蒸汽鍋爐氧腐蝕原因分析與預防對策

何磊

摘要：當前，蒸汽鍋爐的數(shù)量不斷增加，但是由于蒸汽鍋爐應用過程中，自身存在應用缺陷，氧腐蝕情況比較嚴重，日常維護不合理及運行情況復雜等問題的存在，極大程度對蒸汽鍋爐的正常運行產生了不良影響，導致鍋爐安全問題的發(fā)生，縮減蒸汽鍋爐使用壽命，增加資金投入量，本文就蒸汽鍋爐氧腐蝕的原因及預防措施展開論述分析。

關鍵詞：蒸汽鍋爐;氧腐蝕;原因;預防

分析蒸汽鍋爐的定期檢查數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)，蒸汽鍋爐應用中氧腐蝕情況的發(fā)生率在總量的10%左右，這些鍋爐均會受到不同程度的氧腐蝕，若是其受力部件的影響程度較輕，可導致壁厚度降低，無法滿足生產中的強度要求，必須對鍋爐進行修理，或者進行報廢處理，以降低鍋爐運行處于爆炸狀態(tài)的可能性，保障工作人員身心安全，保護國家財產安全。

1.蒸汽鍋爐氧腐蝕因素

2.1鍋爐水溫

蒸汽鍋爐大都應用汽水加熱系統(tǒng)開展干預，具有開式特征，只有維持供回水溫度在規(guī)定數(shù)值內才可保障蒸汽鍋爐的工作效率，無論水溫處于較高水平還是較低水平，均會對鍋爐的冷凝水產生腐蝕作用。若是爐內水溫升高，鋼材表面的溫度也會隨之增加，會由于電解質水溶液電阻值的降低而導致氧腐蝕速度的加快。當溫度處于65～70℃之間或者處于90～100℃之間，局部氧腐蝕情況會比較嚴重，若是蒸汽鍋爐水溫水平過低，則極易生成二氧化硫，產生腐蝕作用。

1.2蒸汽鍋爐水pH值

爐水pH值經(jīng)常會對內側金屬產生氧腐蝕情況，隨著pH數(shù)據(jù)的降低，腐蝕作用也會不斷增加，待pH數(shù)值達到一定程度以后，腐蝕作用會削弱。常規(guī)情況下，蒸汽鍋爐水pH值在4以下的情況下，蒸汽鍋爐會受到嚴重腐蝕，若是在4～7之間，則會受到輕微腐蝕，若是其在7～10之間，處于無氧狀態(tài)情況下，氧腐蝕作用不會發(fā)生，若是其在10以上，鋼材會出現(xiàn)局部腐蝕現(xiàn)象。

1.3水中溶解氧

蒸汽鍋爐注水過程中開展除氧操作，其進行的主要目的為對蒸汽鍋爐電化學反應進行規(guī)避，若是中溶解氧存在，鍋爐則會產生電化學反應，導致氧腐蝕情況的發(fā)生。由于蒸汽鍋爐在正常作業(yè)的情況下，必須持續(xù)注入大量的水，無論直接注入，還是未達到注入標準，均會導致溶解氧對鍋爐內壁產生腐蝕，經(jīng)實踐研究結果表明，若是蒸汽鍋爐含氧濃度在0.1mg/L以下的情況下，鍋爐的使用壽命將會被縮減至30年，若是含氧濃度在8mg/L情況下，腐蝕速度較快。若是注入水流的速度較快，金屬表面氧氣擴散的速度也會隨之升高，導致腐蝕效率增加，產生金屬沖擊腐蝕現(xiàn)象。

2.蒸汽鍋爐氧腐蝕規(guī)避方式

2.1水溫控制

在開式蒸汽鍋爐系統(tǒng)之中，若是水溫數(shù)值處于65～70℃情況下，將會產生最為嚴重的均勻腐蝕，若是溫度在90～100℃的情況下，將會產生強烈的局部腐蝕，所以在設計過程中，必須對水溫度進行綜合考量，蒸汽鍋爐的出水溫度應盡可能降低，也可以盡可能的提高，以規(guī)避氧腐蝕情況的發(fā)生。無論蒸汽鍋爐的水溫過高還是過低，均會導致腐蝕情況的發(fā)生，冷凝水的產出量均會提升，對金屬材料產生嚴重腐蝕，縮減鍋爐的使用壽命，所以這就需要在鍋爐運行過程中，在其鍋爐旁邊添加通管，對水溫問題機械能解決。若是針對蒸汽鍋爐的省煤器而言，必須在設計初期對水溫因素進行考量，此時水溫可以控制在100℃以上或者65℃以下，具體根據(jù)企業(yè)生產實際情況決定，以此對均勻氧腐蝕及局部氧腐蝕的溫度進行規(guī)避，降低水溫對鍋爐產生的氧腐蝕作用。

2.2蒸汽鍋爐水pH值調節(jié)

若是蒸汽鍋爐水的pH值維持在10～12之間，在注水過程中必須充分對氧氣進行去除干預，以此降低氧腐蝕的影響。由于蒸汽鍋爐在應用過程中并未合理進行除氧設備的配置，及時存在除氧設備，其應用效果也未能達到預期要求，所以除氧干預的難度較大，這一pH值的應用也比較困難。工作人員在進行生產作業(yè)的過程中，必須準確對蒸汽鍋爐的水pH值進行測定，依據(jù)實際情況對水pH值進行處理，一般情況下，pH值以12以下，7以上為合理范圍，可最大程度對蒸汽鍋爐腐蝕情況進行改善。

2.3水溶解氧的處理

第一，為化學除氧方式，這一形式可將除氧藥劑向蒸汽鍋爐內部投放，使其與水產生化學反應，以對水的涵養(yǎng)濃度進行降低，這一形式雖然在蒸汽鍋爐水溶解氧的處理過程中應用廣泛，但是應用效果有限，并不能對水中的氧氣進行徹底化的去除。

第二，真空除氧，這一形式必須保障注入蒸汽鍋爐的水流必須處于真空環(huán)境下，以通過沸騰反應對水中的氧氣進行去除干預，這一形式雖然應用效果顯著，但是操作方式困難，在實際水溶解處理中應用較少。

第三，熱力除氧，這一方式應用效果顯著，可通過對蒸汽鍋爐中的水開展加熱處理，待其達到沸騰溫度以后，使水腫的氧自動析出，以發(fā)揮除氧作用，但是這一方式應用需要較高的成本投入量才可以保障除氧效率和質量。

第四，解析除氧，該除氧方式經(jīng)濟效益較高，操作簡便，屬于進行蒸汽鍋爐水溶解氧處理的最主要方式，其在應用過程中，可以對無氧氣體或者固定與鍋爐水的進行完全混合干預，可將水溶解氧大量向固體和無氧氣體中轉移，對水中的含氧濃度發(fā)揮降低作用，以此滿足除氧需求。

在采用水溶解氧處理措施進行蒸汽鍋爐氧腐蝕干預中，必須對循環(huán)水的流動速度進行分析，選擇最佳的循環(huán)水流動速度，通過合理的速度對氧氣進行析出和帶走，降低其對蒸汽鍋爐受熱面產生腐蝕的可能性。

2.4鍋爐日常運行維護與管理

通過加強對蒸汽鍋爐的日常維護與管理，可保障蒸汽鍋爐的正常運行，降低氧腐蝕的概率。由于蒸汽鍋爐運行條件比較惡劣，在運行期間，必須加強對水質的化驗和檢查，定期對蒸汽鍋爐開展排污操作，若是鍋爐內部存在除氧器，必須對其運行質量進行嚴格檢查，以降低由于運行不暢而導致爐水含氧濃度增加的可能性。蒸汽鍋爐內，必須合理設計防氣裝置，確保其補水量在循環(huán)水量的0.5%以下，若是蒸汽鍋爐處于停爐情況下，必須強化保養(yǎng)工作，以降低由于蒸汽鍋爐內部進入潮濕空氣，而對內部的爐膽金屬和煙管產生氧腐蝕情況的發(fā)生率，可通過濕法保養(yǎng)和干法保養(yǎng)兩種方式進行保養(yǎng)，長期停爐時可采用干法保養(yǎng)方式干預，在對爐內的雜質進行清理后，放置干燥機，短期停爐可采用濕法保養(yǎng)方式干預，在鍋爐內住滿水后，將水加熱至沸騰，以保障保養(yǎng)質量。在鍋爐運行過程中，必須盡可能的降低鍋爐的泄露量，以盡可能的降低系統(tǒng)補水量，可通過對除氧器的正常運行進行保障方式對水中的溶解氧量進行降低。

3.結語

蒸汽鍋爐對人們的生產生活發(fā)揮著不可替代的作用，但是氧腐蝕情況卻對蒸汽鍋爐的正常運行產生著嚴重威脅，這就需要采取對應措施降低氧腐蝕的發(fā)生率，確保生產生活的正常進行，這就需要對鍋爐養(yǎng)護環(huán)節(jié)和使用方式進行多角度的分析，以充分發(fā)揮蒸汽鍋爐的使用效果，分析氧腐蝕情況的發(fā)生原因和發(fā)生機理，制定對應措施規(guī)避氧腐蝕情況的發(fā)生，保障蒸汽鍋爐的運行正?；?，確保蒸汽鍋爐應用的安全性和穩(wěn)定性。