锅炉的腐蚀与防腐

二、停用锅炉腐蚀的特点
主要是氧腐蚀；比运行中严重；主要形态是点蚀。
三、停炉腐蚀的影响因素
1、湿度 2、含盐量 3、金属表面清洁程度
四、停炉保护方法
1、干式保护法 2、湿式保护法 3、联合保护法
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晶间腐蚀
奥氏体和铁素体不锈钢特有的一种腐蚀形式 在晶界及附近区域发生选择性腐蚀 主要危害——使金属破碎、强度丧失 主要危害
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应力腐蚀裂纹形貌特征
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4、化学腐蚀
化学腐蚀： 化学腐蚀：金属与周围介质发生化学反应而引起的金属腐 蚀。 特点：腐蚀过程中没有电流产生。 特点：腐蚀过程中没有电流产生。 例如： 例如：蒸汽对锅炉过热器管的腐蚀 2Me ＋ O2
＋ －
石墨
碳钢
海水
石墨和碳钢构成的腐蚀原电池
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碳钢的电位低，构成了腐蚀电池的阳极， 碳钢的电位低，构成了腐蚀电池的阳极，也称负极产生了 氧化反应失去了电子： 氧化反应失去了电子： Fe Fe2＋＋2e 石墨的电位高，构成了腐蚀电池的阴极，也称正极， 石墨的电位高，构成了腐蚀电池的阴极，也称正极，产生 了还原反应，得到了电子： 了还原反应，得到了电子： O2＋2H2O＋4e 4OH－ 特点：两个不同的电极反应在不同的区域（ 特点：两个不同的电极反应在不同的区域（微阳极和微阴 上进行，而且有电流流过金属本身，在微电池中， 极）上进行，而且有电流流过金属本身，在微电池中，阳 极过程就是金属的腐蚀过程。 极过程就是金属的腐蚀过程。
Fe2O3 Fe3O4 Fe
2MeO
Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe
570℃以下
570℃以上
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5、电化学腐蚀
电化学腐蚀：金属在电解质溶液中， 电化学腐蚀：金属在电解质溶液中，由于金属表面发生原 电池作用而引起的腐蚀。 例如：氧腐蚀， 电池作用而引起的腐蚀。 例如：氧腐蚀，酸性腐蚀 金属在潮湿环境或在水中，易发生这类腐蚀。 金属在潮湿环境或在水中，易发生这类腐蚀。
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金属腐蚀概论 锅炉系统中常见的腐蚀形式 锅炉腐蚀的影响因素及防止方法 给水系统的除氧 停炉腐蚀与保护
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第一节 金属腐蚀概论
1 、腐蚀对锅炉的危害 腐蚀：材料与环境发生反应而引起材料的破坏或变质。 2 、腐蚀：材料与环境发生反应而引起材料的破坏或变质。 金属腐蚀： 金属腐蚀：金属的表面和周围介质发生化学或电化学作用而遭到 破坏的现象。 破坏的现象。 金属腐蚀的分类： 3、金属腐蚀的分类： 按腐蚀原理：化学腐蚀、电化学腐蚀； 按腐蚀原理：化学腐蚀、电化学腐蚀； 按形态：均匀腐蚀、局部腐蚀； 按形态：均匀腐蚀、局部腐蚀； 金属腐蚀比较直观实用的分类方法是根据金属腐蚀破坏形态来分类： 金属腐蚀比较直观实用的分类方法是根据金属腐蚀破坏形态来分类： a、全面腐蚀 b、电偶腐蚀 c、孔蚀 d、缝隙腐蚀 e、选择性腐蚀 f、晶间腐蚀 g、磨损腐蚀 h、应力腐蚀破裂 i、腐蚀疲劳 j、氢损伤
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1) 2) 3)
1) 2) 3)
6、腐蚀的共同特性： 腐蚀的共同特性： 从热力学角度， 从热力学角度，腐蚀过程是晶界由不稳定向稳定转变 的自发过程； 的自发过程； 绝大多数的腐蚀过程都是化学、电化学过程； 绝大多数的腐蚀过程都是化学、电化学过程； 绝大多数的腐蚀发生在与介质接触的金属的表面。 绝大多数的腐蚀发生在与介质接触的金属的表面。 腐蚀危害： 7、腐蚀危害： 缩短锅炉使用寿命，造成经济损失； 缩短锅炉使用寿命，造成经济损失； 引起事故，影响锅炉安全运行； 引起事故，影响锅炉安全运行； 增加水中金属离子含量，引起受热面结垢。 增加水中金属离子含量，引起受热面结垢。
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第四节 给水的除氧
除氧方法： 除氧方法：
解析除氧、 1、热力除氧 2、真空除氧 3、化学除氧 4、解析除氧、5催化树脂除氧
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第五节 停用锅炉的腐蚀的保护
一、停用锅炉腐蚀产生的原因
锅炉停用后，外界大量的空气就会进入锅炉水汽系统内，尤其是锅炉冷却放 水后没有烧干时，金属表面会附着一层水膜，而空气中的氧则容易在此水 膜中溶解并达到饱和，且氧与铁发生腐蚀反应后，空气中的氧又会迅速不 断的加以补充，所以很容易导致金属的氧腐蚀，如果金属表面残留的锅水 中含有一定浓度的Cl－或SO4时，则腐蚀就会加重。
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三、电化学基本知识 1、电极电位 金属表面和溶液之间存在的电位差称为 Fe＋ Fe＋H2O Fe2＋. H2O ＋2e 2、气体电极 平衡电位（可逆），非平衡电位（不可逆） ），非平衡电位 3、平衡电位（可逆），非平衡电位（不可逆） 原电池： 4、原电池：化学能转换为电能的系统 腐蚀电池： 腐蚀电池：由原电池引起的金属电化学腐蚀 电动势： 5、电动势：原电池两极间的最大电位差 极化：电位差降低，减缓腐蚀； 6、极化：电位差降低，减缓腐蚀； 去极化：使极化作用减小，加速腐蚀； 去极化：使极化作用减小，加速腐蚀； 保护膜：阻碍金属腐蚀的保护膜、 7、保护膜：阻碍金属腐蚀的保护膜、 8、腐蚀速度的两种表示方法
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五、应力腐蚀
特点： 特点：应力和腐蚀介质共同作用 锅炉应力腐蚀主要有：应力腐蚀破裂、碱脆、 锅炉应力腐蚀主要有：应力腐蚀破裂、碱脆、氢脆和腐蚀 疲劳。 疲劳。 1、应力腐蚀破裂 、 应力腐蚀破裂是受拉应力的材料和特定的腐蚀介质的共同 作用而产生的一种脆性破坏。 作用而产生的一种脆性破坏。 产生条件和影响因素： 产生条件和影响因素： 应力：拉应力。 应力：拉应力。 材料： 材料：金属对应力腐蚀破裂的敏感性 环境：温度、成分、浓度和PH值 环境：温度、成分、浓度和 值 发展过程：裂纹的形成、扩展、 发展过程：裂纹的形成、扩展、断裂 形态特征： 形态特征：脆性断裂
防止方法：减少交变应力，降低介质腐蚀性， 防止方法：减少交变应力，降低蚀与防护
第三节 金属腐蚀的影响因素及防止方法
电化学腐蚀取决于内因（如金属种类、结构、杂质和内应力）和外因 （如介质含盐量、含氧量、PH值、温度和流速）。
外因： 外因：
1、溶解氧量 （含氧量对腐蚀速度的促进和减弱） 溶解氧量 PH值 2、PH值 （过低或过高都会破坏金属表面的保护膜） 3、盐的影响 Fe和Cu离子 离子（加速腐蚀） 4、Fe和Cu离子 温度的影响（密闭系统中，温度升高，腐蚀速度加快） 5、温度的影响 6、热负荷 流速的影响（速度越快，腐蚀越快） 7、流速的影响 防止方法： 合理选材2 水质调节3 形成表面保护膜4 防止方法： 1、合理选材2、水质调节3、形成表面保护膜4、其他
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2、锅炉的碱脆 、
碱脆：碳钢在 碱脆：碳钢在NaOH溶液中产生的应力腐蚀破裂 溶液中产生的应力腐蚀破裂 特点： 特点： 产生条件： 产生条件：浓碱 + 拉应力 防止方法： 防止方法：消除碱脆产生的条件
3、锅炉的氢脆 、
氢脆： 氢脆：氢扩散到金属内部使金属产生脆性断裂 氢脆不是应力腐蚀破裂 防止方法： 防止方法：减少金属和水质中的氢
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三、沉淀物下的腐蚀
碱性腐蚀 发生原因 发生部位 腐蚀特征 NaOH 锅炉管壁 均匀减薄 酸性腐蚀 MgCl2、CaCl2、 、 、 少数炉管上 有明显凹坑
防止方法：防止炉管上形成沉淀物、 防止方法：防止炉管上形成沉淀物、控制水质
四、水蒸气腐蚀
产生条件： 产生条件：450℃以上 ℃
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4、锅炉的腐蚀疲劳 、
腐蚀疲劳： 腐蚀疲劳：腐蚀介质 + 交变应力 腐蚀疲劳与应力腐蚀破裂的区别
应力腐蚀破裂 应力条件 介质条件 金属条件 裂纹特点 拉应力 特定介质 合金 有主裂纹， 有主裂纹，有分支 腐蚀疲劳 交变应力 腐蚀介质 纯金属、 纯金属、合金 有多条裂纹， 有多条裂纹，无分支
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第二节 锅炉系统中常见的腐蚀形式 溶解氧 一、溶解氧腐蚀
原理： 原理：铁和氧发生电化学腐蚀 特征： 特征：出现小鼓包
二、二氧化碳腐蚀 二氧化碳腐蚀
原理： 原理：酸性物质引起氢去极化腐蚀 特征：金属均匀变薄 特征：
二氧化碳腐蚀 氧 + 二氧化碳腐蚀
特征：没有腐蚀产物， 特征：没有腐蚀产物，腐蚀速度很快