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锅炉系统的氧腐蚀

作者 :本站编辑更新时间:2015-1-26

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煮炉。附着在金属表面上的各种杂质,如氯化镁、氯化钙

等盐类,以及二氧化碳气体,都可以造成金属的电化学腐

蚀。由于这些物质与锅炉金属的电极电位不同,会形成大

量的微电池效应,使钢材不断遭到腐蚀而逐渐出现坑洞。

可见,锅炉水应定期除氧、二氧化碳等气体,还应定

期排污,控制含盐量浓度,以避免电化学腐蚀发生的条件。

2.氧腐蚀

锅炉给水中含有一定的溶解氧,可与金属壁电极电

位较高的杂质部份(阴极)发生反应。在阴极,氧吸收电子

形成大量氢氧根离子;在阳极,铁离子溶于水中生成低

价的铁离子化合物氢氧化亚铁。氧能够将低价铁离子氧

化为高价铁离子氧化物——在水中溶解度很低的氢氧化

铁。氢氧化铁沉淀致使阳极处二价铁离子浓度降低,更

多铁离子进入锅水,加剧了腐蚀。可见,水中的溶解氧

是加速电化学腐蚀的重要因素,必须予以严格控制。

本文所提的案例是2台锅炉一备一用。一般每周轮换

一次,并且均是白天运行夜间停,频繁启停炉再加每天补

水10~20 t,使大量溶解氧被带入锅内,促使腐蚀加剧。

2005年该厂更换了锅炉的全部烟管,并且对锅炉进

行了化学清洗,安装了海绵铁除氧器。但是,热水系统并

没有清洗,加上除污器损坏,系统中的杂质没有被清除掉

而进入锅炉,造成大量微电池腐蚀,在高温下产生复杂的

电化学反应,加速了钢材的腐蚀。离心式给水泵、循环泵

也会将空气中的氧吸入热水系统内。热水系统设置有定

压膨胀水箱,直接通向大气,因此,膨胀水箱还要源源不

断地溶解吸收一部分氧气,使金属铁发生吸氧腐蚀。

防腐措施

考虑到该热水锅炉系统不可能保证没有溶解氧,即

不能完全控制阴极极化,就应控制阳极,使金属表面形

成稳定的保护膜。为此,2006年该厂采取了添加锅炉除

氧防腐剂的措施。

在给水中添加除氧防腐药剂是使金属表面形成稳定

保护膜的一种有效方法。目前在国内热水循环系统中采

用的除氧防腐剂,都是肟类、胺类有机除氧剂和无机除氧

剂组成,不仅能除氧,而且能够在钢材表面形成良好的磁

性氧化物保护膜,有效地延缓热力设备的腐蚀。目前,通

过1年多的运行测试,锅炉的腐蚀已基本得到控制。

编辑王璇


锅炉的氧腐蚀及对策

王霞; 魏红霞

河北化工

2007-07-20

2氧腐蚀的特征及形成原因

氧腐蚀一般是不均匀的。由于腐蚀产物的体积比

原金属的体积大,因此,在腐蚀处常会形成许多小鼓包,直径小至一毫米,大至几十毫米。当直径和深度大

致相等时,称为点腐蚀(图1);直径大于深度时,成为

溃疡状腐蚀(图2);直径小于或远远小于深度时,称

为针孔状腐蚀(图3)。被腐蚀金属表面颜色呈黄褐

色,或褐红色,里层多呈黑色粉末状,当将这些腐蚀产

物清除掉后,便会出现腐蚀坑陷。

图1图2图3

锅炉在运行中,炉内一般不容易发生氧腐蚀,但

如果给水不除氧或除氧不正常,氧气常随给水进入炉

内,就会在炉内产生氧腐蚀。在锅炉停运期间,氧腐蚀

比较严重:(1)停炉时,锅炉气压逐渐降低。这样,在停

炉冷却过程中,锅筒内就会形成负压,即使阀门比较

严密,也会有空气漏入,从而造成氧腐蚀的条件;(2)

停炉时,即使把水全部放掉,锅炉内表面也不会是绝

对干燥的,总会附有一层水膜,漏入炉内的空气中的

氧气溶入此水膜中,使金属遭受溶解氧腐蚀;(3)当停

炉的锅炉金属表面上有沉积物和泥渣时,更容易发生

腐蚀。因为金属表面上的沉积物可能有裂缝或形成泥

渣孔隙,致使不同部位的金属表面产生了不同的电极

电位,溶解氧浓度大的地方电极电位高(阴极),浓度

小的地方电极电位低(阳极),从而形成腐蚀电池,促

使腐蚀加剧。

3清除和抑制氧腐蚀的对策

锅炉一旦出现氧腐蚀,严重危及着锅炉的安全运

行,因此,我们必须采取有效措施来消除和抑制氧腐

蚀。目前,给水除氧的方法有热力除氧、解析除氧和化

学除氧3种。

热力除氧是利用在一定的压力下,随着水温的升

高,气体的溶解度相应下降这一原理,将水加热至沸点,使水中的气体溶解度降为零,而达到除氧的目的。

解析除氧是利用含氧的水与无氧气体相混合,而使水

中的氧气分离出来的原理来除氧。由于以上两种方

法,需购置除氧设备且投资较大,所以一般低压锅炉

不便采用。

化学除氧是利用向水中加入还原药剂或令水流

流经有吸氧物质的过滤器来除去氧。一般采用联氨或

亚硫酸钠。联氨是一种比较理想的除氧剂,但价格昂

贵,因而在低压锅炉中的应用受到限制,而亚硫酸钠

价格比较低,一般常被采用,在锅炉湿式保养中更为

适宜。

为了使锅炉不出现或减轻氧腐蚀,除以上方法

外,对低压锅炉来说,主要是从以下几个方面来加以

消除和抑制氧腐蚀:(1)锅炉安装或酸洗后必须进行

煮炉,否则就会给氧腐蚀造成可乘之机;(2)锅炉运行

中,要确保炉水的pH值,使之在10-12范围内,同时

提高给水的pH值;(3)锅炉停运期间,锅筒与联箱的

水要全部放尽,采用干燥剂,如生石灰置于盘中悬在

锅筒内,并注意检查更换,以保证锅筒内壁干燥,同时

各个阀门必须关严,以防漏入空气,不给氧腐蚀创造

条件;(4)短期锅炉保养可采用过量的亚硫酸钠溶液

注满炉内。


4建议

锅炉的氧腐蚀是造成锅炉损坏的重要原因之一,

清除锅炉的氧腐蚀对锅炉的安全正常运行有着极其

重要的意义。而目前低压锅炉的除氧防腐工作还是一

个薄弱环节,严重地影响着锅炉的安全及使用寿命。

为了更好地消除和阻止氧腐蚀,建议锅炉使用单位,

对新装、移装锅炉以及检修后地锅炉,在使用前都要

进行有效地煮炉,以确保锅炉地安全经济运行。

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