低溫熱水鍋爐的氧腐蝕及防止措施

劉偉

低溫熱水鍋爐的氧腐蝕及防止措施

劉偉

本文對低溫熱水鍋爐發(fā)生氧化腐蝕的原因進行了較為詳細的分析，對于相關(guān)的影響因素進行了較為全面的論述，結(jié)合實際的工程情況制定了相關(guān)的預防措施，以供參考。

根據(jù)相關(guān)的調(diào)查結(jié)果表明，低溫熱水鍋爐受壓部件問題主要表現(xiàn)為鍋爐受壓部件發(fā)生腐蝕，鍋殼底部發(fā)生裂紋以及高溫之后管板發(fā)生穿透性的裂紋等。其中因為腐蝕問題而導致的鍋爐設(shè)備大范圍修補的情況占據(jù)非常大的比例，其中修補最多的就是低溫水鍋爐的煙管。鑒于鍋爐設(shè)備的維修成本巨大，故而相關(guān)工作人員就必須要對其腐蝕問題引起高度的重視，并制定相關(guān)的預防措施進行科學合理的解決，以有效的降低不必要的資金消耗。

氧腐蝕的主要形成原因

氧腐蝕屬于一種電化學腐蝕，因為鍋水是一種具備一定極性的電解質(zhì)，這也就使得鍋爐受到水合作用，會將鐵表面的鐵離子吸出使之停留在金屬表面的電解質(zhì)層內(nèi)，這樣一來具有等量離子電荷數(shù)的負電荷就仍停留在金屬內(nèi)部，也就形成了負電荷層。這種負電荷曾一直是處于靜電狀態(tài)，也就將金屬的水合離子一直保持在金屬以及液體之間的分界處。若是發(fā)生了一定的電位差，電子就會向電極電位相對比較高的位置進行轉(zhuǎn)移，這也就將與之電荷量相對應的鐵離子直接轉(zhuǎn)移到了鍋水內(nèi)，使得鋼材發(fā)生較為嚴重的腐蝕，鍋水內(nèi)部也會加劇鐵極中能夠的電子釋出，使得夾具被腐蝕。氧腐蝕最為主要的特征就是出現(xiàn)潰瘍腐蝕，若是鋼材在水中發(fā)生氧腐蝕，在其表面通常會形成大大小小的鼓包，這些都是腐蝕所造成的，若是將腐蝕物進行清除，則在其表面留下凹坑。

影響氧腐蝕的因素

鍋水溶解濃度。通常情況下，金屬的氧腐蝕速率會隨著鍋水內(nèi)溶解氧的濃度升高而逐漸加快，也就是說若是鍋水內(nèi)的含氧量越大，金屬的氧腐蝕速率也就越高。一般而言，鍋水內(nèi)的溶解氧含量若是超過相關(guān)的標準要求時，就具備了一定程度的氧腐蝕條件。鍋水內(nèi)中的溶解氧通常主要源自注入鍋爐內(nèi)的原水，所以在標準大氣壓下，水中的溶解度會隨著溫度的逐漸升高而降低，同樣也會隨著壓力的增大而進一步提高。所以若是沒有經(jīng)過除氧處理的水進入到鍋爐內(nèi)部時，會有一部分養(yǎng)因為溶解度的降低析出，這些析出的部分會被相關(guān)的機器裝置排出，但是剩下的部分仍舊遠超過相關(guān)的規(guī)定標準，這也會進一步加劇氧腐蝕的作用。

鍋水的酸堿度。鍋水自身的酸堿度會對金屬腐蝕造成非常大的影響，一般而言，酸性越強的鍋水對于鍋爐的腐蝕效果也就越大，換句話說就是PH值越低，與鍋水直接接觸的鋼鐵也就越容易發(fā)生嚴重的腐蝕作用。

金屬溫度對于腐蝕速率的影響。金屬自身的溫度對于鋼材發(fā)生腐蝕的速率影響是非常大的，一般而言，與金屬表面接觸的鍋水溫度如果升高，鋼材表面的溫度也會升高，這樣一來各種物質(zhì)在水中的擴散速率也就變得越高，同時電解質(zhì)的水溶液自身的電阻也就會隨著溫度的升高而降低，這也就使得腐蝕的速率變得越來越高。鋼材表面的溫度若是達到了一個定值，與之相接觸的鍋水也就會因為發(fā)生非常劇烈的加熱使得金屬表面形成一定的蒸汽泡，這樣也就導致鋼材附近的鍋水溶解氧被這些上升的氣泡帶走，這也就隔絕了氧與金屬之間的接觸。總的來說，在鍋爐的運行狀態(tài)，鍋爐的上升管以及鍋殼底部因為受熱相對比較劇烈，所以并不會發(fā)生氧腐蝕，反而在停爐的階段容易發(fā)生氧腐蝕。停爐狀態(tài)下鍋爐受熱不穩(wěn)，受熱不穩(wěn)加之鍋水具有一定的溫度就會很大程度的加快腐蝕的速率，這也就是臥式外然鍋殼式低溫熱水保護煙管以及上部鍋殼腐蝕速度相對比較快的主要原因。

水流速度對氧腐蝕速率的影響。鍋水自身若是在沒有活性離子存在時，則隨著水流速度的增加，發(fā)生氧腐蝕的速率也會隨之加快，若是流速達到了一個定值，會形成一個保護罩，這樣一來腐蝕速度反而會降低。水流速度若是進一步增長，導致所形成的保護膜被破壞，發(fā)生氧腐蝕的速率也會隨之加快。所以對于鍋殼式熱水鍋爐而言，因為鍋殼水溶劑相對比較大，所以鍋內(nèi)的流速反而會相對降低，這樣一來也就會導致鍋內(nèi)水流速相對比較快的區(qū)域，發(fā)生氧腐蝕的速度也就會相對較快。

防止氧腐蝕的措施

去除溶解氧。因為水中的溶解氧屬于發(fā)生電化學腐蝕的極化劑，同時也會引起鍋爐自身以及給水管道的嚴重腐蝕，所以對于溶解氧必須要盡可能地去除。一般而言，對于一些小型的低溫水鍋爐來說，通常會采用一些相對比較簡便的辦法，也就是用亞硫酸鈉進行去氧。

控制酸堿度。對于鍋水內(nèi)部的酸堿度必須要進行嚴格的控制，這樣才能有效防止鍋爐內(nèi)部發(fā)生腐蝕。對于酸堿度的控制也是有嚴格要求的，若是PH值小于7的時候，氧化膜就會變得疏密穩(wěn)定，這樣一來就可以有效地防止氧化擴撒，起到非常好的防腐作用。若是PH值在9.5～10的范圍內(nèi)時，防腐蝕的效果是最好的，對于對于鍋水的PH值必須要進行嚴格的控制，這樣才能起到有效的防腐作用。

清除鍋爐表面附著物。對于新裝修的鍋爐或者是維修處理過后的鍋爐而言，必須要嚴格地按照相關(guān)的煮爐工藝進行煮爐處理，這樣才能及時地清除金屬表面自身的鐵銹以及油污，對于一些即將停用的鍋爐而言，必須要對其進行煮洗，這樣才能及時地清除鍋爐表面存在的各種附著物，同時也能夠在金屬表面形成一道抗腐蝕的保護膜，起到非常好的保護作用。

控制水流失以及溶解氧。必須要盡可能地控制系統(tǒng)內(nèi)的水流失，有效減少鍋爐系統(tǒng)系統(tǒng)的補水量，這樣一來對于溶解氧方面就可以進行有效的控制，并同時能夠避免較為嚴重的腐蝕問題出現(xiàn)。對于系統(tǒng)的每一個主要工作點都必須要保持在正壓的狀態(tài)，有效避免因為系統(tǒng)中的負壓導致鍋爐內(nèi)吸入大量的空氣。至于循環(huán)系統(tǒng)則應該設(shè)置相對有效合理的排氣裝置，以將水中的氧及時地進行排出。此外，還要充分做好鍋爐停用期間的防腐工作，因為鍋爐的停用時間相對比較長，所以必修要盡可能地選用干保養(yǎng)的方式進行相關(guān)的保養(yǎng)工作，這樣能有有效防止鍋爐出現(xiàn)較為嚴重的腐蝕情況。

合理設(shè)置鍋爐。因為臥式外然鍋殼式低溫熱水鍋爐的煙管自身的氧化腐蝕速度相對比較快，并且煙管管壁也是相對比較薄的，所以若是發(fā)生腐蝕，這就很容易出現(xiàn)穿孔的情況。在進行鍋爐設(shè)置的過程中，應該向水管鍋爐方向進行傾斜，這樣一來可以有效避免鍋爐在運行時間出現(xiàn)壓火的現(xiàn)象，進而達到有效防止鍋爐出現(xiàn)腐蝕的狀況。

白山市特種設(shè)備檢驗中心）