工业锅炉局部腐蚀分析和预防腐蚀关键技术 列举四种常见的局部腐蚀.docx

工业锅炉局部腐蚀分析和预防腐蚀关键技术 列举四种常见的局部腐蚀 摘要：在多年的锅炉检验过程中,发觉快装锅炉的腐蚀部位有肯定的规律性：即发生在锅炉的特定区域内、其腐蚀形态多以凹坑、斑点状出现；其腐蚀缘由除了与锅炉水质状况有关外,还与锅炉的运行方式、锅炉结构和维护保养等因素有关。关键词：工业锅炉 局部腐蚀 预防1、腐蚀的机理腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类，化学腐蚀一般无电流产生，而电化学腐蚀则伴有电流产生。对锅炉受压元件来说，水侧以电化学腐蚀为主，火侧或烟气侧以化学腐蚀为主。氧腐蚀事实上是一种电化学腐蚀，其主要缘由是铁和氧形成两个电极,组成腐蚀电池。因为铁的电极电位比氧的电极电位低,所以在铁氧腐蚀电池中,铁是阳极遭到腐蚀, 铁在这里失去电子(氧化)以铁离子的形式转入水中,其反应如下:FeFe2+2e氧在阴极,进行还原反应如下:O2+2H2O+4e4OH-在这里,溶解氧起阴极去极化作用,而去极化作用的强弱与含氧量有关。所以,要减轻锅炉的氧腐蚀，必需尽可能地降低给水中溶解氧的含量。2、锅筒水位线旁边的腐蚀2.1 腐蚀特点锅筒水位线旁边的腐蚀,是指在锅筒内水位线上下约101mm内,沿锅筒的内表面纵向分布的斑点状腐蚀。这种点蚀形态似水滴,腐蚀深度不大,但所占面积大,分布较为密集。其腐蚀程度虽然对锅筒强度影响不大,但是在锅炉水位波动范围内存在着温度交变应力,会促使腐蚀加剧,假如任其发展下去将导致锅筒强度降低,危及平安运行。该区域之所以简单发生腐蚀,缘由可能有三：第一，与给水未除氧有关。其次，可能是运行方式和操作不当造成的。阅历证明,产生这种腐蚀的锅炉差不多都是间断运行的锅炉。这些锅炉运行方式和操作的特点是:在临时停炉或夜间压火时,保持较高的水位，随着停炉冷却,锅内压力快速下降并很快降到零,甚至产生负压,使空气侵入锅内。当锅炉起先运行时,又不留意或无法赶走侵入锅内的空气,随着压力的上升,空气中的氧溶入锅水中,促进了氧腐蚀的发生。第三，可能是煮炉方法不当。煮炉的主要目的是通过煮炉在金属表面形成一层耐腐蚀的爱护膜。煮炉用的药剂一般采纳氢氧化钠（NaOH）和磷酸三钠（Na3PO4·12H2O）或碳酸钠（Na2CO3）。在煮炉过程中，金属表面形成爱护膜主要是靠磷酸三钠；氢氧化钠在煮炉中的作用是与油脂起皂化作用，生成的泡沫性物质可以除去锅内油污，中和金属表面酸性以利形成爱护膜。同时利用水的沸腾和自然循环以及降压排污的冲刷作用，使浮锈及部分氧化皮与金属本体脱离。假如在煮炉时只用了氢氧化钠，未用磷酸三钠，那么在金属壁面形成爱护膜的效果差，而且假如煮炉时各个环节限制不好，锅筒内壁铁锈、氧化皮是不简单煮掉的，这就为锅炉腐蚀创建了有利的条件。2.2 预防措施对于这种腐蚀的预防,在给水未除氧的状况下可实行以下几种措施:(1)改进操作方式。临时停炉时,在维持较高水位的同时尽量维持肯定的压力,防止外界空气侵入锅内；锅炉运行时要开启空气阀,待空气阀冒汽,锅炉压力达到0.050.10MPa时关闭,解除侵入锅内的空气。(2)对已产生稍微斑点腐蚀的锅炉,可将腐蚀处清理干净,内涂高温锅筒防腐漆或其他高温隔离材料，使金属与水相互隔离，阻挡金属接着腐蚀。(3)修理后实行合适的工艺进行彻底煮炉，以清除锅内腐蚀产物和修理时残留的杂质，并在金属壁面上形成一层钝化爱护膜。煮炉后应打开人孔、手孔进行检查，检查爱护膜形成状况，并将煮掉的腐蚀产物以及修理时残留的杂质彻底清除。3、锅筒底部的腐蚀3.1 腐蚀特点(1)锅筒前端底部的腐蚀：锅炉锅筒前部的腐蚀与锅炉安装不当有很大关系。锅炉安装时,虽然有前高后低的要求, 但有为数不少的锅炉在安装时并没有达到这一要求。因此，在锅筒前端底部由于无法得到有效彻底的排污，而形成一个滞流区，简单造成水渣、泥沙、锈块等浓缩聚积。由于聚积物滞流区电极电位低而成为阴极，阳极的金属就会不断地受到腐蚀，尤其在爱护膜未形成或损坏的状况下，腐蚀状况会更加严峻。(2)锅筒后端底部：首先要讲明是，假如锅炉不刚好有效的进行排污，而在后部造成水渣、泥沙、锈块的聚积，也会造成和前端相像的腐蚀。但锅筒后端的腐蚀有它自身的特点。比如锅筒后端水测的腹部和后管板是简单发生腐蚀的一个重点区域，且该区域的腐蚀状况较为严峻。腐蚀表面会形成小型鼓包,其直径从1mm到20mm不等，表面颜色一般是黄褐色或砖红色,次层是黑色粉末状腐蚀产物，将这些腐蚀产物清除后便会出现因腐蚀而造成的凹坑。当腐蚀严峻时,腐蚀坑连成一片,形成大面积溃疡状腐蚀面,造成锅筒强度下降,迫使锅炉降压运行甚至报废,对锅炉平安危害性极大。造成这种腐蚀的缘由与运用单位的锅炉运行方式有关。有些运用单位并非成天用汽，这样使锅炉大部分时间都处在压火状态；而有些运用单位只是间断性用汽，锅炉负荷改变、燃烧不稳定。在正常燃烧供汽的状况下,给水中的溶解氧会随着水温的提高不断从水中分别,随蒸汽一起送出。而当炉膛压火或负荷改变、燃烧不稳定时,补入的水由于温度低而沉在锅炉底部且不循环,水中的溶解氧就极易附着在锅筒底部与钢铁表面的铁离子组成腐蚀电池而腐蚀钢板。溶解氧含量越高,腐蚀点就越多,溶解氧存在的时间越长,腐蚀的程度就越严峻，这是锅炉筒底部腐蚀的首要缘由。3.2 预防措施可采纳以下措施预防这种腐蚀:(1)提高锅炉安装质量，使其符合设计要求。适当抬高锅筒前端, 形成一个后倾角度, 以利于前端滞流区域的水从后段排污管排出；对于已经投入运用的锅炉可以考虑加强排污装置的疏导引流,使锅炉能匀称排污。(2)合理操作。给水要做到均、勤、少,削减混合和接触的不匀称性;排污也要做到均、勤、少,以提高排污效果,削减沉积在该区域的水渣积累。(3)当锅水碱度过低，金属表面形不成爱护膜，简单产生电化学反应，造成腐蚀。而当锅水pH 值低于8或大于13时，锅炉金属表面的爱护膜又会因溶解而遭到破坏，促使金属的腐蚀加剧。实践证明，将锅水碱度限制在826mmol/L(可以钝化金属)，pH值为1012时能有效防止锅炉腐蚀。4、两侧集箱后端腐蚀4.1 腐蚀特点锅炉两侧集箱后端的腐蚀部位分布在集箱后端盖101150mm 范围内,腐蚀形式一般呈凹坑状,严峻时形成穿孔。这种腐蚀一个特征是在腐蚀部位或多或少都会积累着一些疏松的沉积物。通过分析，该部位的腐蚀主要是由维护保养和锅炉结构这两个要素所引起的。(1)阅历证明，两侧集箱后端遭遇腐蚀的锅炉,多发生在运用单位的备用锅炉上。因为多数状况下，腐蚀现象是在停炉期间发生，在运行期间又接着发展造成的。可见它与停炉保养有关,假如停炉期间不重视保养(沉淀物有汲取空气中水分的实力),或该部位有积水排不净,其氧腐蚀程度就会比锅炉运行时严峻的多。(2)由于腐蚀部位距下降管远,是滞流区,而在安装时后端又低于前端,沉积物简单流入低处；且离排污点较远,运行中无法清理,这就为腐蚀创建了有利的条件。附着的沉积物阻碍了氧的扩散会产生溶液浓度差，使得金属遭到腐蚀。随着金属被越腐蚀越深，便会形成了凹坑直到穿孔。4.2 预防措施预防这种腐蚀可采纳下列措施:(1)合理选择保养方法。应依据停炉时间长短来选择保养方法，长期停炉的方法有干燥剂法，短期停炉方法有烘干法、充氮法、亚硫酸钠爱护法、保压法等。个人认为：1)停炉三个月以上应采纳干燥剂法。锅炉停用后，当炉水温度降至101120时，将炉水全部放掉，利用炉内余热，将金属表面烘干，并清除沉积在锅炉水系统内的水垢和水渣。然后在锅炉内放入干燥剂，最常用的是生石灰，且干燥剂应定期检查更换。2)停炉不超过3个月可采纳亚硫酸钠爱护法，假如同时加入适量的缓蚀剂效果会更好，保养期间要定期检查、化验，必要时应适当补充亚硫酸钠及缓蚀剂。3)间断运行的锅炉可采纳保压法，使炉内压力高于外界大气压力，防止空气进了锅筒内部。(2)利用停炉机会刚好地清理该区域内杂物,将腐蚀限制在最小限度之内；条件允许的状况下,可在集箱后端最低处增设一排污口,定期排污冲去该区域的沉渣。 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页