锅炉腐蚀及防护
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3、材料强度：材料强度等级越高，发生腐蚀开裂敏感性越大 4、材料组织：马氏体组织含量越多、发生腐蚀开裂敏感性越大 5、溶解氧：存在溶解氧时会增大材料开裂敏感性 6、温度：随温度升高开裂敏感性升高
主要预防措施：
1、对焊接接头进行焊后消除热应力处理 2、对偏酸性或碱性溶液进行中和，控制溶液PH值接近7.0可降低开裂敏感性 3、选用强度等级较低的金属材料 4、通过热处理方法降低材料中马氏体组织的含量
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加入乙醚后，乙醚层变浅 黄，或加入有机溶剂3即可 溶解
二、腐蚀
腐蚀分类：在用锅炉 腐蚀 停用锅炉腐蚀
腐蚀危害：
1、金属构件损坏
2、增加锅炉水中的结垢成分例 如混有铁，二氧化硅的1mm厚 的水垢所造成的热损失，相当 于4mm厚的其他成分的水垢
3、产生垢下腐蚀：含有高价铁 的水垢容易引起与水垢接触的 金属铁的腐蚀
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在用工业锅炉的腐蚀
1、高温水应力腐蚀
损伤机理：
高温水（＞300℃）环境中，尤其是偏酸性或碱性时，水的电离能力增强，在拉应力作 用下金属构件高拘束区域发生的表面开裂，开裂过程与碱应力开裂相似
损伤形态：
1、开裂易发生于酸性或碱性 高温水溶液焊接接头区域，尤其是硬度值高的部位 2、后壁容器易产生较大的焊接残余应力，可能发生高温水应力腐蚀开裂 3、裂纹一般为穿晶开裂
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4、冷凝水腐蚀
损伤描述及损伤机理
锅炉系统和蒸汽冷凝水回水管道上发生的均匀腐蚀和点蚀，多由溶 解的气体、氧气、二氧化碳引起。
损Leabharlann Baidu形态
1、除氧系统工作不正常时，很少的氧气就能引发锅炉冷凝水腐 蚀，呈溃疡状，在金属表面形成黄褐色和砖红色鼓包，直径 从1mm-30mm不等，由各种腐蚀产物组成，腐蚀产物去除后， 可见金属表面的腐蚀坑
2、冷凝水回水系统的腐蚀多由二氧化碳引起，腐蚀后管壁表面 形成平滑凹槽
受影响材料：
主要为碳钢、以及一些低合金钢、300系列不锈钢和铜合金
易发生的装置和设备：
锅炉外部处理系统，除氧设备、给水管线、泵、冷凝水回水系统以及 级间加热器、省煤器和蒸汽发生系统的水侧和受火侧
受影响材料：
300系列不锈钢、镍基合金
易发生部位：
电站锅炉中面临高温水环境的低合金高强度刚制设备或管道
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5
主要影响因素：
1、应力水平：多在高残余应力部位发生，如未进行焊后消应力热处理的焊接接 头和冷加工的变形区域
2、PH值：300系列不锈钢在酸性和碱性溶液中的开裂敏感性较大，且酸性或碱 性越强开裂敏感性越大
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3、碱腐蚀
定义：高浓度的苛性碱或碱性盐，或因蒸发及高传热导致的局部
浓缩引起的金属腐蚀
锅炉给水过热，使锅炉管局部出现干湿交替，产生碱液浓缩的部 位
损伤形态：
局部浓缩致碱腐蚀表现为局部腐蚀，锅炉管道的腐蚀 沟槽或热障垢层下的局部减薄均属此类
垢下局部腐蚀在垢层的遮掩下一般不太明显，使用带
尖锐前端的设备轻击垢层可有助于观察到局部腐蚀情 况
局部浓缩度：蒸发、沉积、分离等局部浓缩形成高浓 度碱区；
温度：温度越高腐蚀越严重。
主要预防措施
优化设计：注水降低碱浓度，或控制炉膛燃烧强度以避 免炉管过热，或减少凝汽器入口的碱盐量；亦可对注入 碱和介质进行有效的混合，避免碱在器壁高温部位发生 浓缩； 碳钢和奥氏体不锈钢在66℃以上的高浓度碱液中有严重 的腐蚀倾向，镍基合金腐蚀速率相对较低。
水质不良的危害
水质不良的危害 分类：结垢、腐蚀、汽水共腾
一、水垢：当水中某种盐分
在炉水中的浓度超过其相应的 溶解度，及会从炉水中析出并 形成沉淀物，形成水垢。水垢 成分复杂一般是多种化合物的 混合体，常见锅炉水垢组成性 质及鉴定方法见下表
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2
常见锅炉水垢组成性质及鉴定方法
垢样
形状 颜色
碳酸盐水垢 海绵状 白色
硫酸盐水垢 石膏状 白色和黄 白色
硅酸盐水垢 玻璃状 灰色和灰 白色
组成 霞石方解 石水镁石
硬石膏单 硅石膏硬 硅钙石
硬石膏单 硅石膏硬 硅钙石
性质 方解石坚硬霞 石次之水镁石 再次 坚硬 致密
坚硬 致密
简易鉴别方法
在5%-6%的盐酸中反应生 成大量气泡，大部分可以 溶解，不溶物很少
水汽界面的介质浓缩区域在腐蚀后形成局部沟槽，立
管可形成一个环形槽，水平或倾斜管可在管道顶端或 在管道相对两边形成纵向槽
温度高于79℃的高强度碱液可导致碳钢的均匀腐蚀，
温度升高至95℃时腐整蚀理PP加T课件剧
9
主要影响因素
碱浓度：碱浓度越高，腐蚀越严重。这里的碱指总碱量， 包括工艺注碱、药剂含碱、泄漏混入碱盐；
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6
2、碳酸盐应力腐蚀开裂
在碳酸盐溶液和拉应力共同作用下，碳钢和低合金钢焊 接接头附近发生的表面开裂，是碱应力腐蚀开裂的另一 种特殊情况。
损伤形态
碳酸盐应力腐蚀开裂常见于焊接接头附近的母材， 裂纹平行于焊缝扩展，有时也发生在焊缝金属和 热影响区；
易在焊接接头的缺陷位置形成开裂，裂纹细小并 呈蜘蛛网状；
如果物料含氰化物时，开裂敏感性增加；
主要预防措施
对焊接接头(包括修补焊接接头和内、外部构件焊接接头)进行焊后 消除应力热处理；
敷设涂层，或选用奥氏体不锈钢、复合材料、镍基合金、其它耐蚀 合金代替碳钢；
热碳酸盐系统中在热处理或蒸汽吹扫前，应采用水冲洗未进行焊后 热处理的管线和设备；
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裂纹主要为沿晶型，裂纹内一般会充满氧化物。
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主要影响因素
应力水平：在残余应力并非很高的部位，如未进行焊后消应力热处 理的焊接接头、冷加工变形区域发生开裂；
pH值和碳酸盐浓度：随pH和碳酸盐浓度的增加，开裂敏感性增加。 典型开裂组合阈值有pH>9.0且CO32->100ppm，或8<pH<9.0且 CO32->400ppm；
在盐酸溶液中不易溶解， 而且很少产生气泡，而箱 溶液中加入10%的氯化钡 后，立即很快产生大量白 色沉淀
在盐酸中难溶解，若用碱 液鉴别可在800℃下溶解 或加氢氟酸可溶解
铁垢 油垢
粘片 棕褐色 柔软状 黑色
磁体垢或 磁体垢质地疏 加盐酸后，可溶解，溶液 赤铁垢 松 赤铁垢质 呈黄色
地紧密
有些质地柔软 有些微密
主要预防措施：
1、对焊接接头进行焊后消除热应力处理 2、对偏酸性或碱性溶液进行中和，控制溶液PH值接近7.0可降低开裂敏感性 3、选用强度等级较低的金属材料 4、通过热处理方法降低材料中马氏体组织的含量
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加入乙醚后，乙醚层变浅 黄，或加入有机溶剂3即可 溶解
二、腐蚀
腐蚀分类：在用锅炉 腐蚀 停用锅炉腐蚀
腐蚀危害：
1、金属构件损坏
2、增加锅炉水中的结垢成分例 如混有铁，二氧化硅的1mm厚 的水垢所造成的热损失，相当 于4mm厚的其他成分的水垢
3、产生垢下腐蚀：含有高价铁 的水垢容易引起与水垢接触的 金属铁的腐蚀
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在用工业锅炉的腐蚀
1、高温水应力腐蚀
损伤机理：
高温水（＞300℃）环境中，尤其是偏酸性或碱性时，水的电离能力增强，在拉应力作 用下金属构件高拘束区域发生的表面开裂，开裂过程与碱应力开裂相似
损伤形态：
1、开裂易发生于酸性或碱性 高温水溶液焊接接头区域，尤其是硬度值高的部位 2、后壁容器易产生较大的焊接残余应力，可能发生高温水应力腐蚀开裂 3、裂纹一般为穿晶开裂
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4、冷凝水腐蚀
损伤描述及损伤机理
锅炉系统和蒸汽冷凝水回水管道上发生的均匀腐蚀和点蚀，多由溶 解的气体、氧气、二氧化碳引起。
损Leabharlann Baidu形态
1、除氧系统工作不正常时，很少的氧气就能引发锅炉冷凝水腐 蚀，呈溃疡状，在金属表面形成黄褐色和砖红色鼓包，直径 从1mm-30mm不等，由各种腐蚀产物组成，腐蚀产物去除后， 可见金属表面的腐蚀坑
2、冷凝水回水系统的腐蚀多由二氧化碳引起，腐蚀后管壁表面 形成平滑凹槽
受影响材料：
主要为碳钢、以及一些低合金钢、300系列不锈钢和铜合金
易发生的装置和设备：
锅炉外部处理系统，除氧设备、给水管线、泵、冷凝水回水系统以及 级间加热器、省煤器和蒸汽发生系统的水侧和受火侧
受影响材料：
300系列不锈钢、镍基合金
易发生部位：
电站锅炉中面临高温水环境的低合金高强度刚制设备或管道
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主要影响因素：
1、应力水平：多在高残余应力部位发生，如未进行焊后消应力热处理的焊接接 头和冷加工的变形区域
2、PH值：300系列不锈钢在酸性和碱性溶液中的开裂敏感性较大，且酸性或碱 性越强开裂敏感性越大
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3、碱腐蚀
定义：高浓度的苛性碱或碱性盐，或因蒸发及高传热导致的局部
浓缩引起的金属腐蚀
锅炉给水过热，使锅炉管局部出现干湿交替，产生碱液浓缩的部 位
损伤形态：
局部浓缩致碱腐蚀表现为局部腐蚀，锅炉管道的腐蚀 沟槽或热障垢层下的局部减薄均属此类
垢下局部腐蚀在垢层的遮掩下一般不太明显，使用带
尖锐前端的设备轻击垢层可有助于观察到局部腐蚀情 况
局部浓缩度：蒸发、沉积、分离等局部浓缩形成高浓 度碱区；
温度：温度越高腐蚀越严重。
主要预防措施
优化设计：注水降低碱浓度，或控制炉膛燃烧强度以避 免炉管过热，或减少凝汽器入口的碱盐量；亦可对注入 碱和介质进行有效的混合，避免碱在器壁高温部位发生 浓缩； 碳钢和奥氏体不锈钢在66℃以上的高浓度碱液中有严重 的腐蚀倾向，镍基合金腐蚀速率相对较低。
水质不良的危害
水质不良的危害 分类：结垢、腐蚀、汽水共腾
一、水垢：当水中某种盐分
在炉水中的浓度超过其相应的 溶解度，及会从炉水中析出并 形成沉淀物，形成水垢。水垢 成分复杂一般是多种化合物的 混合体，常见锅炉水垢组成性 质及鉴定方法见下表
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常见锅炉水垢组成性质及鉴定方法
垢样
形状 颜色
碳酸盐水垢 海绵状 白色
硫酸盐水垢 石膏状 白色和黄 白色
硅酸盐水垢 玻璃状 灰色和灰 白色
组成 霞石方解 石水镁石
硬石膏单 硅石膏硬 硅钙石
硬石膏单 硅石膏硬 硅钙石
性质 方解石坚硬霞 石次之水镁石 再次 坚硬 致密
坚硬 致密
简易鉴别方法
在5%-6%的盐酸中反应生 成大量气泡，大部分可以 溶解，不溶物很少
水汽界面的介质浓缩区域在腐蚀后形成局部沟槽，立
管可形成一个环形槽，水平或倾斜管可在管道顶端或 在管道相对两边形成纵向槽
温度高于79℃的高强度碱液可导致碳钢的均匀腐蚀，
温度升高至95℃时腐整蚀理PP加T课件剧
9
主要影响因素
碱浓度：碱浓度越高，腐蚀越严重。这里的碱指总碱量， 包括工艺注碱、药剂含碱、泄漏混入碱盐；
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6
2、碳酸盐应力腐蚀开裂
在碳酸盐溶液和拉应力共同作用下，碳钢和低合金钢焊 接接头附近发生的表面开裂，是碱应力腐蚀开裂的另一 种特殊情况。
损伤形态
碳酸盐应力腐蚀开裂常见于焊接接头附近的母材， 裂纹平行于焊缝扩展，有时也发生在焊缝金属和 热影响区；
易在焊接接头的缺陷位置形成开裂，裂纹细小并 呈蜘蛛网状；
如果物料含氰化物时，开裂敏感性增加；
主要预防措施
对焊接接头(包括修补焊接接头和内、外部构件焊接接头)进行焊后 消除应力热处理；
敷设涂层，或选用奥氏体不锈钢、复合材料、镍基合金、其它耐蚀 合金代替碳钢；
热碳酸盐系统中在热处理或蒸汽吹扫前，应采用水冲洗未进行焊后 热处理的管线和设备；
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裂纹主要为沿晶型，裂纹内一般会充满氧化物。
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7
主要影响因素
应力水平：在残余应力并非很高的部位，如未进行焊后消应力热处 理的焊接接头、冷加工变形区域发生开裂；
pH值和碳酸盐浓度：随pH和碳酸盐浓度的增加，开裂敏感性增加。 典型开裂组合阈值有pH>9.0且CO32->100ppm，或8<pH<9.0且 CO32->400ppm；
在盐酸溶液中不易溶解， 而且很少产生气泡，而箱 溶液中加入10%的氯化钡 后，立即很快产生大量白 色沉淀
在盐酸中难溶解，若用碱 液鉴别可在800℃下溶解 或加氢氟酸可溶解
铁垢 油垢
粘片 棕褐色 柔软状 黑色
磁体垢或 磁体垢质地疏 加盐酸后，可溶解，溶液 赤铁垢 松 赤铁垢质 呈黄色
地紧密
有些质地柔软 有些微密