净化厂锅炉 水系统腐蚀及防护

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1、专论石油化工腐蚀与防护CORROSION＆PR()TEC'I’IONINPE3’ROCI

2、EMICAIlNDUSFRY2013年第3O卷第5期净化厂锅炉水系统腐蚀与防护杨志刚．刘立(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西西安710075)摘要：分析了中国石油天然气股份有限公司长庆气田净化厂锅炉水系统腐蚀原机理，研究结果表明，锅炉水系统腐蚀主要为氧腐蚀、混入腐蚀产物引起的电化学腐蚀、碱腐蚀、二氧化碳腐蚀和电偶腐蚀等；影响腐蚀的主要因素有水中的溶解氧、碳酸盐、重碳酸盐、腐蚀性离子和pH值。应及早对蒸汽锅炉系统进行有效的水质稳定处理，彻底解决锅炉水系统存在的腐蚀、结垢危害，保证锅炉系统

3、的安全、稳定运行。防腐措施包含清洗处理、炉内日常处理及停炉保护等三个方面。关键词：锅炉氧腐蚀二氧化碳腐蚀防护措施中图分类号：TK228文献标识码：A文章编号：1007一O15X(2013)05—0046—04中国石油天然气股份有限公司长庆气田某净罐、除氧器及省煤器等部分组成，蒸汽一冷凝水系统化厂蒸汽锅炉系统包括给水、锅炉本体及蒸汽．冷凝主要指锅炉出汽口至冷凝水罐部分的管线和用汽设水三部分，给水部分由水源、钠离子交换树脂、软水备，水源为当地地下水，锅炉系统流程如图1所示。过滤器蒸汽用汽设备图1净化厂锅炉系统流程Fig．1Purificationplantboilersystemproce

4、ss经过长时间运行，锅炉给水系统和蒸汽一冷凝的存在，使净化厂蒸汽锅炉水系统出现严重腐蚀水系统出现严重腐蚀现象，因腐蚀产物带入锅炉的现象，锅炉水中的总铁含量一度很高，炉水呈棕而引起锅炉的结垢和腐蚀，给锅炉的安全、稳定运行带来了隐患。收稿日期：2013—03—25；修改稿收到日期：2013—05—17。作者简介：杨志刚(1973一)，博士后，高级工程师，副所长，1腐蚀状况主要从事油田化学和环境保护研究工作。E—mail：调研发现，由于水中溶解氧、高浓度碳酸氢盐zgyangl031@163．coin462．3蒸汽．冷凝水系统的腐蚀腐蚀。2．3．1二氧化碳腐蚀给水中的碱度(这里主要指碳酸盐(C

5、O，)3防腐措施和重碳酸盐(HCO一)碱度成分)，在锅炉内发生锅炉水处理可分为炉外处理和炉内处理。炉热分解，生成二氧化碳(CO)。生成的二氧化碳外处理主要是设备处理，常采用钠离子交换树脂随蒸汽挥发进入蒸汽．冷凝水系统，并随蒸汽冷凝除去硬度、氢离子交换降低碱度，也有用电渗析、而溶解于冷凝水中生成稀碳酸(HCO)。反渗透等软化法。但由于这些处理方法需要复杂2NaHCO3Na2CO3+CO2T+H20的设备，其购置和维护费用都很高，且无法完全解Na2CO3+H20_Na0H+CO2t决锅炉运行过程中存在的各种问题，还必须进行CO2+H20H2CO3炉内处理。炉内处理主要是通过化学药剂对锅炉H

6、2CO3H+HCO3一水系统进行除氧、调节pH值和缓蚀、阻垢HCO3一_H+C03一处理[。冷凝水中生成的碳酸，经过以下反应使钢材净化厂蒸汽锅炉的处理方案包含清洗处理、发生腐蚀。炉内El常处理及停炉保护等三个方面。Fe+2H，CO1—}Fe(HCO)，+H，T3．1锅炉清洗处理水源中过高的碳酸盐碱度使二氧化碳酸性腐清洗就是用化学药剂来清除锅炉受热面内侧蚀成为净化厂锅炉蒸汽．冷凝水系统腐蚀的主要的铁锈、油垢和脏物，形成耐腐蚀钝化膜，防止受原因。热面腐蚀、过热，保证锅炉水和蒸汽的品质。清洗2．3．2氧腐蚀处理采用的化学药剂主要是一些pH值调节剂、冷凝水中存在溶解氧，则会进一步加速金属清洗剂

7、、缓蚀剂和钝化剂。腐蚀，重新生成碳酸盐碱度。因此在二氧化碳和3．2炉内日常处理氧共存的冷凝水中，二氧化碳可以称为一种腐蚀日常处理是通过向锅炉内投加合适的化学药促进剂，不仅自己形成酸对金属产生酸腐蚀，同时剂来对锅炉系统进行除氧、缓蚀、阻垢处理，以改对氧腐蚀具有促进作用，使蒸汽．冷凝水系统产生善锅炉水系统的运行环境。在锅炉日常处理时，严重腐蚀。处理药剂的主要作用为：①使水垢成份变成无定2．3．3电偶腐蚀型的悬浮淤渣，防止附着在传热面上；②利用缓蚀锅炉存在严重的共沸现象，冷凝水中含盐量阻垢剂中的铁垢抑制剂、淤渣分散剂等组份将锅较高(电导率高)，在残余氧和二氧化碳共同作用炉水中的腐蚀产物、悬浮

8、物等分散在水中，经排污下，蒸汽一冷凝水系统中存在的不锈钢一碳钢相接很容易地排出锅炉；③调节锅炉水的pH值，使其触的换热设备(如MDEA重沸器，换热管为不锈控制在适宜的碱度范围内，抑制二氧化硅等水垢钢，花板为碳钢)在冷凝水中将产生电偶腐蚀；再的产生和金属腐蚀；④进一步除去水中的溶解氧，加上碳钢暴露面积远小于不锈钢化热管的暴露面防止溶解氧腐蚀；⑤防止蒸汽一冷凝水系统中的二积，会形成大阴极(不锈钢)一小阳极(碳钢)的电氧化碳和氧腐蚀；⑥防止锅炉水中的