蒸汽鍋爐發(fā)生氧腐蝕的主要原因及預(yù)防措施分析

（中國(guó)建筑技術(shù)集團(tuán)有限公司，北京市，100000） 解 雷

當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展較為迅速，更多的蒸汽鍋爐投入使用，但是在蒸汽鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，極易出現(xiàn)氧腐蝕的問(wèn)題。如果相關(guān)企業(yè)沒(méi)有及時(shí)對(duì)發(fā)生的氧腐蝕問(wèn)題進(jìn)行妥善處理，工業(yè)生產(chǎn)的成效將大打折扣，同時(shí)極易引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，造成經(jīng)濟(jì)和人身財(cái)產(chǎn)層面的損失。要想真正解決蒸汽鍋爐之中發(fā)生的氧腐蝕問(wèn)題，就需要對(duì)氧腐蝕出現(xiàn)的主要原因進(jìn)行全面分析，從而找到解決氧腐蝕問(wèn)題的有效措施并且運(yùn)用。

1 蒸汽鍋爐之中發(fā)生氧腐蝕的原因分析

1.1 進(jìn)入蒸汽鍋爐內(nèi)部的水溫

蒸汽鍋爐的腐蝕情況被分為兩種，一種為化學(xué)腐蝕，另一種為電化學(xué)腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕通常發(fā)生于蒸汽鍋爐的靠火一側(cè)，而電化學(xué)腐蝕通常發(fā)生于蒸汽鍋爐的靠水一側(cè)，在此之中，電化學(xué)腐蝕屬于氧腐蝕的類別。在蒸汽鍋爐內(nèi)部的汽水加熱系統(tǒng)具備一定的開(kāi)放式，要想保證蒸汽鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，就必須保證供水以及回水的溫度，能夠到達(dá)額定的溫度[1]。

1.2 鍋爐水的實(shí)際pH值

鍋爐水的pH 值，會(huì)在很大程度上決定蒸汽鍋爐的內(nèi)側(cè)金屬，是否在運(yùn)作過(guò)程中遭遇氧腐蝕。如果pH 值降低，氧腐蝕發(fā)生的概率就會(huì)提升，在pH數(shù)值達(dá)到一定程度之后，氧腐蝕作用就會(huì)被削弱。一般情況下，蒸汽鍋爐的水分pH 值小于4，那么蒸汽鍋爐就會(huì)被酸性水分嚴(yán)重腐蝕，但如果水分的pH值位于4～7之間，蒸汽鍋爐會(huì)被輕微腐蝕。除此之外，在加入pH值為10以上的水分、且沒(méi)有完成氧處理的情況下，蒸汽鍋爐內(nèi)部的鋼材會(huì)因?yàn)樗值膲A度過(guò)高，在局部出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象[2]。

1.3 水中溶解的氧元素

在向蒸汽鍋爐注水的時(shí)候，需要進(jìn)行除氧操作，這樣做的主要目標(biāo)就是避免蒸汽鍋爐在開(kāi)始運(yùn)行之后，引發(fā)帶來(lái)腐蝕的電化學(xué)反應(yīng)。正常運(yùn)行的蒸汽鍋爐需要加入大量水分，一旦將未經(jīng)處理的水分直接注入，都會(huì)使溶解氧發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，腐蝕蒸汽鍋爐的內(nèi)壁。蒸汽鍋爐的含氧濃度，如果沒(méi)有超過(guò)0.1mg/L，鍋爐的實(shí)際使用壽命會(huì)縮減，其壽命大概為30年；在蒸汽鍋爐的含氧濃度達(dá)到8mg/L以后，會(huì)出現(xiàn)迅速腐蝕情況。

2 蒸汽鍋爐發(fā)生氧腐蝕的案例

某企業(yè)鍋爐房?jī)?nèi)部有4 臺(tái)蒸汽鍋爐，此類鍋爐為燃?xì)馐秸羝仩t。在發(fā)現(xiàn)氧腐蝕并且對(duì)鍋爐內(nèi)部進(jìn)行檢驗(yàn)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)4 臺(tái)蒸汽鍋爐的煙管水一側(cè)、回燃室水一側(cè)、管板水一側(cè)，均出現(xiàn)了大小不一的腐蝕問(wèn)題，其中1 臺(tái)蒸汽鍋爐已經(jīng)出現(xiàn)腐蝕穿孔問(wèn)題，最大的腐蝕坑直徑達(dá)到25mm，深度超過(guò)3mm，鍋爐煙管已經(jīng)無(wú)法按照安全使用參數(shù)繼續(xù)運(yùn)行。鍋爐在正式投入使用之后，部分情況下帶水停用。該企業(yè)的蒸汽鍋爐并非全部投入使用，在生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)有1臺(tái)蒸汽鍋爐處于閑置備用狀態(tài)，但是備用狀態(tài)的鍋爐并未進(jìn)行及時(shí)放水，并保持常壓狀態(tài)，只是關(guān)閉了主汽閥以及給水閥[3]。

3 避免氧腐蝕在蒸汽鍋爐內(nèi)部發(fā)生的措施

3.1 嚴(yán)格控制水分的溫度

在實(shí)際溫度控制過(guò)程中，必須做到盡可能降低鍋爐的出水溫度，或者最大限度提升出水溫度，從而降低冷凝水的數(shù)量。在蒸汽鍋爐運(yùn)行的時(shí)候，可以適當(dāng)在鍋爐旁邊加入通管，利用機(jī)械能的方法解決水溫問(wèn)題[4]。

3.2 合理調(diào)節(jié)水分的pH值

蒸汽鍋爐注入的水分，其pH值應(yīng)當(dāng)在10-12之間，并且在注水的同時(shí)做好除氧工作，就可以降低氧腐蝕帶來(lái)的一系列不利影響。部分蒸汽鍋爐的應(yīng)用，并未合理配置相應(yīng)的除氧設(shè)備，即使擁有除氧設(shè)備，其應(yīng)用效果也難以達(dá)到既定的要求，因此除氧工作存在較高的難度，在運(yùn)用pH 值的時(shí)候可能遭遇阻礙[5]。

3.3 處理水分中溶解的氧元素

3.3.1 化學(xué)除氧方法

將除氧化學(xué)藥劑投入蒸汽鍋爐內(nèi)部，使化學(xué)藥劑與水分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，降低水分之中的含氧濃度?，F(xiàn)階段，該方法雖然在我國(guó)諸多企業(yè)內(nèi)部得到廣泛應(yīng)用，但是其應(yīng)用效果有限。

3.3.2 真空除氧方法

將注入蒸汽鍋爐內(nèi)部的水分，置于真空的環(huán)境之中，然后利用沸騰反應(yīng)進(jìn)行干預(yù)，實(shí)現(xiàn)去除水分內(nèi)部氧元素的目標(biāo)。該方法的應(yīng)用效果良好，可以獲得較高的除氧成效，但是操作流程復(fù)雜，所以在實(shí)際生產(chǎn)之中的應(yīng)用并不普遍。

3.3.3 解析除氧方法

該方法具備較高的經(jīng)濟(jì)效益，操作過(guò)程較為簡(jiǎn)單，是一種處理水溶解氧元素的主要方法。在具體應(yīng)用過(guò)程中，可以將無(wú)氧氣體、固體與需要注入蒸汽鍋爐的水分進(jìn)行完全混合，利用這一手段進(jìn)行干預(yù)以后，能夠使水中溶解的氧元素，大量轉(zhuǎn)移至無(wú)氧氣體和固體內(nèi)部，進(jìn)而使水分之中的溶解氧含量顯著降低。

3.3.4 熱力除氧方法

該方法應(yīng)用效果良好，操作步驟為加熱蒸汽鍋爐內(nèi)部的水分，在水分沸騰以后，將水中溶解的氧元素自動(dòng)析出。但是該方法存在一個(gè)缺點(diǎn)，就是相關(guān)企業(yè)需要投入較高的成本，否則在熱力不足的情況下，除氧成效并不顯著[6]。

3.4 重視日常運(yùn)行維護(hù)工作

3.4.1 重視停爐保養(yǎng)工作

如果蒸汽鍋爐處于閑置備用狀態(tài)，或者處于生產(chǎn)結(jié)束的停爐狀態(tài)，必須做好保養(yǎng)工作。負(fù)責(zé)保養(yǎng)的人員應(yīng)當(dāng)對(duì)整個(gè)蒸汽鍋爐進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)氧腐蝕的部件以后，需要第一時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，如果部件已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的氧腐蝕問(wèn)題，就需要更換新的部件。

3.4.2 合理選擇保養(yǎng)方法

蒸汽鍋爐的保養(yǎng)方式，可以根據(jù)其停爐的時(shí)間長(zhǎng)短進(jìn)行選擇，其中包括濕法和干法兩種保養(yǎng)方式。對(duì)于停爐時(shí)間較短的蒸汽鍋爐，可以選擇濕法進(jìn)行保養(yǎng)。對(duì)于停爐時(shí)間較長(zhǎng)的蒸汽鍋爐，則選擇干法進(jìn)行保養(yǎng)，先將鍋爐內(nèi)部的銹渣完全清除，然后再加入適量干燥劑。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，氧腐蝕問(wèn)題在出現(xiàn)之后，會(huì)對(duì)蒸汽鍋爐造成嚴(yán)重的危害，不僅導(dǎo)致鍋爐系統(tǒng)損壞，也會(huì)降低鍋爐的整體安全系數(shù)。要想真正解決氧腐蝕問(wèn)題，避免氧腐蝕在蒸汽鍋爐內(nèi)部出現(xiàn)，就需要對(duì)出現(xiàn)氧腐蝕的原因進(jìn)行分析，然后“對(duì)癥下藥”地采取解決措施。