《安全技术》之热水锅炉的氧腐蚀及其防止.doc

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1、热水锅炉的氧腐蚀及其防止近几年来，由于贯彻执行GB1576-1996《低压锅炉水质标准》，锅炉损坏率大大降低。但是，通过现场调查发现我处的热水锅炉氧腐蚀的问题却变得突出起来。热水锅炉因温度低、水容量大，而且无明显的蒸发和浓缩现象，锅水中杂质的结垢速度缓慢得多。在给水硬度符合要求的条件下，热水锅炉的损坏主要是由于锅炉的氧腐蚀。热水锅炉循环水量大。带入锅内的溶解氧也多，由于溶解氧的存在，金属铁会在锅水中发生电化学腐蚀，产物被带到受热面上，容易与其他杂质形成导热性能极差的氧化铁垢，随着氧化铁垢的增多，导致锅筒鼓包、爆管等，而且还会发生垢下腐蚀。若构

2、件表面吸附的水膜呈酸性或碱性，金属构件会发生吸氧腐蚀，随着锅水温度、pH值及溶解氧含量的变化，可生成铁垢。锅水中溶解氧浓度不同，会引起金属表面电位发生变化，形成浓差腐蚀，氧浓度大的部位失去电子，发生氧化反应，溶解氧浓度越大，相应的电极电位越高，腐蚀越严重。为了防止溶解氧分布不均造成的浓差腐蚀，除进行必要的水处理之外，还要注意采用焊接结构的构件，焊口上不要出现焊瘤、咬边、未焊透等缺陷。溶液的pH值对金属的腐蚀会产生很大的影响。由于pH值代表溶液中的氢离子浓度的大小，pH值低即溶液中氢离子浓度大，能使金属产生腐蚀现象。一般说来，溶液的pH值越低，

3、溶液中的金属或与该溶液接触的金属越容易产生腐蚀。当有溶解氧存在时，pH值的改变对金属腐蚀影响更大。由图1可以看出，当溶液的pH值在某一范围内，铁的腐蚀速度差不多是稳定的，当pH值为12时，铁的腐蚀速度受氧气浓度的影响不大，几乎为0。在锅炉运行中我们进行了大量的数据分析，pH值小于6时，腐蚀速度随pH降低迅速增加；pH在6~10之间，含氧量的高低决定腐蚀速度的高低；pH值在10~12之间时，腐蚀速度随pH值的增加而降低；pH值为12小时，腐蚀速度几乎很小。由此可见，锅炉正常运行时，控制锅水pH值有10~12范围内，可以使金属表面形成一层稳定的保

4、护膜，造成阳极钝化，从而大大降低锅炉的腐蚀速度。通过以上分析和大量现场调查，对于采暖用锅炉，防止氧腐蚀的发生，采取以下措施较好：(1)控制锅水的pH值控制锅水的pH值在10~12范围内，从而在金属表面形成一层保护膜，可以避免或减少氧腐蚀的发生。但在实际运行中锅水的pH值有时发生变化，那么当pH值＜10时，我们可以采用向锅内投加一定量的碱性药剂的方法以提高锅水的pH值。对冬季采暖的热水锅炉建议投加氢氧化钠或碳酸钠，其计算方法如下：Na2CO3的加入量G=(H+JD炉-p-a).53(g/t水)NaOH的加入量G=(H+JD炉/P).40(g/t

5、水)式中G—Na2CO3固体的加入量(g)H=非碳酸盐硬度(mmol/L)JD炉—炉水的碱度(mmo1/L)P—锅炉排污率a—碳酸钠的当量数值得注意的是：以上两个计算公式适合含有非碳酸盐硬度的水质，根据以上公式计算出来的药品用量，还需要在实践中根据炉水的变化进行调整，以使炉水的pH值保持在10~12范围内。(2)给水除氧GB1576-96《低压锅炉水质标准》中规定：热水锅炉额定功率大于等于4．2MW时应除氧，额定功率小于4．2的锅炉应尽量除氧。根据这一要求，我处采用的除氧方法主要有炉内加药法、真空除氧、海棉铁除氧、和被膜罐保护等。炉内加药主要

6、是加入亚硫酸钠进行除氧，亚硫酸钠作为还原剂和水中的溶解氧反应，以除去溶解氧。其方程式为：2Na2SO3+O2=2Na2SO4，这里值得注意的是，操作过程中，亚硫酸钠的配制与储存应在密闭的、不和空气接触的容器内进行，以防氧化而达不到预期的目的。操作过程中，如水已预热，则维持2m1/L即可，对每吨已加热的除氧水，一般加3~4kg亚硫酸钠，而且亚硫酸钠和氧气反应时温度越高则作用越快，实践证明在80℃时，在1分钟内二者可完全反应。真空除氧器是在低于大气压下进行除氧的，要想使其有效的运行，需注意以下几个方面：①在运行中，必须保持进行温度处于相应真空度的

7、沸点，否则稍不注意便不能保持它的负压，因此必须注意运行中的调节。②必须使整个系统保持真空运行。为此整个系统必须十分严密，包括阀门、管道、泵等。管道的联接须要用焊接，不宜用法兰，否则应在联接处涂一层隔离层。以免漏入空气，破坏除氧效果。③注意进水温度保持在真空度的沸点以上0.5~1.0℃。此外，喷射器对于除氧效果的好坏也至关重要。(3)在热水系统中合理布置排气装置在热水系统中合理布置排气装置，有利于排出系统内的空气和由于加热从水中析出的气体，从而减少氧腐蚀的发生。我处热水采暖系统供水管线的末端应选择性能好的集气罐、自动放气阀，及时排出气体，达到除

8、氧目的。(4)加强对停用锅炉的保养工作在热水锅炉的管理中还加强了停用期间的保养工作。我处在非供暖期每年将近八个月的时间，如保养不当对锅炉的损害是很大的。对于停用和备