降低電廠化學酸堿系統(tǒng)設備的腐蝕速率

摘 要：本文針對大唐洛陽熱電有限責任公司的化學制水系統(tǒng)設備腐蝕的原因分析，詳細闡述對不同腐蝕原因有針對性的采取涂刷保護層、隔絕酸性氣體、提高來水溫度、加強通風降低空氣濕度等方法，降低設備的腐蝕速率，延長設備使用壽命。

關(guān)鍵詞：設備腐蝕；原因分析；防護措施

良好的生活和工作環(huán)境是我們?nèi)祟愘囈陨娴臈l件，保護環(huán)境就是保護我們自己。面對地球生態(tài)環(huán)境日益惡化、資源日益短缺的現(xiàn)實，我們應該清醒地認識到：保護環(huán)境、節(jié)約能源，是我們共同的責任。而如何做到保護環(huán)境、節(jié)約能源，人人有責呢？其實在我們?nèi)粘５墓ぷ髦芯涂梢员M到自己的一份責任。比如管理好設備，降低設備腐蝕速率，少發(fā)生甚至不發(fā)生跑冒滴漏現(xiàn)象，就是減少對環(huán)境的污染。

1 化學制水酸堿系統(tǒng)設備腐蝕現(xiàn)狀

大唐洛陽熱電有限責任公司，化學制水酸堿系統(tǒng)設備：酸儲存罐10個，堿儲存罐4個，酸堿計量箱共6個。陰、陽離子交換器、混合離子交換器、軟化器、高效過濾器等共41臺。自系統(tǒng)投運至2013年底，腐蝕已經(jīng)相當嚴重，設備表面生銹，漆皮脫落，甚至部分管壁變薄發(fā)生酸堿泄漏事故，跑冒滴漏的現(xiàn)象時有發(fā)生。酸堿泄漏既污染環(huán)境，又存在安全生產(chǎn)隱患和人身傷害風險。而設備使用壽命的減少，必然造成修理費用的增加和人力資源的浪費，與能源節(jié)約、環(huán)境保護的方針政策大相徑庭，所以對酸堿系統(tǒng)腐蝕的設備進行修復，降低安全風險，節(jié)約生產(chǎn)成本，延長設備使用壽命勢在必行。

2 設備腐蝕的原因分析

電廠設備絕大多數(shù)是由金屬制造的。而金屬表面與其周圍介質(zhì)發(fā)生化學或電化學作用而遭到破壞的現(xiàn)象稱為腐蝕。例如鐵器生銹和銅器長銅綠就是鐵和銅的腐蝕現(xiàn)象。而在電廠制水系統(tǒng)中最有代表性的腐蝕介質(zhì)就是酸和堿。這些酸和堿的腐蝕性要比自然環(huán)境下的其他物質(zhì)要強的多。

金屬的腐蝕，按其本質(zhì)不同可分為兩類，化學腐蝕和電化學腐蝕。

（1）化學腐蝕是金屬和周圍的環(huán)境介質(zhì)直接發(fā)生化學作用而產(chǎn)生的損壞，在腐蝕過程中沒有電流產(chǎn)生。例如金屬在高溫的空氣中或氯氣中的腐蝕，非電解質(zhì)對金屬的腐蝕等。引起金屬化學腐蝕的介質(zhì)不能導電。

（2）電化學腐蝕是金屬在電解質(zhì)溶液中發(fā)生電化學作用而引起的損壞，在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。金屬在潮濕的地方就容易發(fā)生電化學腐蝕。在潮濕的環(huán)境中，金屬表面會形成一層薄薄的水膜，如果增加酸或堿類物質(zhì)，使水呈較強酸性時，氫離子得電子析出氫氣，發(fā)生析氫腐蝕，將會極大的加快腐蝕速率。正如夏季時，制水系統(tǒng)設備因溫度差異，設備極易 “出汗”，看上去就跟“洗澡”一樣。如果這層水膜呈弱酸性或中性，能溶解更多的氧氣，此時氧分子得電子而析出氫氧根離子，發(fā)生吸氧腐蝕，同樣極大降低了設備的使用壽命，這是金屬腐蝕的另一主要原因。

電化學腐蝕是金屬腐蝕中最普遍、最重要的一種類型。那么影響電化學腐蝕的因素主要有PH值、溫度、溶解氧量、水中鹽類的含量和成分等。

PH值是對金屬腐蝕影響很大的一個因素。在含有氧的酸性水中，PH值越低，腐蝕速率越大。當生產(chǎn)所用設備制成投入使用時，其材質(zhì)就已經(jīng)確定，而設備所處的環(huán)境就成為影響該設備金屬腐蝕的主要因素。我公司制水系統(tǒng)，陰陽離子交換器再生時排放的廢液是腐蝕性極強的酸、堿，后經(jīng)排污溝流至中和池。因排污溝是敞開式的，無法封閉廢液揮發(fā)的酸霧，使設備直接與酸霧接觸，對設備造成了電化學腐蝕。

在酸堿儲存罐中，由于酸堿罐中的襯膠防腐層出現(xiàn)破損，導致酸堿直接與金屬接觸，腐蝕的速率最快，影響最大。以往出現(xiàn)過酸儲存罐腐蝕，大量鹽酸泄漏，極大的造成了環(huán)境污染和資源的浪費。

3 設備腐蝕的防護措施

防止金屬設備腐蝕的方法有很多，主要有更換金屬設備的材質(zhì)，采用耐腐蝕的原材料。一般情況下更換材質(zhì)只能局部采用，不能大范圍的進行更換，那樣成本太高。那就從周圍介質(zhì)的外在因素考慮。比如把要保護的設備與腐蝕介質(zhì)隔離開，或?qū)饘俦砻嫠⒎冷P漆等方法來處理，再者改善金屬設備所處的環(huán)境，減少引起化學腐蝕和電化學腐蝕的因素。考慮到洛熱公司的制水設備腐蝕的主要因素有溫度、濕度、陰、陽離子交換器、混合離子交換器樹脂再生排污時揮發(fā)到空氣中的酸霧。針對這些影響因素可以采取如下措施：

3.1 在金屬設備表面涂刷防銹漆

大多數(shù)金屬設備出廠前都要進行刷防銹漆處理，以減少金屬腐蝕，延長設備使用壽命。大唐洛陽熱電有限責任公司于2013年進行招標，對設備進行了除銹刷漆處理。具體工藝如下：

首先進行表面除銹打磨處理，表面處理是防腐工作的第一道關(guān)口，它的好壞直接影響施工質(zhì)量。表面處理工作主要有：去除舊漆皮、清潔油污及雜物，使金屬表面具有合適的粗糙度，粗糙度應在20～50/um范圍。

因為除銹是在不影響生產(chǎn)的情況下進行的，所以除銹時，易采用人工除銹和電動砂輪打磨兩者相結(jié)合的方法。用鋼絲刷清理焊縫，將板及其它死角部位的內(nèi)銹除凈。然后對設備表面進行清潔處理，要求沒有油脂﹑污垢，沒有附著不牢的氧化皮﹑鐵銹和油漆涂層等附著物。為了使金屬表面具有合適的粗糙度，等設備表面處理工作結(jié)束后，可用砂布在金屬表面進行打磨，再用棉布清洗。

設備表面除銹工作結(jié)束后，即可涂刷環(huán)氧聚氨酯鐵紅防銹漆一遍，防止設備受潮生銹。設備除銹處理和涂刷第一層底漆可分開逐段進行。不用等表面除銹工作全部結(jié)束后，再進行涂刷底漆工作。到底漆一遍完全干燥后，涂刷環(huán)氧聚氨酯防腐色漆二遍。中漆二遍完全干燥后，涂刷聚氨酯清漆一遍。

設備涂層表面應平整，顏色一致，無針孔、氣泡、流掛、起皺﹑漏刷、滲色和破損等缺陷，厚度符合技術(shù)要求。所有涂刷設備及管道表面顏色要和原來顏色相一致并要有明顯的介質(zhì)流向箭頭及設備名稱標識。

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3.2 改善設備的周圍環(huán)境

（1）隔絕酸性氣體。因雙室陰陽床、混床進行再生時，經(jīng)常有酸霧揮發(fā)到空氣中，這是設備腐蝕加劇的一個重要因素。減少甚至去除空氣中揮發(fā)的酸性氣體是一種有效的防護措施。具體措施是將制水間的排污地溝上部進行封閉。原來采用的是格柵蓋板覆蓋在地溝上，現(xiàn)采用全封閉蓋板將地溝覆蓋，只留有排污口，杜絕酸霧揮發(fā)到空氣中，改善設備所處的環(huán)境。

（2）提高來水溫度。夏季的時候，設備“出汗”嚴重。所謂 “出汗”，是夏季的時候，金屬設備的溫度相對于外界氣溫來說比較低，空氣中的水蒸氣遇冷，就會在金屬表面液化，形成小液滴。而潮濕的環(huán)境會加速金屬設備的腐蝕。夏季時將制水系統(tǒng)的來水進行加熱預處理，使金屬設備的溫度保持在25～30度之間，在夏季設備就減少了“出汗”現(xiàn)象的發(fā)生，降低了空氣中的濕度，進而降低了設備的腐蝕速率。

（3）加強通風，降低空氣濕度。夏季的時候，在制水間上部增加通風系統(tǒng)，加裝排風扇，加強通風，提高空氣的流通速率，降低空氣中的濕度，保持室內(nèi)環(huán)境干燥，有助于降低設備的腐蝕速率。

4 效果檢驗

通過采取涂刷保護層、隔絕酸性氣體、提高來水溫度、加強通風等一系列防護措施，極大的降低了設備的腐蝕速率，設備的跑冒滴漏現(xiàn)象也大量減少。既降低了設備安全風險隱患，減少了對人力和財力的消耗，又提高了設備使用年限，符合國家節(jié)能降耗，保護環(huán)境的方針政策，能夠帶來的經(jīng)濟效益是長期的。

參考文獻：

[1]肖作善，王蒙聚.熱力發(fā)電廠水處理，第三版[M].武漢水利電力大學.

[2]電業(yè)安全工作規(guī)程，第一部分：熱力和機械[S].

作者簡介：劉克（1982—），男，河北保定人，本科，助理工程師，主要從事：電廠化學設備管理工作。