流动加速腐蚀的危害及其防止
建筑安全知识：管道运输腐蚀与腐蚀控制措施分析
建筑安全知识：管道运输腐蚀与腐蚀控制措施分析管道运输腐蚀与腐蚀控制措施分析管道是石油、天然气、水和化学品等物质重要的运输方式，由于管道的长期使用，可能会发生管道腐蚀，导致管道损坏甚至爆炸，因此管道腐蚀控制是管道安全重要的一环。
本文将从管道腐蚀形式、腐蚀原因以及腐蚀控制措施三个方面进行分析。
一、管道腐蚀形式管道腐蚀可以分为多种不同的类型，如下：1.广义腐蚀：管道全面受侵蚀，出现溶解现象，表面光洁的金属被破坏。
2.局部腐蚀：仅在一定区域发生腐蚀，可以继续发展，可分为点蚀、管壁腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等。
3.疲劳腐蚀：管道经过多次循环应力，引起材料疲劳裂纹、损坏或失效。
二、腐蚀原因1.金属阳极反应：金属管道与在介质中的金属或其他物种发生电化学反应。
阳极电位被升高，造成阳极腐蚀。
2.具有腐蚀性物质的存在：在管道内介质中含有酸、碱，氯离子等容易攻击金属的物质，导致管道腐蚀。
3.电化学腐蚀：管道与在介质中的不同金属或不同金属腐蚀时间长短不一致，会形成电池电位差，造成管道腐蚀。
4.高温氧化腐蚀：在高温氧化气氛下，金属表面被氧化成非金属物质，如铁的氧化物，氧化膜的形成、积累会加速金属受腐蚀的速度。
5.生物腐蚀：在水中或地下沉积物、土壤中，细菌、真菌等生物在存在下，生长及代谢反应会引起管道变形，或导致金属表面受损或腐蚀。
三、腐蚀控制措施1.材料的防腐蚀：选择防腐蚀材料，如塑料、橡胶等，或在金属表面涂层防蚀，可通过涂层对管道表面进行保护，减少管道的腐蚀。
2.使用防腐化学试剂：加入防腐化学试剂对环境介质进行调理，以达到防腐效果。
3.电化学保护法：通过电化学弱电量对金属表面进行防腐蚀，可采用电流供给，即电化学防护法。
4.设计合理的防腐蚀结构：通过管道的设计合理防腐蚀结构，减少管道受腐蚀的风险。
5.管道定期检查：定期对管道进行检测，发现问题及时处理。
6.接地保护：通过外部设置储罐和接地系统，与地面保持导电性，减少管道阴极腐蚀。
核电厂金属材料流动加速腐蚀
核电厂金属材料流动加速腐蚀首先，核电厂中使用的金属材料通常是高强度、高温合金，因为核反应堆中会有高温高压工作介质，所以要求金属具有良好的耐高温、耐腐蚀性能。
然而，即使是高温合金也会在极端条件下发生腐蚀。
例如，核电厂中的冷却剂，水和氢气具有高温、高压和腐蚀性，容易导致金属材料的腐蚀。
其次，辐射是核电厂中一个重要的因素。
辐射会导致金属材料中的原子、分子产生裂变，形成各种有害的放射性物质。
这些放射性物质会与金属表面产生反应，并形成新的化合物，从而导致金属材料的腐蚀。
此外，辐射还会导致金属材料晶粒的退化和疏松，降低其力学性能，使材料更容易发生腐蚀。
另外，核电厂中的金属材料在长期高温、高压下，容易发生热应力、热疲劳和蠕变等问题。
这些问题会导致材料表面出现裂纹和亮斑，使腐蚀介质更容易侵蚀金属材料，加剧腐蚀反应。
因此，核电厂需要不断进行材料检测和修补，以保证材料的安全可靠性。
为了防止金属材料的腐蚀，核电厂采取了以下措施：首先，选用耐高温、耐腐蚀性能好的金属材料。
核电厂中使用的金属材料通常都是经过严格选材的，具有良好的耐高温、耐腐蚀性能，能够在极端条件下保持较好的稳定性。
其次，进行表面处理和涂层保护。
核电厂通常会对金属材料进行表面处理，如喷涂耐腐蚀涂层、电镀、热处理等，以增加材料的耐腐蚀性能。
同时，核电厂还会对金属材料进行定期的表面保护，以延长材料的使用寿命。
再次，加强材料监测和精细管理。
核电厂会对金属材料进行定期监测，检测材料表面是否有腐蚀迹象，并根据监测结果采取相应的维修和更换措施。
此外，核电厂还会加强对材料的管理，确保材料的使用和维护过程符合相关的要求和规范。
总之，核电厂中金属材料的流动加速腐蚀是由于高温、高压、辐射等多种极端条件造成的。
为了减少腐蚀的发生，核电厂采取了选材、表面处理、监测和管理等一系列措施，以提高金属材料的耐腐蚀性能和使用寿命。
核电厂金属材料流动加速腐蚀
核电厂金属材料流动加速腐蚀核电是当代一种重要的清洁能源形式，它通过核裂变或核聚变产生热能，并将其转化为电能。
尽管核电有很多优点，但是核电厂金属材料流动加速腐蚀问题一直是一个严重的挑战。
金属材料在核电厂中扮演着重要的角色，它们用于承载和保护反应堆、管道、容器和设备等元件。
由于在高温、高压和放射性环境下工作，这些金属材料往往会受到流动加速腐蚀的影响，从而影响核电厂的安全性和运行稳定性。
我们需要了解什么是核电厂金属材料流动加速腐蚀。
流动加速腐蚀是指在流体流动作用下金属材料表面因受到腐蚀而产生的一种现象。
这种腐蚀现象通常发生在高速流动的液体或气体中，因为流动能够加速腐蚀剂与金属表面发生化学反应。
在核电厂中，这种流动加速腐蚀现象可能会对金属材料表面造成严重的损害，导致金属失效，甚至危及核电厂的安全。
流动加速腐蚀的发生与许多因素有关，其中温度、压力、流速、腐蚀剂浓度等是主要的影响因素。
在核电厂中，高温、高压、放射性环境和流体流动是造成金属材料流动加速腐蚀的主要原因。
由于反应堆中工作温度高达数百摄氏度，而且反应介质中常含有酸性物质或氧化性物质，这些条件都会加剧金属材料的腐蚀速率。
高温高压条件下的流动会加速金属表面与腐蚀剂的接触，从而增加金属材料的腐蚀程度。
在核电厂中，受流动加速腐蚀影响最为严重的金属材料主要包括不锈钢、碳钢、镍基合金等。
这些金属材料在核电厂中广泛应用于反应堆的压力容器、管道、换热器、汽轮机等关键设备中，因此它们的腐蚀问题直接关系到核电厂的安全性和可靠性。
不锈钢在高温高压条件下容易发生应力腐蚀开裂，而碳钢和镍基合金则容易受到流动加速腐蚀的影响，从而降低其使用寿命和安全性能。
为了解决核电厂金属材料流动加速腐蚀的问题，我们需要采取一系列的措施来加强对金属材料的保护。
要对金属材料进行合理的材料选择和防护措施。
在核电厂中，需要选择具有良好抗腐蚀性能和高温高压稳定性的金属材料，如316L不锈钢、铬钼钢、钛合金等。
核电厂金属材料流动加速腐蚀
核电厂金属材料流动加速腐蚀核电站是一种大型的电力生产机构，它所采用的核能技术，以其高效、环保等优点成为了未来电力生产的主要来源。
然而，核电站设备的安全问题一直备受关注，特别是金属材料流动加速腐蚀问题。
本文将就该问题进行探讨。
核电站中存在大量的金属材料，比如说反应堆压力容器、管道、泵等，这些金属材料在核反应堆中长期的辐射、高温、高压等条件下容易发生流动加速腐蚀。
这种腐蚀是由于金属骨架上的化学性质发生了变化，使得金属材料的物理和化学性质发生了变化，导致了金属材料的损失，从而影响到设备的运行和安全。
二、流动加速腐蚀的危害金属材料流动加速腐蚀对核电站的运行和安全造成了极大的威胁。
具体来说，对核电站的泄漏、爆炸、渗漏等问题将会导致整个设备出现难以预料的倒塌事故，因此在核电站的建设和运行中不能忽视金属材料流动加速腐蚀的问题。
为了防止金属材料流动加速腐蚀，可以采取下列的措施：1. 采用高强度材料。
高强度钢材、合金材料等都能够克服流动加速腐蚀，提高设备的安全性。
2. 选择合适的工艺。
选择合适的工艺不仅能够降低流速，从而减轻金属材料的损失，还可以减少金属材料的损坏。
3. 进行定期维护。
定期维护可以检查设备状况，及时发现和处理问题，以保证设备的正常运行和安全性。
4. 精确的测量与监测。
通过精确的测量与监测金属材料的状态，及时发现问题以及及时采取措施以解决问题，具体包括对金属材料进行长期的、精确的预测、控制、调节。
综上所述，金属材料流动加速腐蚀对核电站的运行和安全造成了很大的威胁，因此在核电站的建设和运行中必须要对流动加速腐蚀进行足够的注意和管理。
要实现这一点，需要各方协作，采取多种措施进行防范和处理，并定期进行检查和维护。
只有这样，我们才能够确保核电站的安全运行，为人类的未来做出贡献。
热力设备在运行期间的腐蚀与防止
热力设备在运行期间的腐蚀与防止热力设备在运行期间，由于所处的环境介质在特定的条件下具有侵蚀性，如不同阴离子含量、不同pH值的水等会对金属产生各种各样的腐蚀。
从腐蚀形态上来说主要有均匀腐蚀和局部腐蚀，其中局部腐蚀对设备的安全运行危害较大。
热力设备的腐蚀不仅会缩短设备的使用年限，造成经济损失，同时还会危害到其它设备，例如，腐蚀产物随给水进入锅炉后会加剧受热面的结垢速度并进一步引起垢下腐蚀，形成恶性循环，最终造成设备事故。
因此，必须采取有效措施，防止或减缓各种类型的腐蚀。
第一节金属腐蚀简介金属材料与周围的介质发生了反应而遭到破坏的现象称之为金属腐蚀。
破坏的结果不但损坏了其固有的外观形态，而且也破坏了金属的物理和化学性能。
腐蚀其实是一个相对概念，金属无论接触到什么介质，都会发生腐蚀，只不过腐蚀速度不同而已。
按照腐蚀机理，金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
1. 化学腐蚀金属与周围介质直接发生化学反应引起的腐蚀。
这种腐蚀多发生在干燥的气体或其它非电解质中。
例如，在炉膛内，水冷壁外表面金属在高温烟气的作用下引起的腐蚀；在过热蒸汽管道内，金属与过热蒸汽直接作用引起的腐蚀等。
2. 电化学腐蚀金属与周围介质发生了电化学反应，在反应过程中有局部腐蚀电流产生的腐蚀。
金属处在潮湿的地方或遇到水时，容易发生电化学腐蚀。
这类腐蚀在生产中较为普遍，而且危害性较大。
例如，钢铁与给水、锅炉水、冷却水以及湿蒸汽、潮湿的空气接触所遭到的腐蚀，都属于电化学腐蚀。
一、按照腐蚀的形态可分为均匀腐蚀和局部腐蚀1. 均匀腐蚀是指金属表面几乎全面遭受腐蚀。
2. 局部腐蚀是指腐蚀主要集中在金属表面的某个区域，而其它区域几乎未遭到任何腐蚀的现象。
局部腐蚀常见有以下几种类型：（1）小孔腐蚀：腐蚀集中在个别点上，腐蚀向纵深发展，最终造成金属构件腐蚀穿孔。
（2）溃疡状腐蚀：在金属某些部位表面上损坏较深，腐蚀面较大的腐蚀。
（3）选择性腐蚀在合金的金属表面上只有一种金属成分发生腐蚀。
核电厂金属材料流动加速腐蚀
核电厂金属材料流动加速腐蚀核电厂的金属材料在运行过程中，会受到各种因素的影响，其中之一就是腐蚀。
腐蚀会导致金属材料的损坏，进而影响核电厂的安全运行。
近年来，一些研究表明，核电厂金属材料的流动加速腐蚀现象日益严重，引起了广泛关注。
流动加速腐蚀是指在金属材料表面，在流体的冲刷作用下，腐蚀速率明显加快的现象。
而在核电厂中，流体的冲刷作用无处不在，因此金属材料的流动加速腐蚀问题显得尤为突出。
流动加速腐蚀主要由以下几个方面的因素造成：流体中的悬浮颗粒物对金属材料的腐蚀起到了催化作用。
在核电厂的冷却循环系统中，流体中会携带着各种颗粒物，这些颗粒物在流体的冲刷下，会对金属表面产生冲击和摩擦，从而使金属表面更容易发生腐蚀。
流体的流动速度对金属材料的腐蚀也有重要影响。
流体的流动速度越大，对金属材料的冲刷作用也就越强，金属表面的防腐层容易受到破坏，从而引发腐蚀。
流体中的化学成分也是导致流动加速腐蚀的重要原因之一。
一些流体中含有的氧化物、盐类等化学成分，会对金属表面起到腐蚀作用。
尤其是在高温高压条件下，金属材料更容易受到化学腐蚀。
流动加速腐蚀不仅仅会导致金属表面的损坏，更为严重的是，它可能会导致金属材料的腐蚀穿孔，从而引发管道泄漏甚至爆裂等事故，严重威胁核电厂的安全。
对核电厂金属材料的流动加速腐蚀问题进行深入研究，并采取有效的防护措施，是十分必要的。
针对核电厂金属材料的流动加速腐蚀问题，可以采取以下一些方法来加以应对：选择符合工作条件的金属材料，提高金属材料的抗腐蚀能力。
在核电厂的设计和建造过程中，可以根据实际工作条件，选择抗腐蚀能力更强的金属材料，以减少流动加速腐蚀的可能性。
加强金属表面的防护措施，形成有效的防腐层。
可以通过表面处理技术，对金属表面进行镀层、镀膜等处理，增强金属表面的抗腐蚀能力，延长金属材料的使用寿命。
加强对流体中化学成分的监测和控制。
在核电厂的运行过程中，可以对流体中的化学成分进行实时监测，及时发现有害成分的变化，并采取措施加以控制，减少对金属材料的腐蚀作用。
浅析化工设备腐蚀的原因及防护
浅析化工设备腐蚀的原因及防护化工设备是化学工程领域中的重要组成部分。
它们在生产过程中承受着高温、高压、酸碱等多种环境，很容易遭受各种腐蚀。
为了保障工作效率，延长生命周期，化工设备的腐蚀防护成为了一个亟待解决的问题。
该文将从原因和防护方法两方面进行分析。
1.介质腐蚀在化学工程中，设备内部的介质是异常复杂。
酸、碱、氧化物、腐蚀性气体以及其他化学物质相互作用，导致设备表面腐蚀。
例如，在硫酸工业中，设备常常遭受硫酸腐蚀，尤其在低浓度、高速流动的情况下，易形成氧化膜，使腐蚀不断加剧。
2.金属腐蚀高温、高压、高氧化电位等条件对金属的影响都是有害的，可能使得金属表面出现氧化、腐蚀现象。
而金属本身具有的特性也会影响腐蚀程度。
例如，不锈钢属于不锈铁系列，具有耐腐蚀的特性，但在含氯环境中还是容易被腐蚀。
3.水垢腐蚀化工设备使用水作为冷却剂时，常常遭受水垢腐蚀，即产生钙、镁等水垢。
水垢会破坏设备表面的保护膜，使得金属表面脱屑，导致金属表面腐蚀加剧。
4.微生物腐蚀微生物腐蚀是指由微生物引起的腐蚀现象，主要包括腐蚀细菌、真菌和海洋生物等。
微生物会产生酸和吸附物质等物质，导致对设备金属表面的腐蚀加剧。
1.材料选择选择抗腐蚀性能较好的材料，如不锈钢、钛合金、玻璃钢等。
这些材料的耐腐蚀性强，能从根本上解决腐蚀问题。
2.涂层防护在金属表面涂上耐腐蚀的涂料，形成保护层，提高金属表面的抗腐蚀能力。
例如，Epoxy涂层、氧化铝涂层等。
通过调整设备内部的条件，减小介质对设备表面的腐蚀。
例如通过降低温度，减小介质浓度、减少流速等。
4.设备维护定期对化工设备进行维护，清洗设备内部，保持表面清洁，防止腐蚀发生。
5.设计考虑综上所述，化工设备腐蚀防护是一项非常重要的工作，需要考虑到各种因素。
只有选择合适的防护措施，才能确保设备在较长时间内部位特性不发生任何变化。
核电厂金属材料流动加速腐蚀
核电厂金属材料流动加速腐蚀核电厂中的金属材料面临着许多腐蚀问题，其中最主要的问题就是流动加速腐蚀。
流动加速腐蚀（Flow Accelerated Corrosion，简称FAC）是指在介质流动条件下，金属表面受到的腐蚀速度比在静止条件下要快。
FAC在核电厂中尤其常见，因为在高温、高压、高速的流体环境下，金属材料更容易受到腐蚀的影响。
FAC的原理是由于流体流动的惯性作用和湍流流动产生的剥落作用，使得介质中的氧化物、水合离子和其他腐蚀物质会集中在高速流动的区域，这样就会导致这些区域的金属表面被剥落。
剥落后的金属表面暴露在环境中，再次受到腐蚀作用，从而导致金属材料的腐蚀速度加快。
FAC对核电厂的金属材料造成的损害主要有以下几个方面：1. 金属材料的疲劳裂纹。
在高速流动条件下，金属表面的腐蚀速度加快，金属表面被削弱后容易出现微小裂纹。
这些微小裂纹会在介质流动不断作用下逐渐扩大，导致金属疲劳裂纹。
FAC会导致金属材料的表面组织发生相变，从而降低金属的力学性能。
相变还会导致金属材料的膨胀系数发生变化，从而导致材料的变形。
3. 假如FAC发生在核电站的热交换器中，还可能导致管道和泵的磨损加剧，影响设备的工作稳定性。
防止FAC的发生需要采取以下措施：1. 缺陷检测。
定期对核电站的金属材料进行缺陷检测，主要包括超声波检测、X光检测、表面检测等内容。
及时发现和处理金属材料表面的裂缝和划伤，能够有效地防止FAC的发生。
2. 发现后及时更换。
及时发现和更换已经被FAC影响的金属材料，同样是防止FAC发生的有效措施。
一旦金属材料表面出现了明显的腐蚀现象，就需要对其进行检测，确认是否已经受到了影响，及时更换腐蚀严重和失效的金属材料。
3. 加强水质控制。
FAC的发生与水中溶解氧和其他腐蚀物质的浓度有关。
因此，加强水质控制，降低水中氧化物、离子浓度的同时，增加防护涂料和防震层等措施，也能够有效地防止FAC的发生。
总之，在核电厂中要有效地防止FAC的发生，需要采取一系列的防范措施，包括定期检测、及时更换、加强水质控制等多个方面。
核电站二回路流动加速腐蚀(fac)的机理与防护技术
核电站二回路流动加速腐蚀(fac)的机理与防护技术核电站二回路流动加速腐蚀（FAC）是指在核反应堆冷却系统中，由于液体的流动而引起的金属材料的快速腐蚀。
由于它发生的地方恰好是反应堆冷却系统，所以它有时也被称为“反应堆腐蚀”或“核腐蚀”（NPC）。
FAC破坏了金属材料的强度和硬度，破坏了反应堆冷却系统的结构，并且会对系统的性能产生不利影响。
FAC的发生机理的研究表明，环境条件和组分的存在对其发生机理有很大的影响。
环境条件包括水的pH值、温度、压力以及悬浮物的浓度等因素。
这些环境条件也会影响化学反应的速度，从而影响FAC的发生。
此外，悬浮物的组分，如氧化铁、硫酸盐、氯化物等，也会影响FAC的发生。
它们会降低金属表面的电位，从而使金属表面更容易腐蚀。
FAC的机理可以概括如下：首先，液体的流动会在金属表面产生一层膜，此膜可以阻止金属表面的腐蚀。
然后，环境条件和悬浮物的存在会使金属表面的电位降低，从而使金属表面更容易腐蚀。
此外，液体的流动会造成流体变化，使金属表面的电位进一步降低，从而加速腐蚀的发生。
要有效地防止FAC的发生，需要采取相应的技术措施。
首先，应采取措施维持水的pH值在适宜的范围内，以减少氯化物等悬浮物的溶解度，从而减少FAC发生的可能性。
其次，应采取措施降低液体的温度和压力，以减少液体的流动，从而减少FAC的发生。
此外，应采取措施减少金属表面悬浮物的浓度，以减少金属表面的电位差，从而减少FAC的发生。
上述技术措施是防止FAC的发生的有效方法。
除此之外，还可以采用金属保护剂来消除FAC的发生。
金属保护剂是一种用于防止金属表面腐蚀的化学物质。
它可以减少金属表面的电位差，从而防止腐蚀的发生。
金属保护剂还可以形成一层膜，阻挡氧化物和其他腐蚀物质，从而防止金属表面的腐蚀。
综上所述，FAC是指在核反应堆冷却系统中，由于液体的流动而引起的金属材料的快速腐蚀。
FAC的发生机理的研究表明，环境条件和组分的存在对其发生机理有很大的影响，主要机理是液体的流动会造成金属表面的电位进一步降低，从而加速腐蚀的发生。
流动加速腐蚀对亚临界机组锅炉减温水管道的危害与防治
流动加速腐蚀对亚临界机组锅炉减温水管道的危害与防治摘要：随着存量亚临界机组运行时间的增加，许多给水氧含量处理很低的电厂减温水管道不断受到流动加速腐蚀（FAC）的危害。
本文结合某电厂减温水管道严重减薄事例，介绍了FAC的原因及防治措施。
1、流动加速腐蚀（FAC）的原理一般认为FAC金属在静水中腐蚀的一种延伸，不同的是FAC的氧化膜表面存在流体流动，这种流动使氧化膜溶解减薄速率大大增加。
FAC的影响因素较多，主要有以下几点：1.1 管道材质。
研究表明Cr含量0.2%以上（如15CrMo、12Cr1MoV）可有效降低FAC速率。
【1】1.2 流体氧含量。
碳钢在流体中微量溶解氧的作用下生成疏松的氧化膜（Fe3O4），由于溶液中存在H+，氧化膜与水质溶液接触的部分会发生局部溶解。
Fe离子在扩散驱动力下会逐渐扩散到主体溶液当中，并随流体被带走，此过程随着流体的运动不断进行，最终使该处材质不断腐蚀减薄。
当流体氧含量增加时，疏松的Fe3O4氧化膜氧化为较为致密的Fe2O3氧化膜，该氧化膜对管材起到一层保护作用，FAC可得到极大遏制。
1.3 流体流速及流体状态。
在弯管、节流孔板、阀门、变径处或上述管件下游不远处，流体流速较大或为紊流，FAC速率加重明显。
1.4 流体温度。
FAC通常在90-230℃才导致破坏，腐蚀最大值出现在150-175℃之间.【2】2、火电厂减温水管道FAC的现状目前，FAC已经引起核电企业重视，相关研究较多。
但在火电行业，针对FAC的研究多数还集中于汽机侧，如给水、凝结水相关管道，给水加热器被当做重点监视对象。
大多数电厂对锅炉侧对FAC的认识还不够，甚至有些人对FAC一无所知，只是把它当做平常的流体冲刷对待。
根据FAC的产生机理，锅炉减温水管道存在巨大的安全风险。
首先，锅炉减温水取自给水系统，多数取自给水泵出口或给水泵抽头，温度恰好处于150-175℃左右，普遍采用碳钢材质。
其次，对于亚临界机组，因以往凝汽器多为铜管，常见给水处理方式为AVT方式，氧量难以除尽，管道内表面又不足以形成致密氧化膜，非常有利于FAC现象的形成。
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国外电力
流动加速腐蚀的危害及其防止
荣幼澧
(华东电力试验研究院,上海 200437)
摘 要:在电厂锅炉强还原环境下的紊流区易发生流动加速腐蚀,目前许多直流炉采用了给水加氧处理,但这一方法不能用于有铜系统。
新的除氧剂控制技术可以精确控制给水中的剩余含氧量,这种方法的氧化—还原电位监测法,可适用于所有的除氧剂。
此外,还需要采用无损检查方法定期测量流动加速腐蚀敏感部位的管壁厚度。
关键词:除氧剂;给水系统;腐蚀;锅炉
中图分类号:T K224.9 文献标识码:B 文章编号:1001-9529(2003)03-0050-02
流动加速腐蚀(flow acceralated corro sion, FAC)是在强还原环境下的紊流区,如管道弯头、三通、变径处,特别是给水系统和省煤器管道诱发的加速性腐蚀。
目前给水除氧剂处往往要求将给水含氧基本除尽(小于1 g/L),但实际上根据目前的分析及仪控水平还很难做到这一点。
在微量氧的强还原环境下就能产生FA C。
世界是各地电厂已经发生了多起由FAC引起的突发性爆管事故,造成了人身及设备的严重危害。
要了解FAC,首先要了解管壁上磁性氧化铁的性质。
它是Fe2O3与Fe2O3的混合物,其中FeO 中的铁以+2价的氧化态存在,Fe2O3中的铁为三价铁。
对FAC敏感的正是二价铁离子。
在腐蚀作用区,二价铁离子从磁性氧化铁晶格中迁移出来。
在还原性环境下持续地生成二铁Fe2+。
这一持续迁移的过程,使管壁减薄、强度下降,最终导致突发性爆管事故。
锅炉的设计及材质改进减轻了FAC的危害。
而给水处理技术的进步也使这一部分取得进展。
目前全世界已有许多直流炉采用了给水加氧处理。
它能在系统管壁上生成一层光滑、致密的FeOOH保护层,显著降低了管壁腐蚀,从而避免了铁离子的迁移而进入锅炉。
加氧处理是人为将氧加入给水系统,使其含氧维持在30～50 g/L,一般还要加入少量NH3,使给水pH升至8.0～8.5以加强防腐性能,这就是所谓联合处理。
这种工艺绝对要保持给水的纯度,为此凝水精处理也必不可少。
不然水中产生的杂质及沉积物将导致严重的局部氧腐蚀(坑腐、点蚀等)。
但加氧处理不能用于有铜系统,因为给水中的氨及氧将严重腐蚀铜合金管。
对于汽包炉,加氧处理可根据水质及压力有限止使用。
目前全世界约有50台汽包炉成功采用了给水加氧处理,但更多的汽包炉仍采用传统的全挥发处理(AVD,即加氨及除氧剂(ox ygen sca-vang er)。
特别是系统的凝汽器及加热器采用铜合金管的电厂。
这类电厂使化学人员处于两难境地:一方面要防止FAC,而另一方面又要防止钢管腐蚀,特别蒸汽压力超过16M Pa的机组蒸汽中钢携带问题。
给水中含有几个 g/L氧即能在管壁形成一层保护膜。
但在实践中要维持如此低水平的氧十分困难,不是水中无氧就是含氧过高。
近年来出现了一种新的除氧剂控制技术可以精确控制剩余含氧量,即氧化—还原电位(ox ida-tio n-reduction potential,ORP)监测法。
含有微量剩余除氧剂的给水电化学电位可低至-350mV (以铂电极及Ag-Ag c1参比电极测定)。
与此相反,采用加氧处理的给水,其电位为+50～+150 mV。
在有铜系统中,关键是确定使铜、铁腐蚀处于最小时的ORP范围,它取决于钢合金类型及热交换器在系统中的位置。
某电厂为19.3M Pa机组,具有100%凝水精处理,凝汽器主凝区用90/10Cu-Ni合金管;空气抽出区用70/30铜镍合金;给水加热器为碳钢及不锈钢管。
该机组由于溶氧过高而遭受钢管腐蚀,
50(0187)华东电力2003年第3期
使汽轮机结铜垢而降低了效率。
为了解决这一问题而装设了一套以ORP信号控制的自动N2H4加药系统,将给水ORP控制在-100mV左右,相应的N2H4剂量为5～30 g/L。
另一台14.35M Pa的机组具有钛管凝汽器、碳钢及海军铜管(71%Cu、28%Zn、1%Sn)低压加热器,不设高压加热器。
以ORP控制手动加药,其最佳ORP范围为0～-100m V。
该机组要多次起停,使化学人员难于控制,后采用ORP来控制N2H4加药剂量+分精确而有效,使进入锅炉的腐蚀产物大为减少。
另一台14M Pa的机组,其凝汽器为砷铝黄铜管(90.5%Cu、7%Al、2.5% Fe),2台低加为70/30Cu-Ni合金管,2台高加为不锈钢管。
该机组用ORP手控N2H4加药量,最佳ORP维持在-250～-350mV。
另一电厂采用在线ORP分析仪来控制除氧剂M EKO的剂量。
由于ORP测定可适用于所有的除氧剂,从而具有极为广泛使用范围。
由于ORP系一种相对值,在同电厂中不同的热力系统、管材,除氧剂均具有不同的最佳ORP控制范围使整个系统的腐蚀处于最小状态。
这一最佳范围应通过与其它分析数据(除氧剂含量、溶氧、水汽系统中铜、铁含量等)系统查定调试比较,才能加以确定。
当给处理方式及药品改变及机组运行方式及其它方面有重大改变时,均应根据上述方法重新确定最佳ORP控制范围。
由于这一原因及ORP测定仪本身的可靠性及精度及稳定度存在的问题ORP监测技术还未臻至完善境地,但其良好前景是无容置疑。
它已大力推动仪表制造商尽快解决上述存在的问题。
对于多年来采用传统AVT方式及水质控制指标方面成绩不错的电厂,一旦忽然发现FAC正在威胁着热力设备会有一种突兀的感觉。
从已经发生的多次爆管事故而造成人员伤亡和设备严重损坏的教训中,应很好考虑各种防范措施。
除了采用ORP监控技术外,还必需采用无损检查方法定期测量FAC敏感部位的管壁厚度,以防患于未然。
FAC是一种危害性十分严重的腐蚀,无论如何强度也不为过。
为此,美国电力学会(EPRI)已出版了一本有关FAC的书籍,供电力部门阅读和参考。
书中还讨论了发生在水—汽混合物管道中的双相FAC问题。
荣幼澧译自Pow er Enginecring2002年9月号收稿日期:2003-02-21
作者简介:荣幼澧(1925-),高级工程师,从事电厂化学方面的研究和科技文献翻译工作。
2003年第3期华东电力51(0188)。