.3.案例三佛山市顺德区某食品企业一台在用WNS0.5-1.0-Y型燃油蒸汽锅炉，该炉于1995年投入使用，设计压力1.0MPa，额定蒸发量为0.5t/h，使用压力为0.8MPa。2008年锅炉定期检验中发现烟管表面呈砖红色，烟管外壁轻微

8、结垢，烟管水侧、后管板水侧存在普遍腐蚀现象，尤其是锅炉水位线附近。每根腐蚀烟管表面存在数十个鼓包，敲击烟管表面砖红色鼓包则露出F面疏松的黑色腐蚀产物。除掉黑色腐蚀产物后腐蚀凹坑深为0.1—2.0mm，腐蚀表面呈溃疡状，最大腐蚀凹坑直径约1.2mm，黑色腐蚀产物主要成分为Fe3O4。对烟管进行强度校核发现