锅炉腐蚀及防护
锅炉高温腐蚀及其预防措施

锅炉高温腐蚀及其预防措施目录1. 前言 (1)2. 高温腐蚀的主要原因 (2)2.1. 燃烧不良和火焰冲刷 (2)2.2. 燃料和积灰沉积物中的腐蚀成分 (2)2.3. 还原性气氛 (3)3. 腐蚀类型 (3)3.1. 调整燃烧并控制煤粉细度 (3)3.2. 控制燃料中的硫和氯含量 (4)3.3. 合理的配风及强化炉内的湍流混合 (4)3.4. 避免出现受热面超温 (4)3.5. 改善受热面状况 (4)36 采用低氧燃烧技术组 (5)4. 低氧燃烧的影响 (5)4.1. 什么是低氧燃烧?低氧燃烧有何优点? (5)4.2. 锅炉低氧燃烧的优点和缺点 (6)4.2.1. 利: (6)4.2.2. 弊: (6)4.3. 低氧量控制对N0χ排放的影响 (6)4.4. 低氧量控制对锅炉运行经济性的影响 (7)4.5. 低氧量控制对锅炉燃烧稳定性的影响 (7)4.6. 低氧量控制对锅炉高温腐蚀和结渣的影响 (7)5. 结束语 (8)1.前言锅炉的高温腐蚀主要发生在燃用高硫煤的锅炉水冷壁管和过热器管束上。
锅炉运行时在烟温大于700℃的区域内,在高温高压条件下受热面与含有高硫的腐蚀性燃料和高温烟气接触极易发生高温腐蚀。
高压锅炉水冷壁管的硫腐蚀主要是由于煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热分解出自由的硫原子,产生腐蚀。
通常高压锅炉水冷壁管向火侧的正面腐蚀最快,减薄得最多若发生爆管都在管子的正面爆开管子的侧面减薄得较少,而管子背火侧几乎不减薄,这种腐蚀给锅炉水冷壁管造成很大威胁,严重时,往往几个月就得更换部分管段给锅炉的安全经济运行带来很大危害。
而锅炉过热器管的高温腐蚀主要是由于液态的灰黏结在过热器管壁上而引| 起腐蚀。
2.高温腐蚀的主要原因2.1.燃烧不良和火焰冲刷持续燃烧不良和脉动火焰冲击炉墙时,导致燃烧不完全,在燃烧器区域附近的火焰中心处,当未燃尽的焰流冲刷水冷壁管时,由于煤粉具有一定的棱角,煤粉对管壁有很大的磨损作用,这种磨损将加速水冷壁保护层的破坏,在管壁的外露区段,磨损破坏了由腐蚀产物形成的不太坚固的保护膜,烟气介质便急剧地与纯金属发生反应,这种腐蚀和磨损相结合的过程,大大加剧了金属管子的损害过程。
锅炉本体的腐蚀机理及防护

锅炉本体的腐蚀机理及防护摘要:在时代的快速进步中工业发展速度不断加快,而锅炉又是重要的生产设备。
科学合理使用锅炉关系到人们生活和经济发展等诸多领域,所以,使用锅炉的安全问题逐渐受到广泛重视,倘若使用不当产生安全事故,造成的后果不堪设想。
锅炉本体在使用中会随着使用时间的累积而不断加重腐蚀,进而导致减小锅炉本体受热面管材的壁厚,埋藏下巨大的安全隐患。
该文将从锅炉的使用与维护现状出发,分析锅炉的腐蚀机理,探究提高防护的有效措施。
关键词:锅炉;腐蚀机理;防护策略1.锅炉本体的腐蚀机理锅炉腐蚀被划分为内部以及外部腐蚀两种类型,一是内部腐蚀,二是外部腐蚀,两种不同腐蚀的机理存在差异性[1]。
其中内部腐蚀,主要是受到汽水相互作用和影响导致,包括应力的腐蚀、氧腐蚀以及碱腐蚀、蒸汽腐蚀等等。
外部腐蚀主要由于高温氧化所致,当锅炉由于受到内部高温,造成表面金属材料腐蚀。
2.锅炉本体的腐蚀类型与机理分析2.1锅炉本体的内部腐蚀①应力腐蚀应力腐蚀是锅炉本体常见的内部腐蚀之一,通常内部是金属材料构成的器具、装饰和设备均会产生应力腐蚀。
具体来讲,应力腐蚀主要是受到拉应力的影响,在拉应力的作用以及影响之下,金属将在介质内被破坏,这种内部破坏的影响力很强,会破坏材料内部,诱发腐蚀问题。
而且,一旦发生腐蚀问题,应第一时间处理,否则情况过于严重,又未及时处理,将导出现不可复原可能。
常见的应力涵盖两种类型,其一为阳极溶解类腐蚀,其二为氢致开裂类腐蚀。
②氧腐蚀因为锅炉蒸汽内储备大量的水蒸汽,若是其一直处于高温环境则将和炉管内壁之间产生反应,此时水中氧气和铁相互作用出现化学反应,进而形成氧腐蚀。
锅炉蒸汽中水所溶解的氧份,其对于金属的腐蚀是一种电化学性质腐蚀,铁与氧将形成电池阴阳两极。
同时,因为铁电极电位比氧低,因此,在铁氧电池中,铁为阳极将遭到腐蚀。
③垢下腐蚀垢下腐蚀作为常见的锅炉局部腐蚀现象,对锅炉运行质量以及效率具有较大影响。
锅炉垢下腐蚀问题的产生是由于其内部介质中含有大量钙以及镁等各类物质,此类物质在锅炉温度不断增高后将与金属表面产生反应形成水垢。
锅炉受热面高温腐蚀的机理及防范措施

锅炉受热面高温腐蚀的机理及防范措施锅炉受热面高温腐蚀是指在高温工作条件下,锅炉受热面材料发生化学反应而引起的腐蚀现象。
锅炉受热面高温腐蚀一般分为氧化腐蚀、助燃剂腐蚀、灰腐蚀和酸性腐蚀等几种类型。
为了防止锅炉受热面高温腐蚀,需要采取一系列的防范措施。
首先,氧化腐蚀是指受热面材料与氧气在高温条件下发生反应产生氧化物的腐蚀现象。
为了防范氧化腐蚀,可以通过采用耐高温材料、控制燃烧过程中氧浓度和减少受热面的氧化物形成。
选用高温耐腐蚀材料,如耐热合金、耐火材料等,可以提高受热面材料的耐腐蚀性能。
同时,控制燃烧过程中的氧浓度,降低烟尘氧化反应的速率,可以减少腐蚀的发生。
此外,可以通过脱硫、除尘等措施,减少受热面材料上的氧化物形成,从而降低氧化腐蚀。
助燃剂腐蚀是指在高温条件下,受热面材料与助燃剂中的硫、氯等元素发生反应而引起的腐蚀现象。
为了防范助燃剂腐蚀,可以采用硫氧结合方法、合理控制燃烧过程中的氯量、选择耐蚀材料等措施。
硫氧结合方法是将硫氧结合物(如镁、钙、锶等)加入燃料或燃烧剂中,使之与燃烧过程中产生的SO2等硫化物反应,形成硫氧结合物沉降在受热面上,防止硫腐蚀的发生。
合理控制燃烧过程中的氯量,降低烟尘中氯化物的含量,可以减少助燃剂腐蚀的发生。
此外,选择耐蚀材料,如耐酸钢、耐磨钢等,可以提高受热面的抗腐蚀性能。
灰腐蚀是指在高温条件下,受热面材料与烟尘中的主要成分之一的碱金属发生反应而引起的腐蚀现象。
为了防范灰腐蚀,可以采用降低烟尘中碱金属含量、增加受热面温度和选择耐蚀材料等措施。
降低烟尘中碱金属含量可以通过煤炭处理、喷煤等方式实现。
增加受热面温度,可以使反应速率提高,减少灰腐蚀的发生。
选择耐蚀材料,如耐磨钢、耐酸钢等,可以提高受热面的抗腐蚀性能。
酸性腐蚀是指在高温条件下,受热面材料与燃料中的含硫物质发生反应而引起的腐蚀现象。
为了防范酸性腐蚀,可以采用脱硫、减少燃料中含硫物质、选择耐蚀材料等措施。
脱硫是指通过采用燃烧后脱硫和洗涤法脱硫等方式,降低燃料中硫含量,减少酸性腐蚀的发生。
浅析蒸汽锅炉腐蚀原因与防范措施

浅析蒸汽锅炉腐蚀原因与防范措施蒸汽锅炉是工业生产中常用的一种设备,广泛应用于石化、化工、轻工、纺织等行业。
在蒸汽锅炉运行过程中,腐蚀问题一直是困扰工程师和运行人员的一个难题。
蒸汽锅炉腐蚀不仅会降低设备的寿命,还可能导致事故的发生。
了解蒸汽锅炉腐蚀的原因,采取科学的防范措施对于保障蒸汽锅炉的安全运行至关重要。
一、蒸汽锅炉腐蚀的原因1. 燃烧产物腐蚀(1)硫酸腐蚀硫酸腐蚀又称为湿烟气腐蚀,发生在燃煤、燃油或其他含硫燃料燃烧时,由于硫在燃烧产生的烟气中与水蒸气和氧气反应,生成硫酸气体,当硫酸气体与介质接触时,会引起腐蚀。
硫酸腐蚀主要发生在锅炉的过热器、再热器、空气预热器、烟囱等部位。
(2)氯化物腐蚀氯化物腐蚀是因为燃料在燃烧过程中含有氯元素而引起的腐蚀。
氯化物腐蚀一般发生在烟道和锅筒内壁的金属表面,会降低金属的强度和耐腐蚀性能,导致金属的腐蚀和膨胀破裂。
2. 水质腐蚀(1)缺氧腐蚀缺氧腐蚀是因为锅炉水中缺乏氧气,导致金属表面发生腐蚀。
在蒸汽锅炉中,如果水质不好、水中氧气含量低,就容易发生缺氧腐蚀。
(2)碱性腐蚀在高压蒸汽锅炉中,碱性腐蚀也是一种常见的腐蚀形式。
它是因为水中碱度过高,导致金属表面发生腐蚀。
碱性腐蚀对锅炉管道和容器内壁造成一定的破坏。
3. 金属间腐蚀金属间腐蚀是指不同金属材料直接接触时,由于电化学反应引起的腐蚀。
在蒸汽锅炉中,金属间腐蚀主要发生在管道连接处、焊缝处以及不同金属接触的部位。
以上便是蒸汽锅炉腐蚀的主要原因,针对这些原因,我们需要采取相应的防范措施,以保证蒸汽锅炉的安全运行。
1. 水质控制水质是影响蒸汽锅炉腐蚀的重要因素,因此提高水质是防范腐蚀的关键。
首先要在锅炉水处理中控制水中氧气含量,保证水质中氧气的含量不超过规定值,避免缺氧腐蚀。
其次是控制水质的酸度和碱度,合理调整水质的PH值,防止发生碱性腐蚀。
定期对锅炉水进行化学处理和清洗,保证水质的清洁和稳定,也是防范腐蚀的有效手段。
锅炉高温腐蚀及防止措施

锅炉高温腐蚀及防止措施随着工业发展,锅炉已成为许多行业的必备设备。
然而,由于高温、高压环境下的运行,锅炉往往会遭受一种严重的腐蚀问题——高温腐蚀。
高温腐蚀会直接影响到锅炉的安全性和稳定性,因此如何防止锅炉高温腐蚀已成为锅炉生产和使用中的一个重要问题。
一、高温腐蚀的原因高温腐蚀主要由以下几个因素引起:(1)烟气成分:锅炉在运行过程中,燃烧产生的烟气含有大量的氧气、二氧化硫、氯化氢等气体,这些气体都是引起腐蚀的直接原因。
(2)烟气温度:锅炉排出的烟气温度很高,容易使金属表面发生相变和化学反应,从而导致腐蚀。
(3)烟气流速:烟气流速过高会使烟气冲刷在金属表面形成一个类似冲蚀的作用,加剧腐蚀。
(4)材质:材质是影响高温腐蚀的另一个重要因素,不同材质对不同气体的耐腐蚀性不同,因此使用合适的材料也能减轻腐蚀的发生。
二、高温腐蚀的分类高温腐蚀根据发生的位置和原因可以分为多种类型。
通常情况下,高温腐蚀可分为氧腐蚀、硫腐蚀、氯腐蚀、碱腐蚀和微生物腐蚀等。
其中,氧腐蚀和硫腐蚀较为常见和严重。
三、高温腐蚀的防治措施(1)采用耐腐蚀性好的材料:如设备内部的金属材料应选用合适的不锈钢或钨钢等特殊材料,可以有效地改善高温腐蚀的状况。
(2)降低烟气温度:通过通过增加设备降温器的数量和面积、采用喷水降温等措施,实现烟气温度降低,减少腐蚀的发生。
(3)烟气脱硫:脱硫可以有效地减少硫化物的产生,防止硫酸等腐蚀介质的形成,从而实现腐蚀的控制和防止。
(4)控制烟气中氯含量:通过选择合适的燃料、控制锅炉过量空气系数,减少烟气中氯含量,有效地减少氯腐蚀的发生。
(5)增加设备内部的流动性:多用管道内部弯曲、环流等设计措施,保证设备内部的流体动态,减少静层液体的存在,提高设备的抗腐蚀性能。
总之,高温腐蚀防治措施的目的是保证设备的长期运行稳定和可靠,应根据设备的不同情况,选用不同的防腐措施。
同时重视设备的维护和保养,延长设备的寿命,减少经济损失。
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护

火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护火电厂锅炉是供应电力的主要装备,其正常运行与维护对于电力行业至关重要。
而锅炉的水冷壁是其重要的结构部分,它承受着锅炉内高温高压、强腐蚀性气体和化学物质的侵蚀,一旦发生故障将会危及锅炉及整个电厂的安全。
因此,如何有效地防护锅炉水冷壁从而保证其长期稳定安全运行,一直是锅炉技术工作者及研究者需要深入探讨的问题。
1. 高温腐蚀机理高温腐蚀是指在高温(>500℃)高压下的金属与环境气体中发生的氧化、硫化、酸化、盐辉等反应。
对于火电厂锅炉水冷壁,其高温腐蚀主要分为三类:氧化腐蚀、硫化腐蚀和盐辉腐蚀。
(1)氧化腐蚀锅炉内氧化气体会与水冷壁表面的金属发生反应,形成金属氧化物产物。
金属氧化物膜密封性差,会使得金属表面不断被氧化,形成更多的氧化物。
氧化腐蚀会导致水冷壁表面变薄,疏松、孔洞、开裂等现象,进而影响水冷壁的机械强度和冷却效果。
(2)硫化腐蚀当锅炉燃烧含硫燃料时,燃料中的硫得不到完全燃烧,就会形成硫化物。
硫化物与水冷壁表面的金属反应,形成硫化物和硫化氢。
硫化腐蚀会使水冷壁表面形成硫酸盐产物,加速水冷壁的腐蚀。
同时产生的氢氧化物,与水冷壁上的钠、钾离子结合形成高温颗粒,风冷管道中的高温颗粒对锅炉腐蚀性极大。
(3)盐辉腐蚀盐辉腐蚀主要是指锅炉中氯、氧和水蒸气形成氧化物时,产生的氯化物和氢氧化物,随着水蒸气进入水冷壁表面,遇到高温部位会被分解生成氯化氢和氧化铁,并形成毒性腐蚀性很强的酸性环境,形成盐辉腐蚀。
2. 防护技术措施针对锅炉水冷壁高温腐蚀,目前有以下技术措施可供选择。
(1)金属材料选择提高材料抗腐蚀性能是有效的防腐技术。
一般情况下,Cr、Mo等合金元素能够增强金属材料的耐点蚀性、进一步提高耐氧化性和耐腐蚀性能,而镍、钴等合金元素则能够增加材料的耐腐蚀性。
(2)防锈涂层针对氧化腐蚀,涂覆高温耐蚀涂层是防护措施之一。
涂层材料应具有良好的耐高温性和耐腐蚀性能,且对稳定性好。
目前研究的高温耐蚀涂层材料主要包括:高铝氧化物涂层、高温硅酸盐涂层等。
防止锅炉高温腐蚀技术措施

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为了有效地防止锅炉高温腐蚀,需要采取一系列的技术措施。
以下是一些常见的防止锅炉高温腐蚀的技术措施。
1. 材料选择。
选择具有良好耐腐蚀性能的材料作为锅炉部件的制造材料。
常见的耐高温腐蚀材料包括不锈钢、铬合金钢等。
2. 表面涂层。
锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施

锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施随着工业的快速发展和能源需求的增加,锅炉作为最常用的热能装置之一,在现代生产和生活中扮演着至关重要的角色。
而锅炉内部的高温水冷壁作为一种保护设备,其完好性对于锅炉的正常运行至关重要。
然而,锅炉水冷壁在长时间高温和高压环境下容易遭受腐蚀,严重影响其性能和寿命。
为了避免这种情况的发生,锅炉水冷壁需要采取一系列的防腐措施。
一、锅炉水冷壁高温腐蚀类型1. 灰渣侵蚀:锅炉燃烧产生的灰渣中含有大量腐蚀性成分,灰渣与水冷壁表面发生物理化学反应,导致水冷壁金属表面被侵蚀,进而影响其结构和性能。
2. 燃烧产物腐蚀:燃烧产物中含有大量酸性气体,例如SOx、NOx等,这些气体与水冷壁金属表面发生反应,形成酸性物质,从而引发腐蚀。
3. 燃烧沉淀腐蚀:在锅炉燃烧过程中,会产生大量沉淀物质,这些沉淀物质中含有一定的腐蚀性成分,沉淀在水冷壁上可能引发腐蚀。
二、锅炉水冷壁高温腐蚀防止措施针对锅炉水冷壁高温腐蚀问题,我们可以采取一系列的防止措施来保护水冷壁,提高其使用寿命和性能。
1. 材料选择:选择耐高温和耐腐蚀的金属材料作为水冷壁的制作材料。
常用的金属材料有SA-213T12、SA-213T22、SA-335P22等。
这些材料具有良好的抗腐蚀性和耐高温性能,能够有效抵抗锅炉高温环境下的腐蚀。
2. 表面涂层:在水冷壁表面涂覆一层耐高温和耐腐蚀的涂层,如高温耐蚀涂料。
这种涂层可以有效隔离水冷壁与高温环境之间的接触,减少腐蚀的发生。
3. 清洗保护:定期对水冷壁进行清洗,将附着在水冷壁表面的灰渣和沉淀物清除干净,以减少腐蚀的可能性。
4. 碱浸保护:通过在水冷壁上进行碱浸处理,可以形成一层保护膜,阻止腐蚀性成分进一步侵蚀水冷壁。
5. 水质控制:控制锅炉的供水水质,尽量减少其中的腐蚀性成分,以减少对水冷壁的腐蚀。
6. 锅炉操作规范:合理的运行和操作锅炉,维持合适的温度和压力,以减少对水冷壁的腐蚀风险。
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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
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
主要影响因素
1、关键因素为溶解氧的气体浓度(氧气和二氧化碳)、PH值、温度、给 水水质和给水处理专用系统 2、生成连续的四氧化三铁保护层并保持完好,足以实现对锅炉的腐蚀防 护 3、用来除结垢和沉淀的化学处理应与专用水设施和锅炉给水处理系统的 除氧剂相匹配 4、铜锌合金应避免与联氨、中和胺或含氨化合物的锅炉冷凝水接触
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; 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。
主要影响因素:
1、PH值: CO2 分压高,PH值下降,腐蚀性增强 2、温度:温度未达到溶液中CO2 气体溢出温度前,随温度升高,腐蚀速率增大 3、如果铬含量未达到12%以上,增加钢种铬的含量不能明显提高耐腐蚀能力
腐蚀易发生部位:
锅炉给水和蒸汽冷凝系统
主要预防措施:
1、缓蚀剂:在蒸汽冷凝水系统中加入缓蚀剂 2、PH值:液相PH值提高到6.0以上可有效降低蒸汽冷凝水系统的腐蚀速率
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; 裂纹主要为沿晶型,裂纹内一般会充满氧化物。
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; 如果物料含氰化物时,开裂敏感性增加;
受影响材料:
1、所有加热炉和锅炉的常用材料 2、50Cr-50Ni系列合金耐蚀能力强
主要影响因素:
1、温度:金属温度超过盐的融化温度时腐蚀才会发生, 温度最高的部位腐蚀最严重 2、合金成分:腐蚀速率因合金成分不同而变化,镍基合 金耐蚀能力强 3、熔渣类型:燃油燃料的燃灰中熔渣是五氧化二矾和氧 化钠的混合物,或五氧化二矾和硫酸钠的混合物,熔点约 538℃;燃煤的燃灰对过热器和再热器的腐蚀是硫酸铁钠 和硫酸铁钾熔渣造成的,熔点在544℃-610℃间;水冷壁 的燃灰腐蚀是焦硫酸钠和焦硫酸钾的混合熔渣造成的,熔 点温度约371℃。气相中CO、H2S、H2含量较高,以及未 燃烧的煤粉都会形成还原性条件,腐蚀加速,腐蚀速率是 氧化性条件的2倍-5倍 4、管子(尤其是奥氏体合金材质)表面的渗碳,会降低 耐腐蚀性,加速金属的损耗
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。
损伤形态
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
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
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。
5.二氧化碳腐蚀
金属在潮湿的CO2 中发生的腐蚀
损伤形态
1、形成液相的部位发生腐蚀, CO2 从气相中冷凝出来的部位 2、腐蚀区域壁厚减薄,可能形成蚀坑或蚀孔 3、在紊流区,碳钢发生腐蚀时可能形成较深的蚀坑或沟槽 4、腐蚀一般发生在紊流和液体冲击区域,有时也会发生在管道根部
6、高温氧化腐蚀
高温下金属与氧气发生反应生成金属氧化物的过 程;
损伤形态:
多数合金,包括碳钢和低合金钢,氧化腐蚀表现为均匀腐蚀,腐蚀发生后在 金属表面生成氧化物膜 300系列不锈钢和镍基合金在高温氧化作用下已形成暗色的氧化物薄膜
主要影响因素:
温度:碳钢随温度的升高腐蚀加剧,538℃以上的碳钢的氧化腐蚀严重 合金成分:铬元素可形成保护性氧化物膜,故碳钢和其他合金的耐高温氧化 腐蚀性通常取决于材料的铬元素含量,300系列不锈钢在816℃以下有良好的 耐蚀性
7、燃灰腐蚀
损伤机理:
燃油或燃煤中的杂质(硫、钠、钾和钒), 在加热炉、锅炉、燃气涡轮的金属表面沉 积和融化,生成的熔渣溶解了表面的金属 氧化物膜,使膜下新鲜金属裸露出来和氧 气反应再次生成氧化铁等氧化物,如此反 复加速材料在高温下的损耗
损伤形态:
1、燃油的燃灰腐蚀主要表现为结渣处的严重金属损耗,金属腐蚀速 率可达2.5mm/年-25mm/年 2、使用燃油的过热器和再热器沉积燃灰至少可分为两层:附着在部 件上的沉积物最为重要,在室温下呈暗灰色或黑色的外观;熔融态硫 酸盐将腐蚀产物烧结并覆盖在表面,形成粘着力很强的玻璃状硬垢。 去除燃灰沉积物后,金属基体表面程鳄鱼皮状,腐蚀浅槽纵横交错 3、使用燃煤时燃灰层的玻璃状硬垢层和基体金属间课件明显的平滑 界面 4、水冷壁开裂以环向为主,轴向相对少些,整体表现为环向凹槽 5、熔融灰团形成时,只能维持住一定重量的灰分。重量过大时,熔 渣会脱落,使一段无遮挡的光管暴露在燃烧室的热流下。水冷壁温度 会发生跃升,估计幅度可达38℃,形成类似于热疲劳的开裂;蒸汽冷 却管的机理也类似,只是温度跃升小一些,因此热疲劳损伤也轻微一 些;过热器和再热器的鳄鱼皮状斑纹和燃煤锅炉水冷壁的环向开裂也 类似
主要预防措施:
1、燃料改进:使用杂质含量低的燃料或进行掺混 可减缓燃灰腐蚀 2、设计优化:燃烧器合理设计,减少火焰冲击和 局部过热等可能产生高温的状况 3、工艺改进:燃烧时保持氧气过量实现燃料充分 燃烧,或向燃料中添加特殊的添加剂提高炉渣熔 点,并降低沉积物粘附在金属表面或熔解保护性 氧化物膜的可能性;降低设备使用温度,使温度 最高的部位不超过熔渣的熔点 4、选材:管线吊管架和支架等容易产生高温的部 件,可以改用50%Cr-50%Ni合金,如合金657, 但可能需同时对吊管架的设计进行更改,以改善 50%Cr-50%Ni合金低应力脆断问题
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
硬石膏单 硅石膏硬 硅钙石 磁体垢或 赤铁垢
坚硬 致密
铁垢
粘片
棕褐色
磁体垢质地疏 松 赤铁垢质 地紧密 有些质地柔软 有些微密
油垢
柔软状
黑色
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
主要预防措施
系统改进:系统设计改进、运行优化和进行化学处理来 防护,如冷换设备设计时冷却水走管程; 温度:入口设计温度应低于57℃; 流速:流速须有最小流速和最大流速范围限制,尤其是 使用含盐水时; 材质选用:选用耐蚀性好的材质,尤其对于在高含氯、 低流速、高温度和/或水处理不当的冷却水系统中运行的 换热设备; 清洗:对换热管内外表面进行定期清洗。
易发生的装置或设备
加热炉、锅炉和其他火焰加热设备等高温环境中运行的设备,尤其是温度超 过538℃的设备和管道中
主要预防措施: 1、材质选用:通过材质升级可防氧化腐蚀。铬是影响耐 氧化能力的主要合金元素,硅和铝等其他金属元素也有同 样效果,但因其力学性能不利,添加量应控制。用于加热 炉支架、烧嘴喷口和燃烧设备部件的特殊合金常添加这些 元素 2、保护层:敷设耐氧化的表面保护层
主要预防措施
1、除氧处理:在进行机械除氧的同时,根据系统压力情况进行化学药剂 (催化亚硫酸钠和联氨)除氧,可减少系统含氧量,残存除氧剂被夹带到 蒸汽发生系统,可除去除氧器下游混入的氧 2、缓蚀剂:采用结垢或沉积物控制,或者四氧化三铁保护层防护的处理 方案,如果不能降低冷凝水回流系统的二氧化碳,可能就需要添加胺类缓 蚀剂