浅谈低压锅炉氧腐蚀及其对策
浅谈锅炉氧腐蚀以及预防措施

浅谈锅炉氧腐蚀以及预防措施摘要:本文主要介绍了影响锅炉氧腐蚀的因素,既而介绍了锅炉除氧的各种行之有效的方法,最后详细探讨了停炉后的各种保养方法。
关键词:锅炉氧保护氧腐蚀Abstract: This paper mainly introduces the factors of in fluting the oxygen corrosion in the boiler, then introduces the various effective methods of boiler desecrator, finally discusses in detail the various maintenance methods after shutting the boiler down.Key words: Boiler; oxygen protection; oxygen corrosion1.影响锅炉氧腐蚀的因素热水锅炉房一般不具备热力、真空等除氧设施,钢屑除氧费用高效果差,也很少采用;锅炉发生氧腐蚀时,其表面形成许多黄褐色小鼓包,其直径约1~20mm 不等。
鼓包内为黑色粉末状Fe O ,清除后出现因腐蚀而造成的凹坑。
年腐蚀率达015~15mm,甚至更高。
影响锅炉氧腐蚀的主要因素有以下几个方面:1.1溶解氧的浓度水中的含氧量越高,金属的腐蚀性越严重,而溶解氧的浓度与系统的水温、补水量有直接关系。
金属铁受水中溶解氧的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,铁的电极电位总是比氧的电极电位低,在铁氧腐蚀电池中,铁是阳极,遭到腐蚀,氧作为去极化剂发生还原反应,其反应式为:阳极:Fe—Fe +2e阴极:O +2H 0 +4e—4OH上述反应所产生的腐蚀为氧去极化腐蚀,铁受到溶解氧腐蚀后产生Fe ,它在水中进行的二次反应为:Fe +2OH —Fe ( OH)4Fe(OH) +2H O+O —4Fe ( OH )Fe(OH) +2Fe ( OH) —Fe O +4H O其中Fe(OH) 不稳定,易进一步发生反应,最终生成Fe O 。
锅炉氧腐蚀过程及其控制措施

锅炉氧腐蚀过程及其控制措施发表时间:2019-08-26T13:52:36.970Z 来源:《城镇建设》2019年11期作者:陈可青徐静[导读] 锅炉出现金属腐蚀是不可避免的现实问题,其中氧腐蚀是供热系统的典型腐蚀。
浙江省特种设备科学研究院浙江杭州 310020摘要:锅炉出现金属腐蚀是不可避免的现实问题,其中氧腐蚀是供热系统的典型腐蚀。
本文着重探讨锅炉氧腐蚀的产生原因和发展过程,以实际案例说明锅炉检验过程中发现的氧腐蚀现象及表现形式,针对我国现有防腐技术,提出预防氧腐蚀的措施和建议。
关键词:锅炉;氧腐蚀过程;控制措施1溶解氧标准及氧腐蚀危害分析1.1溶解氧的标准溶解氧会造成给水管道和锅炉本体的腐蚀。
所以,为了防止氧腐蚀,就必须控制给水的含氧量。
氧腐蚀随锅炉参数的提高而加剧,特别当在锅炉消除了水垢后,腐蚀问题更为突出。
在GB/T1576-2018 4.6中,规定热水锅炉水质补给水时溶解氧含量≤0.10(mg/L),锅水中溶解氧含量≤0.50(mg/L)。
1.2锅炉氧腐蚀的危害热水锅炉由于给水循环量较大,溶解氧带入锅内的机会较多,随着炉水温度的变化,水中溶解氧气泡附着在管壁上,并停留在水汽循环较慢的地方。
还有一点是供暖用热水锅炉的供热方式,在供暖期即将结束前一个月,由于气温一天比一天高,临近中午时,外界温度到达零度以上,供热企业就会采取间歇式供热,导致锅水含有大量溶解氧并停止水循环,这样在锅炉本体的水循环系统中,就会存在上高下低的温度形式。
随着锅炉腐蚀程度的加剧,就会对锅炉设备造成损坏。
1.3氧腐蚀的原理与特征金属在电解质中发生的腐蚀过程均为电化学腐蚀。
由于锅炉用水中均含有酸、碱、盐等电解质。
铁受水中溶解氧和游离二氧化碳的腐蚀是一种电化学腐蚀,铁和碳形成两个电极,组成腐蚀电池,铁的电极电位总是比碳的电极电位低,所以在铁氧腐蚀电池中,铁是阳极,失去电子遭到腐蚀;氧作为氧化剂得到电子发生还原反应。
如下:Fe-2e-→Fe2+(氧化反应);O2+2H2O+4e-→4OH-(还原反应)。
低压工业锅炉的腐蚀与防治

低压工业锅炉的腐蚀与防治摘要低压工业锅炉腐蚀的问题一直受到各个使用单位的观注,都在想方设法杜绝或降低腐蚀的发生。
由于低压工业锅炉的使用条件不好,使用金属面积大、用水量大,如果没有除氧措施和可靠防腐蚀设备,锅炉水中的氧和二氧化碳处于饱和状态,腐蚀的情况就很容易发生。
本文就低压工业锅炉存在的腐蚀问题,从理论上,对腐蚀存在的状况、特点和影响因素等进行了阐述,并提出了怎样预防氧腐蚀的发生。
关键词锅炉;给水;腐蚀;防治0 引言低压工业锅炉腐蚀的问题一直受到各个使用单位的观注,都在想方设法杜绝或降低腐蚀的发生。
由于低压工业锅炉的使用条件不好,使用金属面积大、用水量大,如果没有除氧措施和可靠防腐蚀设备,锅炉水中的氧和二氧化碳处于饱和状态,腐蚀的情况就很容易发生。
本文就低压工业锅炉存在的腐蚀问题,从理论上,对腐蚀存在的状况、特点和影响因素等进行了阐述,并提出了怎样预防氧腐蚀的发生。
1 锅炉的腐蚀状况改革开放以后,工业经济迅猛发展,锅炉的使用量增大,而有些使用单位并不注意锅炉防腐问题,不按要求定期进行除氧,再有锅炉本身结构的缺陷、锅炉保养跟不上、运行方式不和理等,致使锅炉受压部件的氧腐蚀现象比较严重,这既降低了锅炉的使用寿命,又使元件满足不了工作强度要求,最终导致锅炉需要维修或停止运行。
2 氧腐蚀的特征腐蚀分为电化学腐蚀和化学腐蚀两类。
锅炉给水系统中发生的腐蚀都属于电化学腐蚀,电化学腐蚀是指金属表面与介质发生至少一种电极反应的电化学作用而产生的破坏。
其机理为,在水分子的作用下,铁以铁离子的形式转入溶液中,并且有等量的电子留在金属表面上,金属表面带有负电,水溶液则带正电,而钢材上多余的铁离子不断进入锅水中,使金属表面产生了腐蚀。
另外,水中的溶解氧又是阴极去极化剂,所以水中含氧量与氧腐蚀速度成正比,对金属的腐蚀比较严重,即:Mg(HCO3)2→Mg(HO)2+CO2 Ca(HCO3)2→CaCO3+H2O+CO2↑反应后生成的物质附着在金属表面,形成水垢,二氧化碳溶于水形成碳酸,而铁离子与碳酸进行反应,即:Fe+2H2O+CO2→Fe(HCO3)2+H2↑ CO2+H2O→H2CO→H++HCO3↑生成的重碳酸铁[Fe(HCO3)2]对锅炉产生腐蚀,重碳酸铁是溶解于水的,如果锅水中存在氧,那重碳酸发生就和氧发生反应,产生二氧化碳,即:O2+4Fe(HCO3)2+ 2H2O→4Fe(OH)3↓+8CO2 Fe(OH)3又与水溶液中的Fe(OH)2相互碰撞后生成黑锈(Fe3O4)保护膜。
低压工业锅炉的腐蚀与防治

低压工业锅炉的腐蚀与防治摘要低压工业锅炉腐蚀的问题一直受到各个使用单位的观注,都在想方设法杜绝或降低腐蚀的发生。
由于低压工业锅炉的使用条件不好,使用金属面积大、用水量大,如果没有除氧措施和可靠防腐蚀设备,锅炉水中的氧和二氧化碳处于饱和状态,腐蚀的情况就很容易发生。
本文就低压工业锅炉存在的腐蚀问题,从理论上,对腐蚀存在的状况、特点和影响因素等进行了阐述,并提出了怎样预防氧腐蚀的发生。
关键词锅炉;给水;腐蚀;防治中图分类号th2 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)50-0118-010 引言低压工业锅炉腐蚀的问题一直受到各个使用单位的观注,都在想方设法杜绝或降低腐蚀的发生。
由于低压工业锅炉的使用条件不好,使用金属面积大、用水量大,如果没有除氧措施和可靠防腐蚀设备,锅炉水中的氧和二氧化碳处于饱和状态,腐蚀的情况就很容易发生。
本文就低压工业锅炉存在的腐蚀问题,从理论上,对腐蚀存在的状况、特点和影响因素等进行了阐述,并提出了怎样预防氧腐蚀的发生。
1 锅炉的腐蚀状况改革开放以后,工业经济迅猛发展,锅炉的使用量增大,而有些使用单位并不注意锅炉防腐问题,不按要求定期进行除氧,再有锅炉本身结构的缺陷、锅炉保养跟不上、运行方式不和理等,致使锅炉受压部件的氧腐蚀现象比较严重,这既降低了锅炉的使用寿命,又使元件满足不了工作强度要求,最终导致锅炉需要维修或停止运行。
2 氧腐蚀的特征腐蚀分为电化学腐蚀和化学腐蚀两类。
锅炉给水系统中发生的腐蚀都属于电化学腐蚀,电化学腐蚀是指金属表面与介质发生至少一种电极反应的电化学作用而产生的破坏。
其机理为,在水分子的作用下,铁以铁离子的形式转入溶液中,并且有等量的电子留在金属表面上,金属表面带有负电,水溶液则带正电,而钢材上多余的铁离子不断进入锅水中,使金属表面产生了腐蚀。
另外,水中的溶解氧又是阴极去极化剂,所以水中含氧量与氧腐蚀速度成正比,对金属的腐蚀比较严重,即:mg(hco3)2→mg(ho)2+co2 ca(hco3)2→caco3+h2o+co2↑反应后生成的物质附着在金属表面,形成水垢,二氧化碳溶于水形成碳酸,而铁离子与碳酸进行反应,即:fe+2h2o+co2→fe(hco3)2+h2↑ co2+h2o→h2co→h++hco3↑生成的重碳酸铁[fe(hco3)2]对锅炉产生腐蚀,重碳酸铁是溶解于水的,如果锅水中存在氧,那重碳酸发生就和氧发生反应,产生二氧化碳,即:o2+4fe(hco3)2+ 2h2o→4fe(oh)3↓+8co2 fe(oh)3又与水溶液中的fe(oh)2相互碰撞后生成黑锈(fe3o4)保护膜。
锅炉氧腐蚀产生的原因及措施

锅炉氧腐蚀产生的原因及措施摘要:锅炉因运行操作不当或给水除氧不达标或停炉保养工作不及时、不彻底或方法、方式不当导致锅炉受压部件严重腐蚀的较多,其中大多数是热水锅炉,锅炉的腐蚀,不仅缩短了锅炉的使用寿命,影响了设备的安全运行。
由此可见,锅炉既应加强给水除氧和运行操作,又要注重锅炉停用期间的保养。
只要做好这三项,就能保证锅炉安全经济运行。
关键词:锅炉;氧腐蚀;产生;原因;措施1 锅炉氧腐蚀产生的原因1.1 氧腐蚀的范畴从历年来分析锅炉降低使用寿命和加大检修量,增加生产成本的主要原因是因为锅炉的氧腐蚀。
1.2 反应机理1.2.1 反应方程式阳极:Fe - 2e →Fe2+ (1)阴极:O2 +H2O +2e →2OH- (2)Fe2+ + 2OH- →Fe(OH)2 (3)4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 (4)从上面的反应方程式(1),(2),(3)(4)可以判定出由单质的铁变成和红褐色的铁的胶体。
使锅炉本体发生腐蚀。
1.2 锅炉停用期间的氧腐蚀发生的原因停炉期间,锅筒内的水蒸气和氧气和铁的反应并没有停止,继续反应方程式为:Fe(OH)2 + 2 Fe(OH)3 →Fe3O4 + 4H2O (5)Fe(OH)3 + e → Fe(OH)2 + OH- (6)Fe3O4 + H2O + e →FeO + Fe2O3 + OH- (7)从上述(5),(6),(7)反应方程式就可以表明锅炉本体和受压部件的严重腐蚀。
1.3 氧腐蚀产生的影响因素:1.3.1 氧的浓度在发生氧腐蚀的条件下,随着氧的浓度增加,加快金属腐蚀速度。
1.3.2锅炉锅水PH值的影响:(1)当锅炉锅水的PH13,腐蚀产物变成可溶性HFeO2-,,加剧了腐蚀速度。
1.3.3锅炉炉水流速的快慢对锅炉腐蚀有很大:(1)当锅炉锅水的水流速度≥10m/S,这时水中的各种物质扩散的非常快,就会加速腐蚀。
(2)当锅炉锅水的水流速度≤0.2m/S,这时水中的气体就会析出,一部分气体会附着在金属壁上,附在金属壁上的气体会加速金属氧腐蚀。
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浅谈低压锅炉的氧腐蚀问题及防护措施摘要:低压锅炉在运行中的腐蚀主要是氧腐蚀,本文简要阐述了低压锅炉氧腐蚀的特征、机理、影响因素、危害以及对锅炉氧腐蚀的部分防治方法。
文章主要介绍低压锅炉除氧的多种方法,简单的介绍了其它防止氧腐蚀的方法。
最后阐述了低压锅炉除氧对其安全经济运行的意义。
关键词:低压锅炉、氧腐蚀、锅炉除氧、除氧剂锅炉是一种生产蒸汽和热水的机械设备,在国民经济中中占有重要的地位。
但是,在我国,低压锅炉在运行中的氧腐蚀问题是相当严重的,这是由于锅炉在运行中需要补水,而锅炉给水中的溶解氧基本是饱和的,在锅炉中性或者碱性环境中,势必会发生氧腐蚀。
如果锅炉的给水除氧不力,很容易造成炉体腐蚀,这样不仅会使锅炉报废,而且还会引发事故。
因此,在认识锅炉氧腐蚀原因的基础上,实施有效的除氧措施,一定会对防止锅炉的氧腐蚀产生显著地效果,同时对锅炉的安全运行和经济运作也会有明显的提高。
1、氧腐蚀的特征低压锅炉的腐蚀可以发生在炉前系统、炉本体以及炉后系统。
尽管,水垢沉积、二氧化碳等也会造成腐蚀,但是,给水、炉水或凝结水中氧的存在是腐蚀产生的主要原因。
锅炉发生氧腐蚀时,在金属表面会形成许多疏密不均的小鼓包,其直径由2mm到40mm不等,这种腐蚀称为溃疡腐蚀。
小鼓包表面颜色由黄褐色到砖红色不等,腐蚀产物是各种形态的氧化铁,次层是Fe3O4的黑色粉末或黑水,这些都是腐蚀产物。
腐蚀产物脱落后,腐蚀表面会出现形状不规则、深浅不一的凹坑,严重部位会产生穿孔。
2、氧腐蚀的机理低压锅炉的氧腐蚀是一种电化学腐蚀,又称去极化腐蚀。
由于锅炉水是一种有极性的电解质,在水的极性分子的吸引下,钢材表面的一部分铁原子,开始移入炉水而成为带正电的铁离子,而钢材上保留多余的电子带负电荷。
若铁离子不断进入炉水,则使钢板(管)上逐渐出现坑洞,产生了腐蚀。
腐蚀是发生在铁和氧之间的自发的电化学过程,其反应式有:阳极:Fe → Fe2+ + 2e-阴极:1/2O2 + H2O + 2e- → 2OH-总反应:Fe + 1/2O2 + H2O → Fe(OH)2除此之外,锅炉中的溶解氧还会与Fe(OH)2反应生成Fe(OH)3沉积下来成为更复杂的腐蚀产物。
锅炉氧腐蚀的原因及其防止措施
锅炉氧腐蚀的原因及其防止措施摘要:在我国北方地区,对锅炉的应用范围比较广,不过,不少锅炉存在不同程度的腐蚀问题。
不管是停炉腐蚀,还是运行腐蚀,均会影响锅炉的安全性。
为了保证锅炉的正常使用,需要全面识别氧腐蚀问题的发生因素,根据具体原因采取针对性的解决措施,以此来延长锅炉的使用寿命。
作为锅炉管理人员,需要全面了解锅炉的运行情况,从多方面来预防氧腐蚀问题。
关键词:锅炉氧腐蚀;原因;防止措施1锅炉发生氧腐蚀的主要原因1.1溶解氧锅炉在运行前需要先注入水,在整个过程中要进行除氧操作,将水中的氧气尽量去除,避免锅炉发生电化学反应而出现氧腐蚀。
如果水中含有大量的溶解氧,在锅炉正常运行中,则会出现氧腐蚀问题。
同时,在正常操作中,需要不断持续地注入水,如果注入的水含氧量没有达到相关标准,也会在锅炉后期运行中发生氧腐蚀。
通过相关实验分析证明,如果水中含氧量在0.1mg/L以上,会加速氧腐蚀发生进程,而缩短设备使用年限,如果水中含氧量在8mg/L以上,腐蚀程度会在短时间内明显,甚至发生金属冲击腐蚀问题,为设备安全运行埋下巨大隐患。
1.2pH值水具有一定的pH数值,尤其在锅炉运行中,pH数值是影响氧腐蚀的重要原因,通过实验证明,pH数值在某一范围内越低,越容易发生氧腐蚀问题,当数值下降到一定程度后,氧腐蚀现象会不断减少。
在现代工业生产中,水的pH数值如果控制在3.5以下,则容易发生氧腐蚀情况,如果数值控制在4~8,则容易发生轻微腐蚀情况,如果数值控制在8~10,并且水含氧量较低,则基本不会出现氧腐蚀,但是,数值控制在10以上,锅炉容易发生局部腐蚀。
1.3水温在现代科学技术的支撑下,工业生产基本实现了自动化和信息化,信息技术在工业领域获得深入应用,取得了显著的应用效果,在锅炉运行中,基本都引入了自动加热和控温系统,进而确保回水温度控制在既定的数值区间,确保工作效率和安全生产。
水温作为影响氧腐蚀的重要因素,无论水温较低或者较高,都可能诱发氧腐蚀问题。
浅谈低压锅炉防止氧腐蚀的必要性
浅谈低压锅炉防止氧腐蚀的必要性国家《低压锅炉水质标准》规定:当锅炉额定蒸发量大于2T/h均要除氧,额定蒸发量不大于2T/h的锅炉应尽量除氧和防腐。
而实际上一般小型锅炉房均不具备除氧条件,未经除氧的水与大气进行了充分接触,水中溶解氧的含量处于饱和状态直接进入锅炉。
在锅炉内部检验中发现,使用过的小型锅炉特别是热水锅炉受压元件水侧基本上都有氧腐蚀现象,主要表现在金属表面形成许多疏密不均的小鼓包、表面颜色由黄褐色到砖红色不等,次层是黑色粉末的腐蚀产物,当腐蚀产物脱落后,腐蚀表面呈不规则形状、并出现深浅不一的凹坑,严重部位可能产生穿孔。
因未经除氧的水流经管路及热力设备时,便发生吸氧腐蚀即电化学腐蚀,生成Fe3O4.FeOH等腐蚀产物。
这些腐蚀产物堆积在腐蚀坑口上,使坑内处溶解氧的扩散受阻,水中的溶解氧不易扩散进入腐蚀坑,因而形成氧的浓差电池。
这就更促使腐蚀进一步发展,形成更深的腐蚀坑。
而吸氧腐蚀为呈溃疡型的局部腐蚀,对金属构件强度的损坏十分严重。
如一台1.4MW热水锅炉因遭氧腐蚀,安装后运行5个采暖期从烟管处取样化验,腐蚀深度已达2毫米以上,整组烟管80%以上的面积布满凸起锈斑;因强度下降,锅炉不能继续投入运行,若更换烟管则需数万元的资金。
对在役锅炉受热面情况证明,锅炉运行期间氧腐蚀发生的部位,有钢管省煤器的蒸汽锅炉,腐蚀集中在省煤器的进口端、有的延伸到省煤器的中部和尾部,也有的锅炉下降管遭腐蚀。
无省煤器的蒸汽锅炉,腐蚀发生在汽包的水侧及下降管内,这主要是因为有省煤器的蒸汽锅炉由于省煤器内水温逐渐升高、给吸氧腐蚀提供了条件,省煤器表面积大能很快把水中的溶解氧消耗掉,但当水中的溶解氧含量较高时溶解氧将不能在省煤器内全部被消耗掉,残余部分的溶解氧将继续向下延伸腐蚀。
而无省煤器的蒸汽锅炉或省煤器由铸铁制造,当给水不采取除氧措施时溶解氧可大部分或部分进入锅内,进入锅内的溶解氧一部分被蒸汽带走造成蒸汽管路凝结水管路中的氧腐蚀;上升管由于汽包的除氧作用,溶解氧不易到达金属表面则很少出现氧腐蚀。
浅析现代锅炉氧腐蚀及防护措施
浅析现代锅炉氧腐蚀及防护措施摘要本文对动力厂锅炉汽包发生腐蚀情况进行分析,介绍锅炉发生氧腐蚀的机理,并列出了停炉时常用的保养方法,结合车间实际情况,采用氮气防护的方法有效防止锅炉的氧腐蚀,以助于延长锅炉寿命,确保锅炉安全运行。
并提出汽轮机停机保护的建议,在保证安全的前提下,尽早实现。
关键词锅炉;汽包;氧腐蚀;氮气前言动力车间现有六台单锅筒自然循环锅炉,三台背压汽轮机和一台抽凝汽轮机。
车间为保证公司中低压蒸汽的使用及平衡,并兼顾环保指标合格,所有设备要求时刻达到完好备用状态,这样就对锅炉等设备的停机保养有所限制,在每两年一次的锅炉全面检验过程中,发现锅炉汽包存在不同程度的氧腐蚀,经过分析,造成这种现象的原因就是没有进行有效的停炉保养,车间结合生产实际情况,采用充氮气的方法进行停炉保护,并取得了显著效果,确保了锅炉的使用寿命及安全运行。
1 氧腐蚀机理锅炉水中的溶解氧和炉体金属铁组成腐蚀电池,铁的电极电位总是比氧的电极电位低,所以在铁氧腐蚀电池中,铁是阳极,失去电子成为亚铁离子,氧为阴极进行还原,溶解氧起阴极去极化作用,是引起铁腐蚀的因素。
此外,氧还会把溶于水的氢氧化铁沉淀,使亚铁离子浓度降低,从而使腐蚀加剧。
随着锅炉的交替运行和停用,腐蚀过程也随之恶性循环,一般会在金属表面形成许多小型鼓包,鼓包颜色由黄褐色到砖红色再到黑色,直径约为1-25 毫米,清除之后便会出现腐蚀造成的陷坑[1]。
2 停炉保护的方法防止锅炉内部金属腐蚀的方法较多,主要可分为湿法和干法两种,湿法保护适用于短期停用的小型锅炉,干法适用于长期停用的任何类型锅炉,下面介绍几种常用的保护措施。
2.1 湿法保护湿法保护是指具有保护性的水溶液充满锅炉,防止空气进入炉内。
(1)碱液法。
此法是采用加碱的方法,使锅炉中充满pH达10以上的水。
使金属表面生成耐腐蚀性保护膜,以防止溶解氧对金属的腐蚀。
所用碱液为NaOH、Na3PO4或者二者的混合液。
常用碱液配制方法是:将NaOH和Na3PO4放入容器内,用软水溶解后,再用泵从锅炉下部联箱送入炉内。
浅谈低压锅炉氧腐蚀及其对策
浅谈低压锅炉氧腐蚀及其对策本文就低压工业锅炉普遍存在,且较为严重的腐蚀——氧腐蚀,从理论上对其机理、特征及影响因素和发生过程加以阐述论证,并结合自己近年来进行锅炉检验的实际体会,提出防止对策,以期对锅炉的防腐有所帮助。
一、锅炉的氧腐蚀现状近年来,随着南平市经济的发展,锅炉数量增加很快,总数已达1500台左右,从每年的定期检验情况看,由于不按GB1576—2001的要求进行除氧,不能有效地控制给水和锅水指标,锅炉自身结构的缺陷,运行方式不合理,锅炉保养跟不上等,导致锅炉受力部件的氧腐蚀现象很严重。
据统计,不同程度的氧腐蚀锅炉台数约占总数的10%(尤以采暖热水锅炉的氧腐蚀最为严重)。
在这10%的锅炉中,轻者使受力部件的壁厚减薄,降低了锅炉的使用寿命,重者使元件无法满足强度要求,需要修理或报废,更严重者达到了临界爆炸的状态,直接威胁着人们的生命财产安全。
就南平市来说典型例子如下:(1)某单位的DZL2—7蒸汽锅炉右集箱(φ159×6mm)中底部,在停炉检验时发现有—φ120mm的溃疡腐蚀,经铲除腐蚀物,发现剩余壁厚仅0.5mm。
(2)某厂生产用锅炉DZL4—13,刚运行六年,因氧腐蚀问题,锅炉只能降压运行,无法满足要求而报废。
(3)某养殖场SZL4—1.25型蒸汽锅炉改热水锅炉,锅筒内壁大面积溃疡腐蚀,深度达3.0mm,锅内胀接管端溃疡腐蚀,管头剩余厚度仅0.5mm。
二、腐蚀的机理和特征按机理,可把腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。
一般化学腐蚀无电流产生,电化学腐蚀伴有电流的产生。
对锅炉受力元件来说,水侧以电化学腐蚀为主,火侧(或烟气侧)以化学腐蚀为主。
氧腐蚀实际上是一种电化学腐蚀,其机理为:由于锅炉水是一种有极性的电解质,在水的极性分子的吸引下,钢材表面的一部分铁原子,开始移入炉水而成为带正电的铁离子,而钢材上保留多余的电子带负电荷。
若铁离子不断进入锅水,则使钢板(管)上逐渐出现坑洞,产生了腐蚀。
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浅谈低压锅炉氧腐蚀及其对策Discussion on oxygen corrosion of low pressure boiler and Its Countermeasures
浅谈低压锅炉氧腐蚀及其对策
使用备注:技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解,进而形成更加科
学的技术安全观,并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施,最终达到提高安全性的目的。
本文就低压工业锅炉普遍存在,且较为严重的腐蚀——氧腐蚀,从理论上对其机理、特征及影响因素和发生过程加以阐述论证,并结合自己近年来进行锅炉检验的实际体会,提出防止对策,以期对锅炉的防腐有所帮助。
一、锅炉的氧腐蚀现状
近年来,随着南平市经济的发展,锅炉数量增加很快,总数已达1500台左右,从每年的定期检验情况看,由于不按GB1576—2001的要求进行除氧,不能有效地控制给水和锅水指标,锅炉自身结构的缺陷,运行方式不合理,锅炉保养跟不上等,导致锅炉受力部件的氧腐蚀现象很严重。
据统计,不同程度的氧腐蚀锅炉台数约占总数的10%(尤以采暖热水锅炉的氧腐蚀最为严重)。
在这10%的锅炉中,轻者使受力部件的壁厚减薄,降低了锅炉的使用寿命,重者使元件无法满足强度要求,需要修理或报废,更严重者达到了临
界爆炸的状态,直接威胁着人们的生命财产安全。
就南平市来说典型例子如下:(1)某单位的DZL2—7蒸汽锅炉右集箱(φ159×6mm)中底部,在停炉检验时发现有—φ120mm的溃疡腐蚀,经铲除腐蚀物,发现剩余壁厚仅0.5mm。
(2)某厂生产用锅炉DZL4—13,刚运行六年,因氧腐蚀问题,锅炉只能降压运行,无法满足要求而报废。
(3)某养殖场SZL4—1.25型蒸汽锅炉改热水锅炉,锅筒内壁大面积溃疡腐蚀,深度达3.0mm,锅内胀接管端溃疡腐蚀,管头剩余厚度仅0.5mm。
二、腐蚀的机理和特征
按机理,可把腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。
一般化学腐蚀无电流产生,电化学腐蚀伴有电流的产生。
对锅炉受力元件来说,水侧以电化学腐蚀为主,火侧(或烟气侧)以化学腐蚀为主。
氧腐蚀实际上是一种电化学腐蚀,其机理为:由于锅炉水是一种有极性的电解质,在水的极性分子的吸引下,钢材表面的一部分铁原子,开始移入炉水而成为带正电的铁离子,而钢材上保留多余的电子带负电荷。
若铁离子不断进入锅水,则使钢板(管)上逐渐出现坑洞,产
生了腐蚀。
锅水中的溶解氧具有去极化作用,会使这一过程加剧。
而去极化作用的强弱与含氧量多少有关,也就是说溶解氧的含量决定着腐蚀的强弱,而两者成线性正比关系。
如图所示。
三、影响氧腐蚀的主要因素
1、水中溶解氧的浓度
我国水质标准GB1576—2001表2规定,工作压力1.6
2、锅水的PH值
因锅水中含有溶解氧,当4
3、水的温度
锅水的温度高,钢材表面温度也高,按照化学动力学规律,则Fe2+在水溶液中的扩散速度加快,电解质水溶液的电阻降低,因而腐蚀速度加快。
对低压锅炉来说,其汽水系统的加热属于开式系统,所以当温度升高时,部分氧气被除去,这样,腐蚀速度与水的加热温度就必然出现一种先上升,到一定程度后再下降的关系,实验数据表明,t=65~70℃时均匀氧腐蚀最严重。
对于局部腐蚀(溃疡腐蚀),前苏联全苏热工研究所实验室的研究结果表明,随着水温的升高,
局部腐蚀的程度和速度明显提高,且腐蚀的最大值发生于T=90—100℃之间。
这对于低温(95℃)采暖热水锅炉极为不利,这也是造成常见的热水锅炉氧腐蚀问题很严重的原因。
4、水流速度
当流速增加时,氧气扩散到金属表面的量也增加,使腐蚀过程加快,同时,过大的流速会造成金属破坏,产生冲击腐蚀。
四、防止氧腐蚀的对策
1、除去水中的溶解氧
根据前面的论述,我们发现,水中的溶解氧是发生氧腐蚀的元凶
而且随着含氧量的升高,腐蚀速度和程度加剧,因此,必须采取措施除氧,对低压锅炉来讲,简单易行的方法为热力除氧和化学除氧或两者结合。
2、保证锅水的PH值在合理的范围
按GB1576-2001规定,锅水PH=10—12,但其前提是在给水进行了充分除氧时,才能保证腐蚀程度较弱。
目前,从运行锅炉的
实际情况来看,大多数锅炉未配除氧设备,即使配有除氧器的,运行效果也不理想,在这种情况下,就不能死套水质标准,而要根据实际情况调整PH值的范围,因此,笔者认为宜将锅水的PH值控制在7—10范围内,因为只有这样腐蚀程度才最弱。
3、控制水的温度,使之避开腐蚀的最大值区域
由前面论述可知,在开式系统中,当水温T=65~70℃时,均匀腐蚀最强烈,T=90~100℃时,局部腐蚀最剧烈。
因此,对热水锅炉和蒸汽锅炉的省煤器而言,在设计中或选用时应考虑到这一因素,对热水锅炉应尽量采用高温热水采暖,从而避开90~100℃时的腐蚀区域,对蒸汽锅炉的省煤器来讲,出水温度应尽量低(T100℃),一避免氧腐蚀,实际上我国标准中规定的省煤器出水温度已经满足了这一点,需要指出的是,从防止氧腐蚀的角度出发,标准中应取消95°/70°参数的热水锅炉。
4、水流速度
在锅炉设计时应考虑到水流速度对氧腐蚀的影响,从而给定一个最佳值。
5、运行方面应做到
①充分保证除氧器的运行效果,减少水中溶解氧。
②对于热水锅炉应尽量减少系统泄漏量,从而减少系统的补水量,最好使补水量控制在系统循环水量的0.5%以内。
③在热水锅炉的循环系统中设置合适有效的放气装置。
④加强水质处理和化验的监督,定时按要求排污。
6、停炉保养
由于保养不善或不保养,停炉状态下的腐蚀往往比运行状态下更严重,因此,做好停炉保养工作是防止氧腐蚀的有效途径之一,通常短期停炉采用湿保养法,长期停炉采用干保养法。
综上所述,只要充分作好以上六点,氧腐蚀问题一定能得到抑制或克服,这也被实践所证实。
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