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锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施


作者:菏泽锅炉厂有限公司【官方网站】 发布时间:2018-1-29 本文被阅读 296 次
微信图片_20171222083633.jpg锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施王敏(辽宁省辽中县辽河化工厂,辽宁辽中110200)章对产生腐蚀的原因进行了分析,并提出了预防和减少腐蚀的措施。  1.前言化肥厂的主要车间:合成、尿素、水汽,其生产工艺系统和汽水系统构成一个庞大的网络,并且两者紧密相关。锅炉给水是由脱盐水和冷凝液供给的,给水质量的好坏影响着全厂整个锅炉水系统、蒸汽系统以及工艺系统的正常运行,因为许多重要设备都是蒸汽的大用户,五大机组以及引风机、鼓风机,还有其他泵体的透平都是用蒸汽来驱动,如果水汽质量管理不善,就可能使锅炉本体、给水管路、蒸汽管路及各动力设备等受到腐蚀的危害。因此,为了抑制腐蚀,加强对水汽质量的管理就显得至关重要。  2.腐蚀的概念当金属材料与周围介质(如水、空气等)接触时,由于发生化学或电化学过程而遭受损耗或破坏的情况称为腐蚀。凡是与周围介质直接起化学作用而使金属破坏的过程均属于化学腐蚀;若在腐蚀过程中还伴有电流产生,则属于电化学腐蚀。  如果一种金属(铁、铜、铝等)与电解质溶液相接触,金属表面的正离子受到极性水分子的作用而发生水化,由于金属正离子水化而进入溶液,金属表面就积累了过剩电子,使金属带负电,与此同时,紧靠金属表面的液层带正电,这样就在金属与溶液的界面上形成双电层。若电解溶液中有其他正离子存在,并与金属表面过剩电子结成中性原子,则双电层被破坏,使金属离子继续进入溶液,这就是金属腐蚀的过程。  3.腐蚀类型及特征3.1气体腐蚀在中性或碱性介质中发生的气体腐蚀,其基本特征是:在金属表面上形成点蚀或溃疡腐蚀。在腐蚀部位,一般均有突起的腐蚀产物,从表面上看,似乎是一层均匀面较厚的锈层,锈层下面的金属表面有许多高低不同的点蚀坑。  当给水中含有溶解氧时,它的危害主要表现在以下几个方面:破坏金属表面的保护膜使它变成铁锈而脱落,反应式为:在电化学反应中O2是一个强去极化剂,会加速腐蚀反应的进行:氧气腐蚀主要发生在给水管道和省煤器中,因为溶解氧首先与这些部件接触。  二氧化碳是水中存在较多的一种杂质,在通常情况下都是以游离形式存在,并建立下列碳酸平衡:>2H++Co3~从上式可见,水中的CO2越多,生成的H+就越多,pH也就越低,引起氢去极化腐蚀,当水中同时存在CO2和O2时,阴极上则同时存在H+和O2去极化剂,使腐蚀加剧。 因为纯水是一种缓冲性很差的水。  3.2碱、酸的腐蚀当高温炉水中碱度(游离NaOH)过高时,由铁、壁面上的非铁分子以及炉水组成了碱性腐蚀微电池,在阳极上形成疏松的FeO4,不能起保护作用。反应式为:如果炉水碱度浓度不大,即使在高温下,Fe(OH)转变成的是致密的Fe3O4保护膜,提高了抗蚀性能。因此,锅炉的碱性腐蚀通常发生在炉水蒸浓的条件下,如汽水分层、水循环停滞;或在水垢缝隙中形成垢下碱性腐蚀,其特征为斑形。在某些情况下,省煤器管、过热器管等部位的金属也可能发生碱腐蚀。酸腐蚀是由于炉水中的氯化镁等盐类在管壁处分解形成盐酸,或是给水中直接漏入酸而引起的,在有HCl溶液存在时,Fe34能牢固粘附在钢表面上,但却是多孔而且呈现层状结构。锅炉系统中水冷壁管处于高温区,易受到腐蚀的侵害,水冷壁管酸腐蚀的特点为:在腐蚀表面有层状Fe34附着。  3.3水蒸汽腐蚀这种腐蚀主要发生在锅炉受热面水流动工况不良的部位。如发生水汽分层,水流不畅等部位,水汽腐蚀的特征是在金属表面上有一层紧密的“鳞片”状氧化铁层,下面的金属出现较大面积的减薄。  3.4应力腐蚀锅炉金属产生应力腐蚀破裂时,常发现裂纹周围附有炉水中的固体盐类,在裂纹内还有灰黑色的腐蚀产物。苛性脆化腐蚀就是由于锅炉金属在过应力的条件下与水在裂缝中浓缩的氢氧化钠作用而引起的。  3.5腐蚀疲劳当受热面受到交变热应力,并同时受电化学腐蚀时,金属的疲劳极限大大降低,形成穿晶裂缝,这种情况称为腐蚀疲劳。其特征是金属产生了裂纹或破裂。裂纹大多在表面上的一些点蚀坑处延伸或在氧化膜破裂处向下发展。锅炉汽包或下降管等部位常发生蚀疲劳问题。以上就是锅炉汽水系统常遇到的一些主要腐蚀类型及腐蚀特征。无论哪一种腐蚀,都会引起严重的危害,甚至造成巨大的经济损失。因此采取防腐蚀措施十分必要。   4.防腐措施汽水系统的腐蚀会造成蒸汽系统中主要设备的损坏,甚至报废。因此要防患于未然,采取有力措施防止腐蚀发生。  1锅炉用水要除氧除气锅炉用水要彻底除氧除气,加强除氧器的运行管理,消除加剧腐蚀的因素;当设备停用时,充氮气或充水防止氧气腐蚀,做好设备的停用保护。此外,在炉水中cr含量较高的条件下,还得考虑适当提高炉水的碱度,若金属表面有沉积物或腐蚀产物,应及时清除,保护金属表面清洁,尽量避免用含氧水在设备内长期静止浸泡等。  4.1调节好水的pH值减少给水中金属氧化物含量,防止泄漏,调整炉水的pH值。锅炉在正常运行条件下,金属表面覆盖着致密的Fe34保护膜,使锅炉免受腐蚀。但是如果该膜被破坏或呈疏松,则金属受腐蚀。而促使Fe34膜破坏或疏松的最重要因素是水溶液的pH值。随着水的pH值增大,钢铁的腐蚀明显减少。把水的pH值从8提高到10对减少钢铁腐蚀有明显效果。蚀平厘溶解氧(毫升/克)水的pH值对腐蚀的影响但是,从铁、铜等不同材质金属的防腐蚀效果全面考虑,一般对热力系统水质调节处理时,把给水的pH值调节在8.5~9.2的范围内。  4.2形成良好的保护膜,保持锅炉金属表面清洁在碳钢中加入某些合金元素,能促使其形成耐蚀的保护膜;锅炉经酸洗后,在高温纯水中所形成的氧化膜薄而致密,质量较好;近年来,国外所研究锅炉给水中性处理,就是利用在给水中加入H2O2,使金表面形成良好的保护膜从而达到防腐和给水带铁的一项措施。  4.3减少应力腐蚀合理设计和施工,保持正常启停工况,消除因应力及炉水中敏感成分所造成的影响。如审查设计时忽略了受热膨胀等因素,就会造成某些部件在投入运行后,产生很大的应力。锅炉起停次数多,若启动或使用时水中含氧较高,引起设备点蚀,这些点蚀坑会引起应力集中,再加上起停时交变应力的作用,便会产生腐蚀疲劳裂纹。  4.4根据热负荷的强度,严格要求水质管壁的热传递状态,对锅炉蒸发部分的腐蚀起了主要作用。这是因为它直接影响水冷壁管上沉积物的形成速度以及水壁管的温度状态。所以应该对锅炉水质严格要求。(下转第33页)定额基价、材料组成与调整后基价、材料组成对照见表1.表1定额基价。材料组成与调整后基价。材料组成对照单位:10m2定额编号项目环氧底漆一层刮腻子衬布一层衬布二层罩面二层基价基价人工材料单位单价数量材环氧树脂煤焦油丙酮苯(二苯)料组成乙二胺二1脂石英粉玻璃丝布其他元注:()内数据为调整后的数据,其余为定额数据上表中,定额基价合计为60403元八0米2,调整后基价合计为496.18元0米2,调整后基价与定额基价相比下调约17.86%. 4材料差价调整的两种方法及适用范围一般说来,可以使用以下两种方法对材料差价进行调整根据实际用量、市场现价直接对定额中的材料费进行调整;保持定额基价不变,在综合费后计取实际材料差价,材料差价参与取税。 由于不同定额的综合费率计取的基础不同,为使实际造价保持合理,应根据所用定额来选定材料差价的调整方法。对于以直接人工费为基础来计取综合费的定额(如《全国统一安装定额〉>),以上两种调差方法不会对造价造成任何影响,因此均可使用;对于以定额直接费为基础来计取综合费的定额(如《江西省建筑工程综合预算定额〉〉),由于定额材料费参与了计取综合费,因此,只能采用第一种调差方法,以避免超出实际部分的材料费参与计取综合费,使实际造价不合理上浮。  5结语综上所述,我们可以得出以下结论:除锈施工的质量认定与定额选项取费直接相关,应尽量做到客观、实际;防腐蚀施工中工艺、配方的调整以及材料价差对定额直接费影响较大,应根据实际情况对定额直接材料费做出调整;应根据定额种类来确定材料差价的处理方法,减少不合理的工程费用支出。
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