锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施分析
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腐蚀是指蒸汽锅炉在使用过程中,金属材料与腐蚀介质之间产生化学反应,导致金属材料失去原有性能并逐渐破坏的现象。
蒸汽锅炉腐蚀的主要原因有以下几个方面。
蒸汽锅炉内部的水会产生腐蚀性物质,如溶氧、二氧化碳、硫酸根离子等。
这些物质会与金属表面发生反应,形成金属离子和膜状氧化物,进一步加剧腐蚀速度。
特别是溶解在水中的氧气,会通过电化学反应,使金属表面发生氧化反应,形成金属氧化物,同时还会剥离金属表面的保护膜,加速腐蚀的进行。
蒸汽锅炉在加工和制造过程中,可能会存在金属品质的问题。
比如金属中的杂质和缺陷等都会导致金属的腐蚀率增加。
锅炉排烟中的酸性气体也会侵蚀锅炉金属,进一步加剧腐蚀的速度。
锅炉水处理不当也是引起腐蚀的重要因素。
水中硬度过高、铁离子过多等都会增加水的腐蚀性。
而如果对水进行适当的处理,如添加缓蚀剂、碱性调节剂等,可以减少水对金属的腐蚀。
为了防范蒸汽锅炉的腐蚀问题,需要采取一系列的措施。
水处理是关键。
要定期检测锅炉水中的主要指标,如PH值、硬度、溶解氧含量等,合理调节水质的成分,使其达到适当的条件。
需要定期对锅炉水进行排污和补水,保持水质的新鲜度。
锅炉设备的清洗和维护也是必要的。
定期清洗锅炉内部的污垢、杂质和沉积物,以减少对锅炉的腐蚀。
定期检查锅炉的阀门、管道和各个部件,及时处理发现的问题,确保设备的正常运行。
选择合适的金属材料也是减少腐蚀的重要措施。
根据蒸汽锅炉的工作条件和介质特性,选择抗腐蚀能力较强的金属材料,如不锈钢、铝和镍等。
在制造过程中,要保证金属的质量,避免制造中的缺陷和杂质。
还有,定期进行锅炉的维护和保养也是防范腐蚀的关键。
要建立完善的维修保养计划,按时对锅炉进行检修和维护,及时更换老化和损坏的部件,确保锅炉的正常运行。
要防范蒸汽锅炉的腐蚀问题,需要从水质处理、设备清洗和维护、金属材料选择以及定期维护等多个方面着手,综合使用各种措施,确保锅炉的安全运行。
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见的一种设备,常用于生产和供暖等领域。
但是在使用过程中,由于受到各种因素的影响,蒸汽锅炉容易发生腐蚀。
本文将对蒸汽锅炉腐蚀原因和防范措施进行浅析。
一、腐蚀原因1.化学腐蚀在蒸汽锅炉运行的过程中,水总是与金属表面接触,水质中的含氧量、含碳酸盐量和PH值等因素都可能引起化学腐蚀。
此外,管道内的水流动也会导致化学腐蚀。
当蒸汽锅炉内的金属处于电化学反应的条件下时,电化学腐蚀也会发生。
电化学腐蚀是由于金属处于氧化还原反应中而引起的腐蚀现象。
3.热腐蚀在高温高压的条件下,蒸汽锅炉的管道和接头很容易因热腐蚀而受损。
热腐蚀是由于管道表面的保护膜被高温氧化破坏导致的腐蚀现象。
二、防范措施1.控制水质蒸汽锅炉的腐蚀与水质有关,因此控制水质是防范油锅炉腐蚀的关键。
要定期检测水质,降低水中含氧量和含碳酸盐量,并保持PH值在合适范围内。
如果水质不达标,可以通过加入化学剂和进行反渗透处理来改善。
2.适当加药在蒸汽锅炉的操作中,适量添加缓蚀剂可以有效防止腐蚀的发生。
缓蚀剂能够形成一层保护膜,避免金属与水接触,从而达到减少腐蚀的目的。
但是应该注意,加药的类型和用量要正确,否则可能效果不佳或反而产生负面影响。
水流速度过高会加剧热腐蚀的程度,因此应该控制好水的流速。
对于高温区域,可以采取数种措施,如增大管道截面积、添加润滑剂、进行热处理等。
4.定期维护即使水质和药剂等防腐材料得到控制,蒸汽锅炉也需要定期检查和维护。
要检查管道、接头和阀门等部位的保护膜是否完好,对于发现损坏或破损的部分要及时更换或修复。
总之,蒸汽锅炉腐蚀的原因复杂,防范措施也需多方面考虑。
只有采取科学有效的防腐措施,才能保证蒸汽锅炉的安全运行和使用寿命。
锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施
氧水 在设备 内长期 静止 浸泡等 。
4 2 调节好 水的 口 值 . H 减 少给 水 中金 属 氧化 物 含量 , 防止 泄 漏 , 调整 炉 水的 p H值 。锅炉 在正 常运 行条 件 下 , 属 表 面覆 盖 金 着 致密 的 F 4 护膜 . b0 保 使锅 炉免受 腐蚀 。但 是如 果 该膜 被破 坏或呈疏 松 , 金属 受腐 蚀。 而促 使 F 4 则 目0 膜破坏 或 疏松 的最 重 要 因 素是 水 溶 液 的 p 值 。 随 H 着水 的 p 值 增大 , 铁 的腐蚀 明显 减少 。 图 1把水 H 钢 的 p 值 从 8提 高 到 1 H 0对 减 少 钢 铁 腐 蚀 有 明显 效
章时产生腐蚀的原 因进行 了分析 , 井提 出了预 防和减 少腐蚀的措施 。
关键 词 锅 炉给 水 蒸汽 腐蚀 防腐蚀 措 施
l 前 言
化肥 厂 的主要 车 间 : 成 、 素 、 汽 , 生产 工 台 尿 水 其
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 , 水 给 质 量的好 坏影 响着全厂 整个锅 炉水 系统 、 汽系统 蒸
如果 炉 水 碱 度 浓 度 不 大 , 使 在 高 温 下 , e 即 F
位. 一般 均有 突起的腐蚀 产物 , 从表面 上看 , 乎是 一 似 层均匀 面较 厚的锈层 , 层下 面 的金 属表面有 许多 高 锈
一
( OH) 转 变成 的是致 密 的 F 3 保护膜 , 高 了抗腐 2 e 04 提
2 o2 c +F ( e OH) 一 2
.
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 ) 电解 质溶 液 相 接 与 触, 金属 表面的正 离子 受到极 性水分 子的作 用而 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。
锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施分析
锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施分析摘要:锅炉汽水系统如果不采取适当的保护措施,进入锅炉内的氧气会很容易使潮湿的金属表面产生腐蚀。
因此,在采用适当的保护,对防止锅炉腐蚀,延长锅炉的使用寿命,有着重要的意义,需要进一步加强对其的研究。
基于此本文分析了锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施。
关键词:锅炉汽水系统;腐蚀问题;防腐措施1、腐蚀类型及特征1.1、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: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。
1.2、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。
1.3、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。
1.4、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腐蚀疲劳问题。
2、锅炉汽水系统防腐措施2.1、除氧可以采取热力除氧和化学除氧两种方法给水热力除氧通过热力除氧器来实现,这种除氧方法,可将水中绝大部分的溶解氧除去。
根据气体溶解定律,热力除氧法不仅能除去水中的溶解氧,而且也可以除去水中其它各种溶解气体,包括大部分的游离CO2。
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热力设备,但在使用过程中容易出现腐蚀现象。
蒸汽锅
炉的腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀两种形式。
本文将从这两个方面分析蒸汽锅炉腐蚀
的原因,并提出相应的防范措施。
化学腐蚀是由于水中溶解的氧、二氧化碳、硫化物等致使金属表面腐蚀的化学物质的
作用。
氧腐蚀是最常见和主要的形式。
当蒸汽锅炉中的水含氧量高时,水中的氧与金属表
面接触发生氧化反应,生成氧化物膜,从而造成腐蚀。
二氧化硫和硫化氢是常见的水中硫
化物,它们与金属表面接触也会引起腐蚀。
为了防止化学腐蚀,可以采取以下措施。
通过给水系统进行除氧处理,消除水中的氧气,降低蒸汽锅炉的氧腐蚀。
可以通过在锅炉中添加缓蚀剂来形成保护膜,降低金属表面
和腐蚀介质的接触。
也可以采用碱性除垢剂进行清洗,去除锅炉内部的污垢和腐蚀产物,
减少腐蚀的发生。
电化学腐蚀是由于金属表面形成阳极和阴极,形成电化学反应导致金属腐蚀。
在蒸汽
锅炉中,金属表面是阴极,水或湿蒸汽中的氧是阳极。
当阳极和阴极之间存在电导体,如
水和盐等,就会引发电化学腐蚀。
金属表面的表面处理不良、金属材料选择不当等因素也
会加重电化学腐蚀。
蒸汽锅炉腐蚀是由于化学物质和电化学反应导致金属表面腐蚀。
要防范蒸汽锅炉腐蚀,可以采取措施消除腐蚀介质,如除氧处理、添加缓蚀剂等;同时也可以进行金属材料的防
腐处理,如表面镀层、涂层等。
定期清洗和维护蒸汽锅炉的内部,也是防范腐蚀的重要措施。
锅炉水腐蚀的原因及现行解决方法缺陷分析
锅炉水腐蚀的原因及现行解决方法缺陷分析摘要锅炉水中含有一些杂质,大体上分为3种:溶解固体、溶解气体、悬浮物质。
在锅炉水循环蒸发期间,会造成锅炉水pH值发生变化,溶解气体及溶解固体会在锅炉内产生变化,产生结垢问题,会直接或间接导致锅炉及管线的腐蚀问题,进而影响锅炉设备的使用寿命。
而现行的解决腐蚀问题的方法中存在一些缺陷。
关键词锅炉;腐蚀;溶解;管线在锅炉水的循环利用及处理过程中,锅炉设备和管线容易发生水腐蚀问题,腐蚀严重的时候会造成大量的凝结水无法回收,使大量的水资源和热量白白浪费,尤其锅炉使用寿命会大大降低,为了保护换热设备和输热管道,提高锅炉使用寿命,必须实施合理的处理方案。
纯净的水是不会有腐蚀作用的,但是实际锅炉给水中会含有一些杂质,大体上分为3种:溶解固体、溶解气体、悬浮物质。
目前锅炉的给水预处理环节已经可以将盐类物质处理在很低的水平,电导率一般都会很小,水硬度也很低,因此结垢问题不会在给水管线和设备上发生,但进入锅炉后,由于锅炉中水的蒸发浓缩,会产生硅及腐蚀产物的沉积。
这样,给水过程中带入如氧气和二氧化碳等溶解气体和回水中如铁和铜等腐蚀产物,会导致给水系统的腐蚀问题,进而影响锅炉设备的使用寿命。
炉水结垢也会造成锅炉的腐蚀。
锅炉水在工作过程中的蒸发会导致杂质浓缩,产生的垢就会在热交换表面和锅炉中沉积,变硬、变粘。
而锅炉结垢的原因是水中含有杂质和沉积物。
由于锅炉水中含有溶解的钙和镁,水中的重碳酸根在受热时会释放出二氧化碳,与钙和镁离子形成不溶性的碳酸盐,在锅炉中沉淀形成硬垢,从而降低蒸汽的品质。
凝结水过程中产生的铁和铜也能引起系统潜在的腐蚀和沉积物。
锅炉水中含有铜和铁时,会在金属受热面上形成铜垢或铁垢,由于金属表面与铜垢、铁垢之间的电位差异从而导致了电离作用,引起了金属的局部腐蚀,这种腐蚀一般是坑蚀,在锅炉表面产生坑洞,容易造成金属空孔或爆裂,导致设备泄漏,所以危害性很大,因此,严格控制锅炉水中铜和铁的含量,是防止锅炉腐蚀的必要措施。
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腐蚀是指在锅炉运行过程中,锅炉的金属材料受到腐蚀侵蚀的现象。
腐蚀的原因有很多,包括水质问题、气体腐蚀、金属腐蚀等等。
为了保证蒸汽锅炉的安全运行,必须采取有效的防腐措施。
蒸汽锅炉腐蚀的主要原因之一是水质问题。
水质问题主要包括水中含有的氧气、碱度、硅酸盐等物质。
氧气是造成铁锈的主要原因之一,它会与水中的氢离子结合形成可腐蚀金属的酸性物质。
碱度是指水中碱性物质的含量,碱度过高会导致水变得碱性,从而加速金属腐蚀。
硅酸盐是一种常见的水中溶质,它会与钙、镁等金属离子相结合形成硅酸盐沉淀,进而导致锅炉内部结垢和腐蚀。
另一个导致蒸汽锅炉腐蚀的原因是气体腐蚀。
蒸汽锅炉在燃烧过程中会产生许多有害气体,例如二氧化硫、二氧化碳、氯化氢等。
这些气体会与水中的氧气结合形成酸性物质,从而腐蚀金属。
锅炉的燃烧产物中还含有一些化学物质,如硫酸、硝酸等,它们也会加速金属的腐蚀。
金属腐蚀是蒸汽锅炉腐蚀的另一个重要原因。
金属材料在高温、高压和腐蚀性介质的作用下容易发生腐蚀。
锅炉中常用的金属材料有钢、铸铁等,它们在高温环境下容易发生氧化反应,形成氧化皮,并且容易受到水中的腐蚀物质的侵蚀。
为了防止蒸汽锅炉的腐蚀,可以采取以下防范措施。
必须保证水质符合要求。
对于水中含氧量过高的情况,可以通过给水预热、除氧等措施来降低水中氧气的含量。
对于水碱度过高的情况,可以采取调节水的酸碱度的方法,例如加入酸性或碱性物质调节水碱度。
对于水中的硅酸盐问题,可以采用水处理技术,如反渗透、离子交换等方法去除水中的硅酸盐。
要控制燃烧过程中产生的气体。
可以通过优化燃烧工艺,控制燃料的成分和供氧比例,减少有害气体的生成。
还可以在烟气中加入一定剂量的抗腐蚀剂,减少烟气对金属的腐蚀作用。
选择合适的金属材料。
在设计和制造蒸汽锅炉时,应该选择耐蚀性好的金属材料,如不锈钢、合金钢等。
还可以在金属表面进行防腐处理,如涂覆防腐涂料、喷涂防腐层等。
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【摘要】蒸汽锅炉腐蚀是影响锅炉运行安全和经济性的重要问题。
本文从水质腐蚀、燃烧气体腐蚀和机械磨损腐蚀三个方面分析了蒸汽锅炉腐蚀的原因,以及防范措施和监测维护措施。
水质问题包括氧腐蚀和碱性腐蚀,燃烧气体问题包括酸性气体的侵蚀,机械磨损则来自流体的运动状态。
防范措施包括提高水质、控制燃烧气体成分和减少机械磨损。
监测和维护措施则包括定期清洗和维护锅炉。
加强蒸汽锅炉腐蚀防范是保证锅炉安全稳定运行的关键。
通过本文的分析,让我们更加深入了解了蒸汽锅炉腐蚀问题的重要性,以及实施防范措施的必要性。
【关键词】蒸汽锅炉、腐蚀、水质、燃烧气体、机械磨损、防范措施、监测、维护、加强、必要性1. 引言1.1 蒸汽锅炉腐蚀问题的重要性蒸汽锅炉腐蚀是影响锅炉正常运行和寿命的重要问题,其严重程度直接影响到生产安全和设备维护成本。
蒸汽锅炉腐蚀不仅会导致设备损坏和停机,还可能造成环境污染和人身伤害,甚至引发火灾等事故。
对蒸汽锅炉腐蚀问题的重视和及时有效的防范措施对于保障生产安全和延长设备使用寿命至关重要。
只有深入了解蒸汽锅炉腐蚀的原因和特点,采取科学有效的防范措施,才能最大程度地减少腐蚀对设备的影响,提高设备运行效率,减少维护成本,确保生产持续稳定运行。
在当前工业生产中,加强蒸汽锅炉腐蚀防范已经成为一个迫切需要解决的重要问题。
2. 正文2.1 水质腐蚀的原因水质腐蚀是蒸汽锅炉中普遍存在的一种腐蚀形式,其主要原因包括以下几点:1. 氧腐蚀:水中的氧气是导致蒸汽锅炉腐蚀的主要因素之一。
在高温高压的工作环境下,水中的氧气会与金属表面发生氧化反应,形成金属氧化物,导致金属腐蚀。
2. 碱性腐蚀:碱性水质中的铁、铜等金属离子会与金属管壁发生化学反应,引起金属腐蚀。
碱性水质会破坏金属表面的保护膜,加速金属腐蚀的过程。
水质腐蚀是蒸汽锅炉中常见的腐蚀形式,为了有效防止水质腐蚀对蒸汽锅炉的损害,需要采取一系列的防护措施和监测手段,确保蒸汽锅炉的安全稳定运行。
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作为工业生产中常见的热能设备,其运行稳定性和使用寿命直接关系到工业生产的效率和安全。
腐蚀是导致锅炉损坏和性能下降的主要原因之一,因此了解蒸汽锅炉腐蚀的原因及防范措施对于保障其长期稳定运行至关重要。
蒸汽锅炉腐蚀主要因以下原因:1. 水质问题:水中所含的各种离子物质,如钙、镁、硫酸盐、氯离子等,会引起蒸汽锅炉内金属部件的腐蚀。
水中的氧气会与金属发生氧化反应,造成金属表面的腐蚀。
而水中的镁离子和硫酸盐会与钢材发生反应,形成硬质水垢,加速腐蚀的发生。
2. 温度问题:高温环境容易导致蒸汽锅炉内金属部件的腐蚀。
高温下,金属的氧化速度会加快,并且温度变化会导致金属产生热应力,从而使金属的腐蚀速度增加。
3. 酸碱问题:蒸汽锅炉内若存在酸性或碱性物质,会直接损害金属表面,引起腐蚀。
酸性物质容易溶解金属表面形成金属盐,而碱性物质则会破坏金属表面的保护膜,使其易受腐蚀。
为了有效防范蒸汽锅炉的腐蚀,在日常的运行和维护中需要采取以下措施:1. 控制水质:通过提高锅炉进水的水质,减少水中的阳离子和阴离子的含量,降低水中溶解氧的浓度。
可以通过化学处理水质、软水、过滤等方式控制水质。
2. 控制温度:合理控制蒸汽锅炉的工作温度,避免温度过高引起的腐蚀问题。
可以通过调整燃烧器的火焰温度、调整烟气温度等措施控制温度。
3. 防止锅炉内部积垢:定期清洗蒸汽锅炉内部,清除锅炉内部的水垢和污垢,避免积垢导致的腐蚀问题。
4. 定期检查和维护:定期对蒸汽锅炉进行检查和维护,发现问题及时修复。
可以采用无损检测技术,如超声波、磁粉探伤等方法检测锅炉内部金属结构的腐蚀情况,及时采取相应的措施。
5. 使用防腐涂料:合理选择合适的防腐涂料,涂刷在蒸汽锅炉的金属表面,形成一层保护膜,降低锅炉的腐蚀风险。
蒸汽锅炉的腐蚀问题主要由水质、温度和酸碱等因素引起。
通过控制水质、温度,定期清洗和维护,合理使用防腐涂料等措施,可以有效防范锅炉的腐蚀问题,保障蒸汽锅炉的长期稳定运行。
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热能设备,但在运行过程中会遭遇腐蚀问题,影响锅炉的安全和长寿命。
本文将就蒸汽锅炉腐蚀的原因和防范措施进行浅析,以期为相关从业人员提供一定的参考和指导。
一、蒸汽锅炉腐蚀的原因1. 氧腐蚀氧腐蚀是蒸汽锅炉腐蚀的主要原因之一。
当蒸汽锅炉运行时,水中的氧分子会加速金属腐蚀的速度。
特别是在加热表面附近,水中的氧分子会不断与金属表面发生反应,产生氧化膜,使得金属表面逐渐失去保护。
如果长期得不到及时的处理,会导致金属部件的腐蚀、开裂甚至失效。
2. 酸腐蚀酸腐蚀是指酸性介质与金属表面发生化学反应,造成金属表面腐蚀的现象。
蒸汽锅炉中可能出现的酸性介质包括水垢中的酸性成分、燃煤或燃气中的硫化物和硫酸盐,以及水处理剂残留等。
这些酸性介质会与金属表面发生化学反应,使得金属表面逐渐失去保护,产生腐蚀。
3. 碱腐蚀碱腐蚀是指碱性介质与金属表面发生化学反应,造成金属表面腐蚀的现象。
蒸汽锅炉在运行过程中,碱性水垢可能会在金属表面形成碱性环境,导致金属表面腐蚀。
如果长期使用高碱性水质,也会加速金属表面的腐蚀速度。
4. 热应力腐蚀热应力腐蚀是指金属在受到应力的又处于高温和腐蚀介质的环境下,引起金属不均匀腐蚀或开裂的现象。
蒸汽锅炉在运行过程中,由于受到高温和压力的作用,金属表面可能会产生热应力,并与腐蚀介质发生化学反应,导致热应力腐蚀。
5. 颗粒侵蚀颗粒侵蚀是指金属表面受到流体中颗粒的冲击和划擦,而产生的磨损和腐蚀现象。
蒸汽锅炉在运行过程中,流体中的颗粒可能会对金属表面产生冲击和划擦,引起颗粒侵蚀。
二、蒸汽锅炉腐蚀的防范措施1. 严格控制水质针对氧腐蚀、酸腐蚀和碱腐蚀,我们需要严格控制蒸汽锅炉的水质。
首先要保证给水质量符合标准,避免给水中含有过多的酸性或碱性成分。
其次要定期对给水质量进行检测,根据检测结果调整处理水的化学成分,以保证锅炉的水质符合要求。
2. 加强水处理在蒸汽锅炉运行过程中,可以通过水处理剂和缓蚀剂来保护金属表面,减少腐蚀的发生。
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一种常见的能源转化设备,广泛应用于工业生产中。
由于蒸汽锅炉常常运行在高温高压的环境下,容易引发腐蚀问题,导致锅炉性能下降、寿命缩短甚至发生事故。
对于蒸汽锅炉的腐蚀原因进行深入分析,并采取有效的防范措施,是非常重要的。
蒸汽锅炉腐蚀常常受到以下几个因素的影响:1. 水质问题:腐蚀是由于水中溶解的氧气、二氧化碳和杂质引起的。
水中的溶解氧在高温下与金属表面发生氧化反应,形成金属氧化物,造成腐蚀。
而二氧化碳会导致水的酸碱度增加,形成酸性环境,进一步加速腐蚀过程。
2. 渣垢问题:锅炉内部的水在高温高压下会产生结垢现象,形成硫酸钙、碱金属盐等沉淀物。
这些结垢物容易吸附氧气和水分子,形成电化学腐蚀电池,进一步加速腐蚀。
3. 金属材料问题:蒸汽锅炉的金属材料通常是钢铁或合金,这些材料容易受到水腐蚀的影响,尤其在高温高压下更加容易出现腐蚀。
为了有效防范蒸汽锅炉的腐蚀问题,可以采取以下措施:1. 选用合适的水质:在蒸汽锅炉中使用高纯度的水或符合规定的水质,减少水中的溶解氧和二氧化碳的含量,降低水的酸碱度,有效减少腐蚀发生的可能。
2. 控制水质:采取适当的水处理措施,如软化、除氧、脱碳等,降低水中的溶解氧和二氧化碳的含量,防止结垢物的形成。
3. 清洗和维护:定期对蒸汽锅炉进行清洗和维护,清除锅炉内部的结垢物和沉淀物,保证金属表面的光滑和清洁,减少腐蚀的可能。
4. 使用防腐剂:可以在水中加入一定量的防腐剂,形成保护膜,减少金属表面与水接触,降低腐蚀的发生。
5. 防腐涂层:在锅炉金属表面涂覆一层防腐膜,阻止水和氧气直接接触金属,减少腐蚀的发生。
蒸汽锅炉腐蚀原因复杂且多样,需要综合考虑水质、结垢、金属材料等因素,并采取相应的防范措施。
只有科学合理地控制腐蚀的发生,才能确保蒸汽锅炉的安全可靠运行。
电站锅炉水汽系统防腐措施浅析
电站锅炉水汽系统防腐措施浅析摘要:近年来社会用电需求的不断增大,电力工程建设数量也逐渐增多。
电站锅炉运行时,炉内水汽温度、压力很高,管壁温度更高,因此锅炉内会发生给水杂质的浓缩和析出,形成沉积物。
进入锅炉的水都经过除氧,但PH值还较高,各种因素的叠加常会引起腐蚀的发生。
实际运行表明,发生较严重的腐蚀后容易引起锅炉水汽系统爆管。
为了避免安全事故,应该高度重视锅炉水汽系统的腐蚀问题。
本文就电站锅炉水汽系统防腐措施展开探讨。
关键词:电站锅炉;腐蚀;防护措施引言随着我国社会经济的高质量发展,电力需求增长旺盛,电力工业发展迅速,我国在电网规模、电力装机总量以及发电量方面均达到了世界第一。
受热效率影响,电站锅炉逐渐成为发电厂的重点再造部分,其能否长期保持经济稳定运行,对于电力企业的发展至关重要。
1腐蚀机理分析不锈钢的耐腐蚀性主要与其表面钝化状态有关。
20Cr13马氏体不锈钢经过调质热处理后,在室温下对某些特定的无机酸(如质量分数不低于1%的硝酸、稀硫酸等)、有机酸(如浓醋酸和质量分数低于10%的醋酸等)、其他介质(乙醚、重油等)的腐蚀表现出了良好的耐受性,因此可以判断,净化水污水中的低浓度碳酸氢根、硫酸根对填料函材料均不构成实质性腐蚀,不是造成腐蚀的主要因素。
净化污水有高温和氯根浓度高的特点。
氯离子是一种卤素离子,卤素离子具有较强的穿透性,会导致不锈钢的表面钝化膜活化。
氯离子质量浓度大于25mg/L,不锈钢就会出现腐蚀。
此外,高温会促使腐蚀反应加快,造成钝化膜稳定性降低,诱发不锈钢应力腐蚀、孔蚀及晶间腐蚀。
研究数据表明,80%的不锈钢腐蚀是氯元素的酸根离子引起的。
一般情况下,不锈钢成分中的铬元素质量分数大于12%时,其耐腐蚀性增加,而马氏体不锈钢虽含有较高铬元素,但铬元素存在析出Cr23C6型碳化物现象,会导致不锈钢中的铬元素质量分数低于12%。
由于20Cr13马氏体不锈钢显微组织存在多相组织,不同组织间存在电势差,会出现原电池效应造成腐蚀。
热力发电厂锅炉设备腐蚀及防护的分析
热力发电厂锅炉设备腐蚀及防护的分析随着工业化进程的不断加快,热力发电厂在电力生产中发挥着越来越重要的作用。
而作为热力发电厂的核心设备之一,锅炉设备的腐蚀问题一直是制约发电效率和安全运行的重要因素。
对于锅炉设备的腐蚀问题进行分析并制定有效的防腐措施显得尤为重要。
一、锅炉设备腐蚀的原因1.烟气腐蚀烟气中含有大量的硫酸和硫酸盐,这些物质会在高温下与金属产生化学反应,形成硫酸腐蚀。
在锅炉烟气冷凝部位,尤其容易发生硫酸腐蚀,严重影响锅炉的安全运行。
2.水侧腐蚀水侧腐蚀是指锅炉内部受到水侧介质(水蒸汽或水)侵蚀而引起的腐蚀。
水侧腐蚀分为氧腐蚀、碱性腐蚀、酸性腐蚀等多种类型,是锅炉设备腐蚀的一个重要原因。
3.热态腐蚀在高温高压条件下,金属材料易发生热态腐蚀,主要包括蒸汽侧高温氧化、氧化铁皮脱落和热疲劳等。
以上三种腐蚀原因常常同时存在于锅炉设备中,相互作用并加剧了锅炉设备腐蚀的程度。
二、锅炉设备腐蚀的危害1.减弱金属强度腐蚀会使金属材料的力学性能受到影响,降低了其抗拉强度和屈服强度,导致设备的安全性大大降低。
2.威胁人员安全锅炉设备在腐蚀作用下可能发生金属薄弱部位的破裂或者泄漏,给工作人员的生命安全带来威胁。
3.影响设备寿命腐蚀会导致锅炉设备的损耗加剧,减少了设备的使用寿命和可靠性,增加了运行成本和能源浪费。
三、锅炉设备腐蚀的防护措施1.选择合适的材料一种好的抗腐蚀材料对于降低锅炉设备的腐蚀率非常重要。
选择适合工作条件的材料,例如304、316L等不锈钢材质,陶瓷涂层、陶瓷复合材料等,均能有效提高设备的抗腐蚀性。
2.优化水质管理水侧行程是导致水侧腐蚀的重要原因之一,优化水质管理是预防锅炉设备水侧腐蚀的有效手段。
保持水质的合理循环和调整,控制水中溶解氧和盐分含量,使水质在合适的范围内保持稳定。
3.表面保护措施采用防腐蚀涂层、喷涂耐磨材料、表面喷涂等方式对锅炉设备进行表面保护,可以有效提高设备的抗腐蚀性能。
4.烟气腐蚀防护采用优质燃料、提高烟气的温度和降低烟气中湿度,对烟气腐蚀起到一定的抑制作用。
热力发电厂锅炉设备腐蚀及防护的分析
热力发电厂锅炉设备腐蚀及防护的分析热力发电厂是指利用燃煤、燃气、核能、水能等能源通过锅炉将水加热至高温高压,并产生蒸汽驱动涡轮机转动发电机的设施。
锅炉是热力发电设备的核心部件,其损坏或发生故障将直接影响电力生产的正常运转。
因此,对于热力发电厂锅炉设备的腐蚀及防护问题需要进行深入的研究和探讨。
1. 氧化腐蚀:锅炉中加水后,水中的氧与加热管接触,产生氧化反应,生成氧化物,形成铁锈。
此过程叫做氧化腐蚀。
氧化腐蚀的程度受到氧与金属的反应速度以及铁锈形成量的影响。
高温高压条件下,氧化腐蚀发生得更容易。
2. 酸腐蚀:锅炉中的酸性气体或水蒸气,可以对金属材料产生强烈的腐蚀作用,形成酸腐蚀。
特别是烟气中含有的二氧化硫、氯化物和氧化物等会形成酸性气体,加剧锅炉的酸腐蚀情况。
3. 热腐蚀:高温下,热腐蚀很容易发生,燃料中的杂质物质受到燃烧产生的高温气体的腐蚀,导致锅炉设备严重损伤。
4. 碱性腐蚀:锅炉中是属于碱性介质,在高温高压条件下,碱度值会上升,导致介质对金属材料发生碱性腐蚀。
碱性腐蚀是影响锅炉设备寿命的因素之一。
以上腐蚀对热力发电厂锅炉的腐蚀损伤不同,因此需要采取不同的腐蚀防护方式。
1. 涂层防护:锅炉设备表面的涂层有助于形成一层保护膜,起到隔离空气、杂质和水份的作用,对于氧化腐蚀、酸腐蚀等有阻隔作用。
因此,利用一些特殊的涂层对锅炉进行防腐蚀处理可以延长锅炉的使用寿命。
2. 金属材料选择:为了避免锅炉设备高温下的热腐蚀,通常采用高温合金钢和不锈钢来制造锅炉,其防腐蚀性能比一般钢铁材料要好。
3. 氧化物防护:锅炉设备表面附着的氧化物会加速锅炉内部金属的腐蚀速度,因此应尽量减少氧化物在锅炉表面的附着量。
可以进行高空清理及日常维护保养等手段来达到氧化物防护的效果。
4. 碱性腐蚀防护:由于碱性腐蚀对锅炉设备的影响比较大,因此必须采取严格的措施对其进行防护。
通常采用软化水进水技术,该技术能够有效的降低锅炉进水硬度和碱度,从而减少碱性腐蚀的发生。
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设备之一,它通过燃烧燃料产生热能,将水加热生成蒸汽,以供应工业生产所需的热能。
蒸汽锅炉在长期运行中容易发生腐蚀现象,影响锅炉的正常工作。
本文将对蒸汽锅炉的腐蚀原因进行浅析,并提出相应的防范措施。
蒸汽锅炉腐蚀的原因主要有以下几点:1. 水质问题:水中溶解氧和二氧化碳对金属材料具有腐蚀作用。
这是蒸汽锅炉腐蚀的主要原因之一。
溶解氧和二氧化碳与金属表面发生化学反应,损坏金属材料的结构,从而导致腐蚀发生。
2. 水垢:水中硬度物质会沉淀下来形成水垢,水垢能够阻碍热量传递,导致锅炉的温度升高,从而引起金属腐蚀。
水垢本身也含有腐蚀性物质,与金属表面发生反应,加剧了腐蚀的程度。
3. 锅炉材料问题:蒸汽锅炉的材料对腐蚀有一定的抵抗能力,但如果材料本身质量不好或者使用寿命已到,就容易发生腐蚀。
金属表面存在缺陷、松动的焊缝、过小的管道内径等都容易成为腐蚀的发生和发展的原因。
蒸汽锅炉的腐蚀对设备的安全和正常运行造成很大的威胁,需要采取一些防范措施,以延长蒸汽锅炉的使用寿命,并保证其正常工作。
以下是一些常见的蒸汽锅炉腐蚀防范措施:1. 控制水质:保持水中含氧量低,可以通过加热化学水处理来去除水中的氧气,或者使用除氧器来除去水中的溶解氧。
也可以加入除氧剂或缓蚀剂来抑制蒸汽锅炉的腐蚀。
2. 定期清洗:定期清洗蒸汽锅炉可以有效去除水垢,减少热能传递的阻碍,降低锅炉的工作温度,从而延长锅炉的使用寿命。
清洗时可以使用酸性清洗剂或碱性清洗剂,根据水垢的成分选择相应的清洗剂。
3. 更换材料:如果锅炉材料存在缺陷或使用寿命已到,应及时更换材料,以避免腐蚀加剧。
新的材料应具备耐腐蚀性能好、强度高、焊接接头良好等特点。
4. 增加保护措施:可以在金属表面涂层保护剂,形成一层保护膜,减少金属与环境的直接接触,降低腐蚀的发生。
腐蚀是蒸汽锅炉长期运行中不可忽视的问题,它会对锅炉的正常工作造成不良影响。
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腐蚀是指在锅炉运行过程中,金属材料的表面被氧化或与废气中的化学物质产生反应,导致金属材料的破坏和失效的现象。
蒸汽锅炉腐蚀不仅会影响锅炉运行的安全性和稳定性,还会增加维修和更换设备的成本。
了解腐蚀的原因并采取相应的防范措施是非常重要的。
本文将从腐蚀的原因和防范措施两个方面进行浅析。
腐蚀的原因主要可以分为以下几个方面:1. 水质问题:水中的溶解氧、二氧化碳和硫化物等都是导致腐蚀的主要因素。
溶解氧会造成金属材料的氧化腐蚀,二氧化碳会形成碳酸根离子,加速金属材料的腐蚀,硫化物会形成硫酸根离子,对金属材料产生腐蚀作用。
水中的镁盐和钙盐也会造成金属表面的镁、钙盐沉积,形成阴极班。
2. 过热问题:蒸汽锅炉中的金属管道或受热面会因为过热而产生泡沫腐蚀。
泡沫腐蚀是由于金属表面的纳米泡沫使得水滴不能正常打入金属表面,从而导致金属受到高温的侵蚀。
3. 炉渣问题:不良的燃烧和操作条件会导致炉内产生大量的炉渣,炉渣会在受热面上形成导热性差、传热效果差的保护膜,进一步诱发腐蚀。
接下来,我们将从防范措施的角度来探讨如何预防蒸汽锅炉腐蚀。
1. 优化水质处理。
采用适当的除氧装置可以降低水中的溶解氧含量,减少氧化腐蚀的可能性。
对于含有硫化物的水质,可以采用硫化物捕捉剂来吸附硫化物,减少硫酸根离子的生成。
2. 控制过热。
通过合理控制锅炉的参数,如供液温度和减温水量,可以有效避免过热和泡沫腐蚀。
3. 清除炉渣。
定期对锅炉进行清洗和检修,清除炉渣,减少炉渣对受热面的影响。
4. 防止自由腐蚀。
采用保护层或涂层技术,将金属表面进行保护,阻止腐蚀介质与金属直接接触。
5. 加强日常维护。
定期检查锅炉和管道的完整性,及时发现和修复可能存在的腐蚀问题。
定期清洗锅炉,保持其内部的清洁。
蒸汽锅炉腐蚀是由多种因素综合作用的结果。
只有深入了解腐蚀的原因,采取适当的防范措施,才能保证锅炉的安全和正常运行。
在日常操作和维护中,持续关注锅炉的运行状况,及时发现和处理腐蚀问题是非常重要的。
锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施分析 马立谦
锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施分析马立谦摘要:电站锅炉汽水系统生产运行环境复杂,期间大量的锅炉给水、蒸汽系统运作容易带来包括气体腐蚀、水蒸汽腐蚀、高温炉水酸碱腐蚀以及应力腐蚀等等高强度设备腐蚀状况,轻则造成系统局部故障或设备停止运转,重则带来重大事故,造成电站人员伤亡及财产损失。
本文将围绕电站锅炉汽水系统中威胁最大的腐蚀之一一流动加速腐蚀来探讨它的腐蚀机理、危害以及有效防腐抑制措施。
关键词:锅炉汽水系统;腐蚀;流动加速腐蚀;防腐抑制措施1前言流动加速腐蚀(FAC)是当前电站锅炉汽水系统一种重要的腐蚀失效形式,多年来一直困扰着火电行业发展。
这种腐蚀可加速电站中大型工业运行设备的碳钢或低合金钢壁厚度减薄,直接导致二回路高压水泄漏甚至管材断裂,为火电站安全带来巨大隐患。
当前我国电站超临界机组、大型锅炉火电机组呈现爆发式增长发展趋势,其设备的腐蚀问题也愈发凸显,这也为本文中有关设备防腐措施研究带来了极大的现实意义。
2 FAC的基本机理2.1基本概述流动加速腐蚀即FAC,它是碳钢或低合金钢表面的保护性氧化膜溶解到水流或者湿蒸汽中所发生的一系列电化学腐蚀过程。
如果从电化学角度来看,它是由化学溶解与质量传递控制所引发的腐蚀过程,而并非是简单的物理损伤过程。
在该电化学腐蚀过程中,碳钢或低合金钢表面的保护性氧化膜会由于自身向边界层溶解而逐渐被摊薄,经过一段时间就能够引发两种金属的基底薄弱,此时其基底表面是呈现腐蚀加速状态的,最高腐蚀速率可达到3mm/yr。
这种壁面减薄最终就会导致金属破裂和灾难性事故的发生。
在电站中,FAC的发生速率完全取决于诸多因素的相互作用,例如给水品质、构成大型设备的各种金属材料、给水系统管件以及所有合金元素或流体动力学因素。
当前电站中锅炉汽水系统的高温高压管道就是由碳钢与低合金钢所组成,它们也是FAC发生的重要位置。
当FAC与管道内部发生流体接触后,就会造成金属基底的逐渐减薄。
但是这种情况是不易被发现的,所以汽水系统重大事故往往都具备突发性。
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热能设备中最常见的一种,与生产、生活密不可分。
但蒸汽锅炉在使用中会受到腐蚀的危害,不仅降低了工作效率,还会危害人身安全。
因此,对蒸汽锅炉的腐蚀原因及防范措施进行分析十分必要。
一、蒸汽锅炉腐蚀原因分析1、水质问题。
蒸汽锅炉中往往使用硬水或咸水,其中可能存在大量的有害杂质和溶解物。
这些杂质和溶解物在高温状态下,易产生化学反应而引起腐蚀。
2、烟气问题。
锅炉燃烧产生的烟气乃锅炉腐蚀的重要因素,其中硫酸和氯化物等酸性物质会与锅炉金属材料反应,形成酸腐蚀而引起锅炉损伤。
3、温度问题。
蒸汽锅炉在高温状态下使用,由于水容易蒸发,导致水位下降,从而使管道处金属暴露在空气中,容易受到氧化作用而引起腐蚀。
4、操作问题。
蒸汽锅炉的操作错误,如降低汽水压力、关闭安全阀等,都会造成锅炉过热、压力过高等问题,这些问题会导致锅炉金属材料受到严重损伤。
二、蒸汽锅炉腐蚀防范措施1、提高水质。
水质好的蒸汽锅炉受腐蚀的可能性比较小。
所以,对于的水质问题,应该采取相应的调整措施,例如增加软化水、空气预热等。
2、烟气中酸性物质的处理。
考虑到烟气中硫酸和氯化物的存在,可在锅炉入口处喷水或喷雾,将烟气中的有害物质冲刷掉,避免它们与金属材料反应。
3、加强锅炉的维护。
锅炉中金属材料容易受到氧化作用,引起腐蚀。
为了避免这种问题,应该经常对锅炉进行维护,清洗管道、检查连接处等。
4、正确操作锅炉。
正确操作锅炉是避免腐蚀的一个重要保障措施。
操作人员应该按照要求进行操作,不断提高自己的技能水平,并制定相关规定,确保每次操作都符合要求。
总之,蒸汽锅炉腐蚀是一项重要的问题,需要我们重视并采取相应的措施加以防范。
只有不断完善、加强防范,才能避免蒸汽锅炉故障和危害人身安全。
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目前工业生产中常用的热力设备,它通过燃烧燃料将水加热变为蒸汽,驱动发电机或直接用于工业生产。
蒸汽锅炉的运行需要考虑腐蚀问题,如果腐蚀严重,就会降低锅炉的运行效率甚至造成安全事故。
本文将就蒸汽锅炉的腐蚀原因和防范措施进行探讨。
一、腐蚀原因蒸汽锅炉在运行时会受到多种腐蚀作用,常见的腐蚀原因主要包括以下几点:1、化学腐蚀化学腐蚀是由于水中的溶解氧、酸性物质和碱性物质引起的。
锅炉中的水一般都含有少量的氧气,氧气会在高温下与金属反应,形成氧化膜。
如果氧化膜不稳定,就容易被水冲刷脱落,使金属暴露在水中,产生腐蚀作用。
此外,水中的酸性物质和碱性物质也会与金属反应,造成腐蚀。
电化学腐蚀是由系统中的电位差引起的。
系统中不同金属之间的电位差会产生电流,从而引起腐蚀。
该腐蚀方式常见于金属与非金属相接触的部位。
3、高温氧化腐蚀高温氧化腐蚀是锅炉在高温、高压下产生的氧化反应。
锅炉中的金属结构在高温高压下与空气中的氧气反应,形成氧化物,产生腐蚀。
4、微生物腐蚀微生物腐蚀是由于微生物在金属表面生长繁殖,产生粘膜或氧化物,进而形成腐蚀。
二、防范措施为了防止蒸汽锅炉的腐蚀,采取以下防范措施:1、水质管理水质是蒸汽锅炉产生腐蚀的重要因素。
所以,在使用蒸汽锅炉前,需要对水进行净化处理。
加入金属腐蚀抑制剂、酸性物质和碱性物质等处理剂,降低水中的溶解氧、酸性物质和碱性物质的含量,减少化学腐蚀的可能性。
2、保护膜管理保护膜是指在锅炉金属表面形成的一层半透明的氧化膜。
保护膜的质量与锅炉金属的材料、水质和锅炉的运行状态有关。
要保持保护膜的质量,需要定期进行维护和修整。
如果保护膜损坏严重,需要及时更换。
3、防腐涂层防腐涂层是降低腐蚀的有效措施之一。
在锅炉金属表面涂上能够防止腐蚀的防腐涂层,能够很好地保护锅炉的金属结构,延长锅炉的使用寿命。
4、更换材料蒸汽锅炉在设计和制造时应选用能够耐受高温氧化的材料。
如果锅炉下部容易产生氧化腐蚀,需要选择抗氧化能力更强的材料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
• 84•内燃机与配件锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施分析王军(广东国华粵电台山发电有限公司,台山529228)摘要:电站锅炉汽水系统生产运行环境复杂,期间大量的锅炉给水、蒸汽系统运作容易带来包括气体腐蚀、水蒸汽腐蚀、高温炉 水酸碱腐蚀以及应力腐蚀等等高强度设备腐蚀状况,轻则造成系统局部故障或设备停止运转,重则带来重大事故,造成电站人员伤亡 及财产损失。
本文将围绕电站锅炉汽水系统中威胁最大的腐蚀之------流动加速腐蚀来探讨它的腐蚀机理、危害以及有效防腐抑制措施。
关键词:锅炉汽水系统;腐蚀;流动加速腐蚀;防腐抑制措施0引言流动加速腐蚀(Flow Accelerated Corrosion,FAC)是当前电站锅炉汽水系统一种重要的腐蚀失效形式,多年来一直困扰着火电行业发展。
这种腐蚀可加速电站中大型工业运行设备的碳钢或低合金钢壁厚度减薄,直接导致二回路高压水泄漏甚至管材断裂,为火电站安全带来巨大隐患。
当前我国电站超临界机组、大型锅炉火电机组呈现爆发式增长发展趋势,其设备的腐蚀问题也愈发凸显,这也为本文中有关设备防腐措施研究带来了极大的现实意义。
1FAC的基本机理1.1基本概述流动加速腐蚀即FAC,它是碳钢或低合金钢表面的保护性氧化膜溶解到水流或者湿蒸汽中所发生的一系列电化学腐蚀过程。
如果从电化学角度来看,它是由化学溶解与质量传递控制所引发的腐蚀过程,而并非是简单的物理损伤过程。
在该电化学腐蚀过程中,碳钢或低合金钢表面的保护性氧化膜会由于自身向边界层溶解而逐渐被摊薄,经过一段时间就能够引发两种金属的基底薄弱,此时其基底表面是呈现腐蚀加速状态的,最高腐蚀速率可达到3mm/yr。
这种壁面减薄最终就会导致金属破裂和灾难性事故的发生。
在电站中,FAC的发生速率完全取决于诸多因素的相互作用,例如给水品质、构成大型设备的各种金属材料、给水系统管件以及所有合金元素或流体动力学因素。
当前电站中锅炉汽水系统的高温高压管道就是由碳钢与低合金钢所组成,它们也是FAC发生的重要位置。
当FAC与管道内部发生流体接触后,就会造成金属基底的逐渐减薄。
但是这种情况是不易被发现的,所以汽水系统重大事故往往都具备突发性。
例如在1986年的美国Surry火电厂2号机组凝结水管线上就发生了长达18英寸的突然裂□。
而在2004年,日本关西电力公司美滨发电站3号机组也发生了大□径管道突然爆管,其140益的高温蒸汽突然喷薄而出直接造成4死4伤的严重后果。
从美滨事故中断裂的管道图细节研究结果就发现,它的断裂处管道直径达到558.8mm,而该管道的原始壁厚为10mm,破裂处的壁厚仅为1.4mm,这说明其管道已经受到了一段时间的持续腐蚀,而造成该腐蚀事故的根本原因就是FAC。
在电站的作者简介:王军(1985-)男,四川大竹人,本科,助理工程师,研究 方向为电厂腐蚀。
锅炉汽水系统高温高压给水管道或蒸汽管道中,它同时会 接纳汽液两相流动运输,所以可能引发腐蚀的情况相对复 杂,而在这其中FA C的覆盖面积相对更广,影响因素也更 多,所以由它所造成的电站设备损坏不容小觑。
1.2机理研究锅炉汽水系统很容易由于FA C而发生爆管,实际上 这就是FA C所导致的锅炉汽水系统高温高压管道壁面保 护性氧化膜溶解进而越来越薄,间接降低与缩短了系统设 备的安全运行性能与使用寿命。
对于FA C的机理研究应 该从动态与静态两个角度着手,但它不同于静态均匀腐 蚀,可以将它理解为是静态水中均匀腐蚀的延伸过程,而它与静态均匀腐蚀最大的区别就在于其所腐蚀的高温高 压管道壁面氧化层与溶液边界层存在流动因素。
首先从动态角度来理解FA C的相关机理,它将锅炉 汽水系统的高温高压管道内部空间作为主流区和流动边 界层区,同时也是管壁基底区与氧化层区。
如果此时主流 区的铁离子在溶解过程中还未能达到饱和状态,则靠近主 流区的流动边界区中所含有的铁离子在浓度差驱动下就 会逐渐向主流区迁移,这就是FA C的迁移机理。
在迁移过 程中,高温高压管道壁面的铁离子逐渐溶解到流动边界区 位置,而此时壁面保护氧化膜中的铁离子也在不断减少,它所带来的表面变化就是氧化膜的逐渐减薄。
由于主流区 中所有工质都呈现流动状态,再加之其铁离子又处于未饱 和状态,所以伴随整个汽水系统的循环启动,管壁基底位 置也会逐渐减薄,久而久之就会造成管壁破裂。
如果从静态角度分析,就要基于静态均匀腐蚀原理来 理解FAC,即充分理解Fe3O4以及Fe(OH)的形成与溶解 情况,这说明FA C形成的原因与高温高压管道给水方式 关联很大。
由于在AVT(R)这种特殊的给水处理方式下,管道壁面就会产生Fe3〇4磁铁矿氧化膜,形成多孔疏松外 延层与致密内延层结构,所以这也是FA C形成腐蚀的基 本原因。
铁磁矿水界面会产生可溶解的亚铁离子,详细来 说它可以分为3层次来解读,即同时发生的3个反应如Fe + 2H20^> Fe{OH)2+H2下,FeiOH^Fe2+ +20H-3Fe + 4H20Fe304 + 4H2在上述3个反应过程中,高温高压管道金属壁面会生 成Fe3+并通过多空氧化膜层扩散到主体溶液中。
如果氧化Internal Combustion Engine & Parts• 85•膜中没有网状环流,则要通过浓度梯度来控制其化学反应 过程。
同时,由于受到溶液中H+的还原作用,磁铁矿膜会 在氧化反应被溶解。
客观讲,如果化学反应过程稳定,壁面 的氧化膜厚度会保持不变,但由于主体溶液中的亚铁离子 Fe2+浓度较大且大于溶液界面氧化物的亚铁离子浓度,则壁面厚度就会不断减少,导致管道越来越薄[1]。
2 F A C的腐蚀破坏危害及发生位置FA C所造成的腐蚀破坏危害极大,而且它的发生位置 也偏多,能够对锅炉汽水系统造成大面积伤害,整体来讲 它就包括了单相流流动加速腐蚀与双相流流动加速腐蚀。
2.1单相流流动加速腐蚀单相流腐蚀属于典型的FA C流动加速腐蚀,它会直 接损害锅炉汽水系统的联箱管道,加速壁厚损失,所以它 不存在任何机械糜烂伤害,是纯粹的化学溶解现象。
当然 这种腐蚀现象有快有慢,腐蚀具有一定的方向性,基本上 会呈现一种“马蹄状”腐蚀趋势,而且它的腐蚀方向箭头会 基于湍流矢量接触面而直接增加传质,导致磁铁矿腐蚀迁 移,形成壁面氧化物溶解,FA C也会愈演愈烈。
当腐蚀方向 箭头重叠时,也是FA C最严重时,像高温高压管道壁面会 出现连续的扇形橘皮外观,而且越来越薄,到最后会只剩 下约几微米的氧化物薄层。
2.2 双相流流动加速腐蚀双相流流动加速腐蚀会呈现两个典型位置,首个位置 会出现在汽水系统的除氧器位置,大部分表面会受到单相 流影响,但不会出现FAC。
第二个位置则出现在汽水系统 的给水加热器壳体位置。
考虑到双相流条件下液体是不存 在氧化能力的,所以管道壁面也不会形成及时保护,这就 加速了对系统的腐蚀速率,危害更大。
3锅炉汽水系统F A C的防腐抑制措施针对电站锅炉汽水系统的FA C防腐抑制措施目前 来看已经相当多,下文主要介绍其中的给水加氧防腐抑 制措施。
3.1给水加氧防腐抑制措施当前电站锅炉机组正在朝大容量、高参数方向快速发 展,像许多超临界机组已经投入运营,而它们在运行过程 中所造成的铁氧化物沉积也造成了锅炉机组整体压差的 大幅度上升,水冷壁管道结垢速度越来越大,尤其是汽水 系统中含铁组分氧化物沉积严重。
过高的铁离子含量携带 也为整个汽水系统后期生成氧化物、造成管道腐蚀带来潜 存威胁。
自上世纪60年代末,德国采用直流锅炉加氧运行防 腐处理方法以后,其他国家也纷纷效仿,氧化性给水处理 方式应运而生,即通过给水加氧来抑制防腐。
在我国,这种 加氧防腐措施也已经相当流行,它采用汽水系统精处理出 □母管处加氧与除氧器下降管加氧处理两种方式,希望以 此来提高对汽水系统的防腐效果,进而间接提高整个电站 的整体安全性。
就目前来看,给水加氧防腐处理方法主要 有以下3种:首先采用氨水配合还原剂的还原性来全挥发处理汽水 系统腐蚀现象,其氧化还原电位范围一般控制在-300mV~ -350mV左右。
其次采用氧化性全挥发方法来处理汽水系统腐蚀现象,此时氧化还原电位范围可以控制在0mV周围,控制值表现为正负均可。
再次要在汽水系统给水处理环节加入氧气与氨水,实施加氧处理。
其氧化还原电位范围保持在110mV~150mV 范围左右。
其中针对多数锅炉汽水系统的运行过程要基于给水阳离子的电导率要求(小于1.5uS/cm)来进行防腐措施调整,进而避免腐蚀产物的产生与迁移,通常情况下确保给水系统运行下铁含量在0.5~lppb甚至更少为最佳。
实际上,给水加氧处理是为了提高水的纯度,当水的纯度达到阳离子电导率小于0.2滋S/cm,其氧气浓度体积分数达到20x10-9~200x10-9时,不但可以抑制碳钢腐蚀情况的发生与恶化,反而还会为碳钢表面形成一层均匀且致密的Fe2O3保护膜,进而阻止锅炉汽水系统中碳钢制高压给水管、加热器与省煤器发生FAC现象[2]。
3.2对现有给水加氧防腐措施的技术改进传统给水加氧防腐技术采用手动控制加氧配合电磁调节阀控制加氧量,但它无法做到对汽水系统中溶解氧稳定性的有效控制,在加氧抑制FAC的过程中可能会由于加氧量的控制不当而造成溶解氧超标,反而造成设备的氧腐蚀加速,显然不利于电站的设备基本防腐理念。
目前对现有给水加氧防腐措施相关技术进行改进,实施一种自动加氧控制氧量的做法效果更佳,它的技术应用流程如图1。
图1锅炉汽水系统自动加氧控制氧量技术流程示意图给水加氧的目的在于控制锅炉汽水系统给水段的FAC现象,但通过过往实践也发现这种做法对后期的过热器、再热器带来了不良影响,甚至让它们参与到了系统管道壁面所溢出的铁离子反应中,某种程度上促进了管壁电化学腐蚀过程,生成氧化皮,导致管壁金属层剥落,导致FAC现象。
为了消除FAC,同时减少给水加氧所造成的氧量遗留,这里就在提出了一点技术改进,即利用高压配合• 86•内燃机与配件联氨方式来消除氧气,进而间接抑制形成FA C所需要的 氧量,调节锅炉给水系统中的溶氧达到所需要标准范围。
该方式与联氨自身的化学特性相关,即联氨作为还原剂存 在,与水中的溶解氧直接参与化学反应,如下:N2H4+02 =2H20+ N2通过上述化学方程式可以看到,联氨与氧气发生反 应,反应后生成水和氮气,这一过程中所生成的氮气对于 汽水系统本身是没有任何不利影响的,它所形成的一种不 凝结气体会从汽水系统中排出。
在汽水系统中加入联氨的 目的还在于利用联氨的基本性质来消除FA C所需要的氧 量,直接影响锅炉的“四管”(水冷壁、过热器、再热器、省煤 器)管道体系。
同时,联氨本身在没有任何催化剂催化情况 下,它也会顺利受热分解:^N2H4 -^N2+ 4NH3当然,联氨的分解速度也取决于温度,如果汽水系统 温度环境能够达到113.5益左右,它的分解速率大约在 0.01%~0.1%水平,相对偏低。