高压锅炉水侧腐蚀的原因及防治..docVIP

高压锅炉水侧腐蚀的原因及防治 凌汉宏 (南京市扬子石油化工有限责任公司热电厂，南京210048) ??? 摘? 要? 通过对扬子石化公司热电厂220t/h高压锅炉的运行状况分析和研究，以及在马来西亚TITAN公司公用工程部工作的经验和体会，经过对高压锅炉水侧管路的采样分析及常见腐蚀的状况调研，得出了高压锅炉管道水侧的腐蚀原因以及防治方法，为高压锅炉的安全、稳定运行提供了可靠的理论和实际依据??? 关键词? 水侧? 腐蚀? 原因? 防治 1 前言??? 高压锅炉的给水经过预处理和离子交换等工艺处理后，水中的悬浮物、胶体及溶解性盐类均已除去，但水中还溶解有各种气体，这些气体中的氧气和二氧化碳能引起锅炉给水系统的腐蚀。尤其在锅炉运行和停用期间，由于水质监控不严、定期工作不力、酸碱控制失衡等，造成锅炉水侧系统溶解氧过高、沉淀物过多、PH值超标，这势必使高压锅炉水侧产生各种各样的腐蚀。腐蚀不仅造成经济上的损失，而且也缩短了设备的使用寿命，同时腐蚀产物进入锅炉水中，使水中杂质增多，加剧了锅炉受热面的结垢，促进了水侧的腐蚀，恶化了系统的循环，影响了锅炉的安全、稳定、经济运行。因此，只有认真地分析高压锅炉水侧产生腐蚀的原因，并有针对性地采取防范措施，才能有效地减少高压锅炉水侧腐蚀的发生，为锅炉的安全、稳定运行提供有力的保障。2 腐蚀的原因及防治??? 高压锅炉水侧腐蚀的原因有许多，主要有溶解氧腐蚀、沉淀物下腐蚀、酸性腐蚀、碱性腐蚀、碱性脆化、铜氨错化合物腐蚀、停用腐蚀、冲蚀等。以下针对高压锅炉常见的腐蚀作具体分析，并提出一些切实可行的防治方法。2.1 溶解氧腐蚀2.1.1 原因??? 溶解氧腐蚀是一种电化学腐蚀，铁和氧形成两个电极，组成腐蚀电池，在腐蚀电池中铁的电位总是比氧的电极电位低，所以铁是电池的阳极，而遭到腐蚀。反应机理见图1。 ??? 由于这些生成物比较疏松，没有保护性，一旦在金属表面的某一点发生腐蚀，就会持续下去。究其原因主要有两方面，一方面是氧化铁帽中产生一种酸性溶液，加速了铁的溶解及提高了导电度；另一方面生成氧化铁帽，腐蚀产物阻止了氧的扩散，在腐蚀产物下形成缺氧的阳极区，外部便形成了富氧的阴极区，从而构成了一个浓差电池，两部分的差异，加速了腐蚀反应。溶解氧腐蚀的判别方式：当除去红色氧化铁帽时，在穴中暴露有黑色的四氧化三铁沉积物，则为溶解氧腐蚀；如果没有黑色的氧化铁在穴中，或穴外无红色的氧化铁时，则为非溶解氧腐蚀。???? 溶解氧腐蚀随着水中的溶氧量的增加和水温的提高，腐蚀性也就愈强，见图2。 ??? 当PH值小于4或大于14时，腐蚀会加大。当PH值小于4时，金属表面不易形成保护膜；当水的PH值介于4和14之间时，金属表面上形成一种致密的氢氧化物保护膜，所以腐蚀速度会降低；当PH值大于14时，由于Fe3O4 保护膜在碱性溶液中溶解，腐蚀速度会重新上升。??? 水中离子的化学组成不同，溶解氧的腐蚀速度也有所不同。如水中含有Cl-? ，Cl-有破坏保护膜的能力，因而会促进腐蚀；如水中含有 、等，则可促进保护膜的生成，可以减缓腐蚀。??? 含有溶解氧的水进入锅炉后，大部分的氧气将闪化进入蒸汽，而在汽包的水线和给水入汽包的空间产生特定的孔蚀，另外后炉膛水冷壁也可能有严重的局部腐蚀。??? 随着给水速度的提高和锅炉热负荷的增加，溶解氧腐蚀也会随之加剧。??? 给水管道和省煤器入口端特别容易受到溶解氧腐蚀。2.1.2 防治方法??? 未除氧之前热回收系统及管路，宜选择耐腐蚀的金属材料或保护涂层。??? 配制合适的除氧器，表1给出了三种常用的除氧器设备（即真空除氧器、开放式除氧器、喷湿式除氧器），其中高压锅炉普遍采用喷湿式除氧器。??? 采用化学除氧法。根据操作压力和温度，选用适当的除氧剂，一般高压锅炉宜选用不会增加溶存固体物的有机脱氧剂，通常选用联氨（N2H4），而中、低压锅炉可采用亚硫酸钠。??? 由于联氨毒性较高，现阶段有机脱氧剂已渐渐使用较低毒性的脱氧剂代替联氨，如对氧环已环、环已胺、乙二胺、对苯二酚、碳酰肼等。??? 给水加氨（NH3）处理。通过加氨处理，提高给水的PH值，PH值应控制在8.5～9.2之间比较合适。 2.2 沉积物下腐蚀2.2.1 原因??? 当锅炉内金属表面附着有水垢或水渣时，在其下面会发生严重的腐蚀，这种腐蚀与锅炉水的局部浓缩有关，沉积物腐蚀主要发生在水冷壁管沉积物的下面，一般是热负荷较高的位置。如喷燃器附近，炉管的向火侧等处。如果沉积物下腐蚀速度达到1.5～5mm/s时，一般锅炉运行5000～30000h就会出现腐蚀穿孔，甚至爆管等。??? 反应机理：???? 如果补给水中含碳酸盐或者凝汽器泄漏，而冷却水是碳酸盐含量高的河水，这将使锅炉水出