電廠鍋爐化學(xué)清洗腐蝕問題探討

宮舒揚(yáng) 荊媛媛

摘 要：電廠鍋爐的正常運(yùn)行離不開化學(xué)清洗，化學(xué)清洗又分為堿洗和酸洗，堿洗一般情況下是針對于基建爐，而酸洗則針對于清除各種爐管內(nèi)的結(jié)垢。在對設(shè)備進(jìn)行酸洗操作的時(shí)候，很容易出現(xiàn)腐蝕問題，我們必須要控制這些問題，以保證設(shè)備安全。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐；化學(xué)清洗；化學(xué)清洗腐蝕問題

引言

電廠鍋爐的爐垢過多會導(dǎo)致傳熱性能受到阻礙，縮短其使用壽命，會污染到蒸汽，引起鍋爐的堵塞，嚴(yán)重時(shí)沉積物對于設(shè)備的腐蝕程度過大會導(dǎo)致爆管現(xiàn)象，如果不能及時(shí)清洗會十分危險(xiǎn)。很多時(shí)候，廠家會認(rèn)為就算鍋爐內(nèi)污垢較多，但是沒到清洗年限，所以不需要清洗，其實(shí)垢量達(dá)到一定量的時(shí)候就應(yīng)進(jìn)行清洗操作。DL/T 794-2012《火力發(fā)電廠化學(xué)清洗導(dǎo)則》中明確規(guī)定了鍋爐的清洗范圍，比如運(yùn)行鍋爐直流路垢量大于200g/m2時(shí)應(yīng)進(jìn)行化學(xué)清洗，汽包鍋爐根據(jù)主蒸汽壓力不同也有不同規(guī)定，也就是說，到達(dá)這些臨界值時(shí)，電廠就應(yīng)考慮進(jìn)行化學(xué)清洗了。

1 化學(xué)清洗時(shí)常出現(xiàn)的腐蝕類型

我們在進(jìn)行化學(xué)清洗的時(shí)候，一般會出現(xiàn)氫脆、均勻腐蝕、電偶腐蝕、孔蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕和晶間腐蝕這七種腐蝕形態(tài)。一般情況下，在進(jìn)行鈦合金換熱器的清洗過程中容易發(fā)生氫脆，由于用于化學(xué)清洗的產(chǎn)品與其發(fā)生應(yīng)力作用，導(dǎo)致在清洗過程中產(chǎn)生的氫原子與內(nèi)部的金屬融合，使金屬原本的強(qiáng)度和韌性有所降低，導(dǎo)致金屬發(fā)生斷裂亦或是破裂的情況。均勻腐蝕指的是用于化學(xué)清洗的產(chǎn)品與金屬表面發(fā)生接觸，從而產(chǎn)生的金屬表面腐蝕現(xiàn)象，這種腐蝕的危險(xiǎn)性不大，很輕易就能發(fā)現(xiàn)并控制。

電偶腐蝕一般發(fā)生在焊接區(qū)，在清洗的過程中導(dǎo)致兩種類型的金屬產(chǎn)生反應(yīng)，兩者之間電極電位更負(fù)的那一方容易被腐蝕。在清洗的時(shí)候一定要控制好清洗產(chǎn)品的用量的清洗的位置。尤其是在清洗有銅機(jī)組的時(shí)候，更要注意電偶腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生?？孜g一般發(fā)生金屬表面的在一個(gè)特定的點(diǎn)上，活性較大的點(diǎn)更容易發(fā)生這種現(xiàn)象，并且，這個(gè)點(diǎn)如果并不僅僅附在金屬表面而是深入金屬里面的話，腐蝕現(xiàn)象會向里延伸，很有可能造成穿孔的現(xiàn)象?？p隙腐蝕一般情況下發(fā)生在用于清洗的產(chǎn)品有殘留的時(shí)候發(fā)生，如果產(chǎn)品的電化學(xué)不均勻，更容易引起縫隙腐蝕現(xiàn)象。

應(yīng)力腐蝕的表現(xiàn)形式一般是斷裂或裂紋。一般針對的是特定的清洗產(chǎn)品，在金屬本身與機(jī)械運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力作用下產(chǎn)生，晶間腐蝕產(chǎn)生的原因與應(yīng)力腐蝕雷同，在特定的清洗產(chǎn)品作用下更容易產(chǎn)生，但是晶間腐蝕從表面上很難看得出來，這樣的現(xiàn)象一般發(fā)生在晶粒的邊界上，會沿著晶粒向里延伸，影響到金屬的內(nèi)部性能。

一般情況下，均勻腐蝕和孔蝕并不會被特別關(guān)注，因?yàn)橥ㄟ^掛片就可以被監(jiān)控到，其監(jiān)控的方式非常簡單。但是對于其他類型的腐蝕就比較難以監(jiān)控，很多時(shí)候不僅要做制樣試驗(yàn)，還要借助其他的設(shè)備，非常麻煩。尤其是電偶、應(yīng)力和晶間腐蝕，非常容易發(fā)生事故，給業(yè)主或廠家?guī)砭薮蟮膿p失，而且，現(xiàn)在設(shè)備對于清洗的要求非常頻繁，稍不注意就會導(dǎo)致腐蝕事故[1]。

2 進(jìn)行化學(xué)清洗操作時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

我們在進(jìn)行之前應(yīng)對爐垢的成分有所了解，把爐垢取出來進(jìn)行化驗(yàn)，在明確成分之后選擇合適的清洗產(chǎn)品進(jìn)行清洗操作。很多時(shí)候發(fā)生事故的原因都是在清洗的過程中清洗人員的水平不足，或者是所使用的清洗產(chǎn)品本身存在質(zhì)量問題。我們在選擇清洗產(chǎn)品的時(shí)候也應(yīng)注意，要有針對性的選擇產(chǎn)品。

為了減少腐蝕事故的發(fā)生，在清洗過程中必須使用的一種介質(zhì)就是緩蝕劑，它對于腐蝕現(xiàn)象有一定的抑制能力，但是，它也并非適用于所有的設(shè)備，可以和所有的清洗產(chǎn)品相結(jié)合使用，有試驗(yàn)表明，同一清洗產(chǎn)品和緩蝕劑混合在用于不同的金屬時(shí)產(chǎn)生的緩蝕效果有非常大的區(qū)別。而且，緩蝕劑只對某幾種腐蝕現(xiàn)象有效，而應(yīng)對縫隙、電偶和應(yīng)力腐蝕的時(shí)候，清洗產(chǎn)品會更有效果。

清洗時(shí)的流速也應(yīng)有所控制，一般情況下我們在清洗鍋爐的時(shí)候，流速不宜超過1m/s，但是在清洗過熱器的時(shí)候，這樣的流速明顯起不到理想的清洗效果，為了把殘?jiān)逑锤蓛?，?yīng)適當(dāng)提高清洗流速。值得注意的是，高速的清洗流速會加速設(shè)備的腐蝕，所以并不是流速越高越能達(dá)到清洗目的，在操作時(shí)應(yīng)做綜合考慮。

而我們在使用緩蝕劑的時(shí)候，也應(yīng)注意一些問題，比如，不同清洗產(chǎn)品適用的最佳溫度不同，而在使用緩蝕劑的時(shí)候，溫度越高則會產(chǎn)生越嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。所以我們在清洗的時(shí)候，應(yīng)該特別注意溫度的問題，適當(dāng)?shù)臏囟炔粌H能使清洗產(chǎn)品發(fā)揮更好的效果，也使緩蝕劑發(fā)揮最大的緩釋作用。另外，也必須考慮到其加入比例所帶來的不利影響再進(jìn)行操作，比例過低會起不到緩蝕效果，過高又會影響清洗程度。在清洗的過程中，我們還有一點(diǎn)要注意，緩蝕劑的有效時(shí)間是有限的，我們應(yīng)該在這個(gè)時(shí)間段中完成清洗操作，如果不能及時(shí)完成，應(yīng)考慮及時(shí)更換清洗產(chǎn)品，以防發(fā)生腐蝕事故。

3 腐蝕現(xiàn)象的監(jiān)測與處理

我們在清洗現(xiàn)場有時(shí)候肉眼很難判斷腐蝕程度，所以應(yīng)利用設(shè)備對現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)測。可以在清洗系統(tǒng)中在線安裝監(jiān)測設(shè)備，這種方式監(jiān)測出來的結(jié)果較為準(zhǔn)確，可以幫助操作者及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并對腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行有效控制，但是這種方式需要操作者具備十分專業(yè)的技術(shù)理論知識所以并不常用。另外，也可以在系統(tǒng)監(jiān)視管的合適位置掛上腐蝕指示片，這里要注意的是懸掛的繩索不應(yīng)使用易被腐蝕的金屬，另外，懸掛的時(shí)候指示片避免碰壁，以免影響監(jiān)測結(jié)果。這種方式對于操作者而言較為簡明直觀，所以較為常用。指示片的制作材料最好從現(xiàn)場割取，因?yàn)檫@樣制作出來的指示片更能準(zhǔn)確反映設(shè)備的腐蝕狀況，因?yàn)樗睦匣潭群褪軣岢潭扰c設(shè)備相同，而在市場上買來的指示片則會有一定程度的差別。

在對電站鍋爐進(jìn)行化學(xué)清洗前，應(yīng)對設(shè)備有充分的了解，包括其構(gòu)造和制造材質(zhì)，并且在選擇清洗產(chǎn)品的時(shí)候需要注意產(chǎn)品的質(zhì)量，包括在選擇緩蝕劑的時(shí)候，應(yīng)對選擇的產(chǎn)品做一定的模擬試驗(yàn)之后在進(jìn)行使用。在使用產(chǎn)品清洗之后還應(yīng)進(jìn)行水沖操作，避免酸性清洗產(chǎn)品在金屬表面的殘留對設(shè)備產(chǎn)生銹蝕。如果說在沖水之后金屬的表面有氧化的現(xiàn)象，那么還應(yīng)該進(jìn)行漂洗處理。最后應(yīng)該達(dá)到表面沒有氧化物和殘留的焊渣等，另外，表面不應(yīng)存在鍍銅現(xiàn)象和過洗現(xiàn)象，而應(yīng)該形成一層鈍化保護(hù)膜。在化學(xué)清洗之后的廢液應(yīng)進(jìn)行處理達(dá)到要求后再進(jìn)行排放，以免影響環(huán)境。

4 結(jié)束語

電廠鍋爐化學(xué)清洗非常重要，正確的清洗不僅可以保證設(shè)備的安全運(yùn)行，還能給廠家?guī)砜捎^的收益，所以應(yīng)對電廠鍋爐進(jìn)行有計(jì)劃的化學(xué)清洗。

參考文獻(xiàn)

[1]蘇傳方.鍋爐化學(xué)清洗的分析和對策[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，No.364（06）：62-63.