電廠化學(xué)水處理設(shè)備設(shè)施腐蝕問題與處理對策分析

王晗

（東北電力設(shè)計(jì)院，吉林 長春130021）

在電廠化學(xué)污水處理設(shè)備的設(shè)計(jì)過程中，機(jī)械設(shè)備的性能通常是人們最關(guān)心的主要方面。由于缺乏相對應(yīng)的耐腐蝕措施，僅在機(jī)械設(shè)備嚴(yán)重腐蝕并危及電廠所有正常運(yùn)行的情況下，必須考慮采取相對緊急措施。目前，侵蝕安全防護(hù)技術(shù)上存在許多技術(shù)困難和人為因素造成的障礙，只能起到暫時(shí)的緩解作用。為了改善腐蝕的現(xiàn)狀，有效，合理，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行機(jī)械設(shè)備，有必要積極解決電廠化學(xué)污水處理設(shè)備的腐蝕安全防護(hù)工作。

1 電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)概述

電站動(dòng)力系統(tǒng)的循環(huán)水系統(tǒng)在供暖系統(tǒng)軟件的工作中對物質(zhì)和冷卻系統(tǒng)有嚴(yán)格的規(guī)定。例如，高壓鍋爐給排水不僅規(guī)定了較低的強(qiáng)度，而且固體成分和有機(jī)化合物的組成也非常低?！禛BT12145-1999 火力發(fā)電機(jī)組和蒸汽動(dòng)力設(shè)備的水蒸氣質(zhì)量》要求電廠化學(xué)水要滿足以下標(biāo)準(zhǔn)。

表1 電廠化學(xué)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

電廠化學(xué)水處理裝置的目的是嚴(yán)格控制自來水體，并提供電廠機(jī)械設(shè)備所需的標(biāo)準(zhǔn)水。根據(jù)一般污水處理工藝的不同，電廠化學(xué)污水處理工藝可分為全離子交換工藝，反滲透離子交換工藝，二次反滲透和反滲透電脫鹽工藝4 種類型。發(fā)電廠的大多數(shù)水體都受到腐蝕，電廠的化學(xué)水處理設(shè)備必須與強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的各種正離子接觸。因此，它對耐腐蝕性有更高的規(guī)定。有機(jī)化學(xué)水侵蝕不僅會(huì)降低機(jī)械設(shè)備的使用壽命，危害發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益，而且侵蝕性物質(zhì)也會(huì)進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)，加速侵蝕程度，最終產(chǎn)生侵蝕的兩極分化，甚至引起爆炸，危害人身安全。

2 電廠化學(xué)水處理設(shè)備設(shè)施腐蝕問題的處理的重要意義

2.1 降低水處理成本。從理論上講，發(fā)電廠的化學(xué)廢水處理可以第二次使用，從而降低了生產(chǎn)成本。眾所周知，如果在凈水的整個(gè)過程中，生產(chǎn)線的設(shè)備被腐蝕，將會(huì)導(dǎo)致機(jī)器設(shè)備的脆化和損壞。因此，有必要高度重視電廠化學(xué)水處理方法中的腐蝕問題，并根據(jù)各種方法減少腐蝕，以增加機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

2.2 減少化學(xué)水處理負(fù)荷。大多數(shù)有機(jī)化學(xué)凈水設(shè)備是由金屬復(fù)合材料制成的。如果有機(jī)化學(xué)水對機(jī)械設(shè)備本身造成腐蝕，構(gòu)成機(jī)械和設(shè)備的部分原材料將融化為有機(jī)化學(xué)水，這是不可見的，增加了有機(jī)化學(xué)水的溶液負(fù)荷。另外，由于生產(chǎn)線設(shè)備的腐蝕引起的化合物的組成的不確定性，也將對水處理方案造成損害。因此，有必要立即解決機(jī)械設(shè)備的腐蝕問題，以防止有機(jī)化學(xué)廢水處理負(fù)荷的增加。

3 電廠化學(xué)水處理設(shè)備設(shè)施腐蝕問題及處理對策

3.1 高位酸槽襯膠層腐蝕問題研究。電廠化學(xué)水中含有多種化學(xué)物質(zhì)，其中酸和堿會(huì)對水處理設(shè)備造成不同程度的腐蝕，化學(xué)水中的鹽也會(huì)與金屬設(shè)備發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)。這些都嚴(yán)重影響了水處理設(shè)備的壽命，進(jìn)而提高了水處理的成本。因此，機(jī)械設(shè)備的腐蝕問題不容忽視，特別是在上部酸槽腐蝕的情況下。首先，有必要對凈水設(shè)備及儀器進(jìn)行合理的防腐預(yù)防。就電廠的化學(xué)凈水設(shè)備而言，上部酸槽的橡膠襯里管道層（圖1）受到更嚴(yán)重的腐蝕，因此有必要在機(jī)器和設(shè)備交付使用前進(jìn)行防腐蝕工作需要被完成。其次，必須妥善處理被腐蝕的機(jī)械設(shè)備，以防止設(shè)備受到嚴(yán)重破壞。發(fā)電廠化學(xué)凈水設(shè)備腐蝕的關(guān)鍵是引起機(jī)械和設(shè)備表面的化學(xué)變化。如果不立即抑制化學(xué)變化或正確處理侵蝕的傷口，化學(xué)腐蝕將逐漸加深，最終會(huì)導(dǎo)致設(shè)備孔爛或破損。最后，應(yīng)注意上部酸槽襯里橡膠層的腐蝕問題，在發(fā)生事故之前進(jìn)行預(yù)防，防止熔化，并應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢查和修理。

圖1 高位酸槽上人孔橡膠襯層

3.2 酸堿中和池以及溝道中的腐蝕問題研究。酸堿中和池及其相關(guān)溝道也是電廠化學(xué)水凈化設(shè)備腐蝕的重點(diǎn)關(guān)注對象。酸堿中和池不僅對機(jī)械設(shè)備具有酸或堿侵蝕作用。當(dāng)酸堿反應(yīng)放熱反應(yīng)時(shí)，它將加速腐蝕的化學(xué)變化速率，從而增加腐蝕狀態(tài)。另外，當(dāng)酸堿被中和時(shí)，所添加的化學(xué)藥品的量難以精確地控制，因此在中和反應(yīng)之后，將殘留酸或堿，這將再次腐蝕機(jī)械設(shè)備。具體地制造過程發(fā)現(xiàn)，酸堿中和池引起的腐蝕主要是由于缺乏及時(shí)的抗腐蝕性。通常，中和池是用花崗巖制成的。它的主要成分是碳酸氫鈣。如果遇到酸，它將迅速做出反應(yīng)，從而導(dǎo)致腐蝕。因此，在池塘建造的情況下，有必要防止花崗巖中肥料的泄漏，即使肥料泄漏，也必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幈娝苤栏┕り?duì)的工作不及時(shí)，導(dǎo)致防腐工程的施工質(zhì)量不合格，最終導(dǎo)致酸堿中和池機(jī)械設(shè)備被侵蝕。另外，在設(shè)備修復(fù)工作中，修復(fù)質(zhì)量令人擔(dān)憂，也造成了設(shè)備屢次遭遇腐蝕的狀況。

3.3 循環(huán)水加酸系統(tǒng)的腐蝕問題研究。從現(xiàn)階段的現(xiàn)狀來看，在電廠進(jìn)行化學(xué)廢水處理的情況下，冷卻循環(huán)水酸化系統(tǒng)軟件容易出現(xiàn)問題。關(guān)鍵是以下兩個(gè)方面：首先是物質(zhì)問題。在冷卻循環(huán)加酸系統(tǒng)的軟件中，如果機(jī)械設(shè)備的材料存在某些困難，則必須將其嚴(yán)重腐蝕。由于酸主要用于冷卻循環(huán)水中的酸添加，因此在選擇原料時(shí)，必須選擇具有較強(qiáng)抗鹽酸性的原料，以確保有機(jī)化工凈水設(shè)備具有更強(qiáng)的抗酸能力，從而具有更強(qiáng)力的耐腐蝕作用。其次是安裝和處理技術(shù)問題。在工程建設(shè)和安裝冷卻循環(huán)水酸化系統(tǒng)軟件的情況下，如果整個(gè)安裝過程中存在困難，也會(huì)引起有機(jī)化工凈水設(shè)備的腐蝕，可能是由生產(chǎn)線引起的設(shè)備泄漏會(huì)導(dǎo)致空氣污染和安全生產(chǎn)事故，并防止冷卻循環(huán)水酸化系統(tǒng)軟件的管道被外部因素影響而出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。

4 電廠化學(xué)水處理設(shè)備設(shè)施腐蝕問題應(yīng)對措施

4.1 高位酸槽襯膠層腐蝕問題應(yīng)對措施。關(guān)于預(yù)防高位酸槽襯膠層腐蝕的處理方法主要包括以下幾點(diǎn)?；瘜W(xué)水處理過程中使用的化學(xué)試劑都要避免對襯膠層產(chǎn)生腐蝕，所以在采購之前要對襯膠層的成分進(jìn)行了解，對需要購買的化學(xué)試劑進(jìn)行分析，考慮化學(xué)試劑與襯膠層的反應(yīng)可能性以及反應(yīng)條件，確?；瘜W(xué)試劑不會(huì)對襯膠層產(chǎn)生腐蝕作用之后在進(jìn)行購買。

防止襯有橡膠層的上部酸槽腐蝕的解決方案的關(guān)鍵如下。首先，有機(jī)化學(xué)水處理方法中使用的化學(xué)藥品必須防止襯里膠黏劑被腐蝕，因此在購買之前應(yīng)掌握襯里膠黏劑的成分，并在考慮到化學(xué)藥品的情況下分析必須購買的化學(xué)產(chǎn)品藥物和橡膠襯里的反射概率及其反射標(biāo)準(zhǔn)確保了化學(xué)藥物不易引起橡膠襯里的腐蝕作用，將在以后購買。其次，在購買硫酸時(shí)，必須確保硫酸的質(zhì)量和純度。交貨前，應(yīng)分析硫酸的成分，以防止長期放置引起的殘留物，該殘留物會(huì)腐蝕上部儲罐襯里管道。最后，清理管道和制造池及其硫酸流過的正極床，以防止管道中的殘留物被硫酸反射，從而侵蝕上部儲罐。

襯有橡膠管的上部酸槽腐蝕的處理方法包括以下幾種。首先，在有機(jī)化學(xué)水處理方法中，發(fā)現(xiàn)上部酸槽被腐蝕了。有機(jī)化學(xué)水應(yīng)溢流，以防止水腐蝕酸槽。其次，維修人員發(fā)現(xiàn)凈水設(shè)備非常腐蝕，因此應(yīng)立即拆除和更換，以防止發(fā)生生產(chǎn)安全事故。最后，如果有機(jī)化學(xué)水中有毒物質(zhì)，工作人員應(yīng)做好安全維護(hù)工作，觀察上部水箱的腐蝕狀況，找出瞬時(shí)腐蝕狀況，并及時(shí)實(shí)施相應(yīng)措施，一定情況時(shí)還要立即停止正在運(yùn)行的機(jī)械設(shè)備。

4.2 酸堿中和池以及溝道中的腐蝕問題應(yīng)對措施。根據(jù)有機(jī)化工污水處理管道的溝渠細(xì)節(jié)，選擇花崗石圍墻方式，上下用薄而厚的花崗石進(jìn)行圍墻施工，采用環(huán)氧水泥制作底部并填補(bǔ)縫隙，分三批對管道溝槽進(jìn)行了防腐改造和改造。實(shí)際的施工步驟如下：（1）拆除并停止空調(diào)換熱器的運(yùn)行，使其伸入管道溝中，從而損壞前排，后排和中排管道；（2）取下管道溝槽兩側(cè)的環(huán)氧玻璃布，并敲掉附著在溝槽底部的耐酸瓷，及時(shí)清理干凈；（3）在有機(jī)化學(xué)污水處理管道的溝渠處切開溝渠，在“V”形溝渠中摻入水泥漿與混凝土促進(jìn)劑混合；（4）在所有管道溝槽的底端涂一層環(huán)氧水泥砂漿，整平地面，然后根據(jù)管道溝槽底部的實(shí)際規(guī)格對花崗巖進(jìn)行激光切割，進(jìn)行鋪裝，交換器正排、反排和中排等部位要與花崗巖整體切合；（5）環(huán)氧水泥砂漿用于在管道溝兩側(cè)鋪設(shè)花崗巖。鋪裝完成后，為所有花崗巖縫隙填充環(huán)氧水泥灰泥；（6）項(xiàng)目建設(shè)完成后，將環(huán)氧砂漿水泥砂漿干燥后，在還原系統(tǒng)前重新安裝空調(diào)換熱器的前排，后排，中排管道。

4.3 循環(huán)水加酸系統(tǒng)的腐蝕問題應(yīng)對措施。與化工廠凈水設(shè)備腐蝕的預(yù)防和修復(fù)有關(guān)的關(guān)鍵從以下內(nèi)容開始。首先，在建造酸堿中和池時(shí)，必須嚴(yán)格控制質(zhì)量，防止未來水處理方法中機(jī)械設(shè)備的腐蝕。其次，必須在維護(hù)和修理期間確保機(jī)器設(shè)備的質(zhì)量，以使每項(xiàng)維護(hù)工作都具有價(jià)值。最后，強(qiáng)酸和堿性鹽的化學(xué)變化通常在水環(huán)境下發(fā)生，必須保持污水池和污水段的自然通風(fēng)以防止腐蝕。

關(guān)于冷卻循環(huán)水酸化系統(tǒng)軟件的耐腐蝕工作，必須按照以下兩個(gè)方面的操縱。首先，操縱加藥方法。在電廠化學(xué)水處理方法中添加藥物的情況下，還必須做好相對的操縱工作。如果添加的藥物操作不科學(xué)，很容易引起有機(jī)化學(xué)水中的pH 值波動(dòng)，引起有機(jī)化學(xué)凈水設(shè)備的腐蝕。因此，在整個(gè)加藥過程中，必須在藥物管理操作中做好。目前，最好的定量控制方法是柱塞式計(jì)量泵控制方法。因?yàn)榭梢允褂弥?jì)量泵更強(qiáng)地控制酸的添加量和藥物的濃度，所以水溶液可以達(dá)到pH 值可以合理控制，以防止設(shè)備腐蝕。向水循環(huán)系統(tǒng)中添加酸。通常，可以使用鹽酸或硫酸，但是在特定溶液中使用鹽酸。鹽酸和硫酸溶液特性的比較請參見表2。其次，解決除碳劑本身和風(fēng)管腐蝕問題的方法。如果除碳劑本身被腐蝕，則必須對被腐蝕的區(qū)域進(jìn)行打磨和拋光，直到露出金屬材料的表面，然后再清潔和清潔表面并進(jìn)行防腐蝕刷涂。在完成第一層防腐層后，必須再施加一層防腐層。如果發(fā)現(xiàn)風(fēng)管已腐蝕，則必須將風(fēng)管與脫碳劑連接的部分拆除并解決。拆除后，進(jìn)行重新焊接以連接風(fēng)管和脫碳器本身。

表2 硫酸、鹽酸處理性能的比較

通常，電廠化學(xué)凈水設(shè)備的腐蝕比較嚴(yán)重，但是每種腐蝕情況都有相對的解決方案。在有機(jī)化學(xué)水處理方法中，對工藝流程中侵蝕的不同解決方案是不同的，并且在不同溶液步驟中使用的設(shè)備也不同。因此，污水處理人員應(yīng)了解階段機(jī)械設(shè)備的性能，掌握所解決的有機(jī)化學(xué)水的組成，并具有扎實(shí)的有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識。此外，應(yīng)做好工作記錄，對機(jī)械設(shè)備的腐蝕狀況，有機(jī)化學(xué)水成分，設(shè)備維護(hù)等進(jìn)行及時(shí)的綜合分析，最后制定合理的防腐蝕計(jì)劃。