熱力設(shè)備的腐蝕和防護(hù)

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熱力設(shè)備的腐蝕和防護(hù)

　　熱力設(shè)備的腐蝕和防護(hù)

　　【摘要】熱力設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會受到來自各個(gè)方面的腐蝕。腐蝕的種類較多，主要的產(chǎn)生機(jī)理是外力和化學(xué)性腐蝕。本文通過對熱力設(shè)備腐蝕的成因和特點(diǎn)進(jìn)行了分析，進(jìn)而總結(jié)和提出了一些防腐蝕的措施，以確保熱力設(shè)備的安全運(yùn)行。

　　【關(guān)鍵詞】腐蝕成因;防腐措施

　　1 熱力設(shè)備的腐蝕成因和特點(diǎn)

　　1.1 腐蝕熱力設(shè)備的形式和原因

　　熱力設(shè)備的腐蝕的主要形式有，氧腐蝕、酸腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。下面分別加以介紹：在省煤器中的腐蝕一般為氧腐蝕，其腐蝕機(jī)理是由于給水溫度高且含氧量較大導(dǎo)致的，其結(jié)果是省煤器的因腐蝕發(fā)生泄漏。

　　鍋爐發(fā)生的腐蝕主要是介質(zhì)濃縮腐蝕，其主要原因是高溫高壓下鍋爐水局部濃縮或者鍋爐的循環(huán)水處理不當(dāng)，導(dǎo)致PH值的高低變化，從而產(chǎn)生了酸堿性腐蝕。在鍋爐內(nèi)沉積物下面產(chǎn)生局部濃縮腐蝕，這是因?yàn)殄仩t內(nèi)的沉積阻礙無法使?fàn)t水向外擴(kuò)散，在高溫下形成了濃度很高的液體，導(dǎo)致了對鍋爐的腐蝕。

　　水冷壁的腐蝕主要有外壁熱腐蝕和內(nèi)壁腐蝕兩種。熱腐蝕主要是硫腐蝕，就是在一定的溫度下煤中的硫的存在產(chǎn)生了硫化氫、硫酸鹽和熔融物等作用在冷水壁的金屬表面產(chǎn)生了腐蝕。這種腐蝕的發(fā)生是需要一定的條件下的，主要是煤炭中的硫、鈉、鉀并在一定的溫度條件下發(fā)生的。

　　高壓汽包的腐蝕主要是沉積物的腐蝕，也分為酸性腐蝕和堿性腐蝕。發(fā)生酸性腐蝕的基本特征是鍋爐水低PH值運(yùn)行使腐蝕部位出現(xiàn)了脫碳現(xiàn)象。另外一種是堿腐蝕，這種腐蝕對金屬組織和其機(jī)械性破壞不大，腐蝕隱蔽，容易被人忽視。

　　水冷壁管由于水管的結(jié)垢導(dǎo)致的腐蝕是也是一種介質(zhì)濃縮腐蝕，屬于氫腐蝕。水質(zhì)的惡化、鍋爐偏燃、新的冷水管存在質(zhì)量問題、冷水管焊接接口錯(cuò)位等都會發(fā)生這種腐蝕。另外在惡劣水質(zhì)條件下，采用全揮發(fā)處理爐水是也容易導(dǎo)致氫腐蝕。

　　凝汽器的腐蝕主要是低溫的碳酸腐蝕，這是由于設(shè)備內(nèi)部的凝結(jié)水緩沖性能差，當(dāng)水中含有二氧化碳時(shí)就會導(dǎo)致PH值降低，產(chǎn)生酸腐蝕。在凝汽器的水側(cè)，若循環(huán)的冷水具有腐蝕性就會導(dǎo)致其銅管產(chǎn)生腐蝕，若循環(huán)的冷水有結(jié)垢傾向就會在結(jié)構(gòu)后對銅管產(chǎn)生腐蝕。

　　實(shí)際經(jīng)驗(yàn)顯示，由于結(jié)垢黃銅管的脫鋅，即使不易脫鋅的銅管也會出現(xiàn)點(diǎn)蝕，白銅管也會產(chǎn)生點(diǎn)蝕或者脫鎳。這種腐蝕的原因就是在沉積物的作用下溶液閉塞，從而形成了腐蝕原電池，導(dǎo)致了電化學(xué)腐蝕的點(diǎn)蝕坑，最終產(chǎn)生穿孔。

　　汽輪機(jī)的腐蝕主要是酸性腐蝕。主要是蒸汽的凝結(jié)水PH值較低或者存在有機(jī)物等，從而造成了酸性的腐蝕。

　　1.2 不同機(jī)組的腐蝕特點(diǎn)

　　中低壓參數(shù)機(jī)組，主要的腐蝕形式是氧腐蝕。這是因?yàn)榈蛪簷C(jī)組如果用于調(diào)峰，啟動頻繁，這樣就不可避免的會使氧氣在停機(jī)時(shí)進(jìn)入熱力系統(tǒng)。而且這樣的機(jī)組一般不采用化學(xué)除氧，如果除氧器工作出現(xiàn)異常，就會導(dǎo)致氧腐蝕，這樣往往導(dǎo)致省煤器腐蝕泄漏。

　　高壓機(jī)組，這種機(jī)組的補(bǔ)給水的水質(zhì)較好，同時(shí)鍋爐內(nèi)一般采用了協(xié)調(diào)磷酸鹽處理，但是這樣的機(jī)組往往不配備凝結(jié)水處理裝置，這樣凝結(jié)水就會因凝汽器的泄露而遭到污染，導(dǎo)致了給水的水質(zhì)惡化，這就是機(jī)組結(jié)垢、腐蝕、積鹽的主要原因。

　　亞臨界和其他參數(shù)的機(jī)組，對水質(zhì)要求嚴(yán)格，并且大多配備了凝結(jié)水除鹽設(shè)備。這樣在系統(tǒng)內(nèi)的水質(zhì)較好，鍋爐水含鹽量低，緩沖性小，因此無論是采用低磷酸鹽處理還是揮發(fā)性處理都會因?yàn)殄仩t水的PH值降低而產(chǎn)生酸腐蝕。同時(shí)精處理再生用酸誤漏入系統(tǒng)或精處理樹脂漏入熱力系統(tǒng)都有可能使?fàn)t水pH過低而產(chǎn)生酸腐蝕。

　　2 熱力設(shè)備防腐蝕措施

　　2.1 氧腐蝕防止措施

　　設(shè)備在運(yùn)行過程中受到的氧腐蝕主要是根據(jù)氧的濃度、PH值、水溫、水中離子和水的流速有關(guān)，其中最主要的因素就是氧氣的濃度，所以要防止氧腐蝕就要減少溶氧量，主要的方法就是對水除氧，降低水中的氧氣含量達(dá)到最低。主要方法有：

　　2.1.1 熱力除氧

　　熱力除氧的作用機(jī)理是在敞口設(shè)備中將水加熱到沸點(diǎn)，這時(shí)氧氣在水汽分界面上的分壓等于零，水中溶解的氧氣就會自然分離出來。由于二氧化碳的溶解度和氧氣一樣，所以在熱力除氧的過程中還能除去大部分的二氧化碳。目前熱力設(shè)備防腐中的除氧器主要有淋水盤、噴霧填料、膜式等。

　　2.1.2 化學(xué)除氧

　　化學(xué)除氧的方法主要是利用化學(xué)藥品進(jìn)行除氧。高參數(shù)的鍋爐一般使用聯(lián)胺法，參數(shù)比較低的鍋爐采用煙硫酸鈉。

　　(1)聯(lián)氨的溶解機(jī)理：實(shí)質(zhì)上聯(lián)氨是一種還原劑，特別是在堿性的溶液中，聯(lián)胺的還原性更強(qiáng)。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，聯(lián)氨除氧的效果與聯(lián)氨的濃度、溶液的PH值、溫度、催化劑等因素有密切關(guān)系。為了取得良好的除氧效果，聯(lián)氨處理的合理?xiàng)l件是：

　　水溫在200℃以上，介質(zhì)的PH值在8.7-11之間，有一定的過剩量，最好能加催化劑。聯(lián)胺法在一定的條件下還可以對鍋爐水內(nèi)的一些具有腐蝕性的雜質(zhì)進(jìn)行化學(xué)消除，所以聯(lián)氨可以防止鍋內(nèi)生成鐵垢和銅垢。(2)亞硫酸鈉的處理原理：亞硫酸鈉易溶于水，是一種還原劑，能和水中的氧反應(yīng)生成硫酸鈉。

　　2.2 酸腐蝕預(yù)防措施

　　2.2.1 降低鍋爐補(bǔ)水的堿度。因?yàn)闊崃υO(shè)備的水氣系統(tǒng)中的二氧化碳的主要來源就是補(bǔ)給水中的碳酸鹽，所以降低了補(bǔ)給水的堿度，就可以將系統(tǒng)中的二氧化碳含量降低。降低水中的堿度一般采用不同的水氣凈化的方法，例如石灰處理、氫鈉離子交換等處理發(fā)放均可以是熱力設(shè)備中的游離二氧化碳降低到安全標(biāo)準(zhǔn)。

　　2.2.2 在水汽循環(huán)中減少汽水損失，降低系統(tǒng)的補(bǔ)水頻率和水量，尤其是一些電熱一體的電廠應(yīng)盡量增加回水量，以此減少補(bǔ)水。

　　2.2.3 首先，增加維護(hù)防止凝氣器泄漏，提高凝結(jié)水的質(zhì)量。其次，對直流鍋爐、超高壓以上參數(shù)的大容量鍋爐的凝結(jié)水應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的凈化處理，以去除因凝汽器泄漏而進(jìn)入凝結(jié)水的產(chǎn)生腐蝕的雜質(zhì)。

　　2.2.4 在運(yùn)行中防止空氣滲漏到水汽系統(tǒng)中，同時(shí)提高除氧器的利用率。除氧器盡量維持在較高的運(yùn)轉(zhuǎn)壓力和相應(yīng)的溫度，還可以加裝在沸騰裝置，以提高排除水中的游離二氧化碳的效率。

　　2.3 應(yīng)力腐蝕預(yù)防措施

　　降低部件在運(yùn)行中的應(yīng)力，采用焊接代替榫卯連接，改善結(jié)構(gòu)和安裝的方法，必要時(shí)可以在設(shè)備的管道外加裝保護(hù)措施。另外在運(yùn)行中保證設(shè)備的負(fù)荷在穩(wěn)定狀態(tài)下，避免超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　2.4 鍋爐介質(zhì)濃縮腐蝕預(yù)防措施

　　2.4.1 做好維護(hù)保持鍋爐的整體的受熱面狀態(tài)良好，保持表面清潔和表面形成良好的保護(hù)膜。

　　2.4.2 采取措施減少給水的鋼鐵含量。首先，要達(dá)到這樣的目標(biāo)就必須降低給水系統(tǒng)的氧腐蝕、減少凝水系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)的氧腐蝕、二氧化碳腐蝕。其次，還要防止設(shè)備停用時(shí)的腐蝕和腐蝕產(chǎn)物進(jìn)入鍋爐。最后，應(yīng)采取措施防止鍋爐外的水處理系統(tǒng)腐蝕，以此減少給水的含鐵量。

　　2.4.3 保證按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)正確進(jìn)行鍋爐的運(yùn)行和操作，盡量使鍋爐的載荷平穩(wěn)，防止超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。還要使鍋爐穩(wěn)定燃燒，減少啟停次數(shù)。

　　3 總結(jié)

　　熱力設(shè)備的腐蝕產(chǎn)生的根本原因就是設(shè)備供水的酸堿值的改變，在高溫高壓的作用下產(chǎn)了一系列的化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致了設(shè)備的管路的性質(zhì)改變，導(dǎo)致了腐蝕。在進(jìn)行防腐措施的時(shí)候應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的機(jī)組的特點(diǎn)，采用合理的防腐措施以達(dá)到最佳的防腐效果。

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