锅炉水汽系统的腐蚀与防护
锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施分析
• 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。
水处理-汽水系统金属的腐蚀及防止
6.锅炉的除氧
6.2 锅炉氧腐蚀的防止 ⑷化学除氧 ③钢屑除氧 含有溶解氧的水流经装钢屑的过滤器。 3Fe + 2O2 → Fe3O4 ④新型除氧剂 如：碳酸肼、对苯二酚等。
7.停用锅炉的腐蚀与保护
7.1 停用锅炉的腐蚀 特点：主要是氧腐蚀，表现为全面腐蚀，腐蚀严重时 也常出现皿状腐蚀和孔蚀。腐蚀产物以高价氧化铁为 主，表面显黄褐色。
4.锅炉给水系统金属的腐蚀
氧腐蚀的部位：运行中的给水管道、省煤器（尤其是 省煤器入口段）、开口水箱、疏水系统。给水氧含量 很高时，对炉管、过热器和蒸汽管路产生腐蚀。 4.2游离二氧化碳的腐蚀 原理：CO2 + H2O →H+ + HCO3阴极：2H+ + 2e →2H →H2 阳极：Fe → Fe2+ + 2e 腐蚀特征：金属均匀变薄；腐蚀产物易溶，往往引起 锅内结垢和腐蚀。 腐蚀部位：补水管道（非软化水管）
6.锅炉的除氧
6.1 锅炉氧腐蚀的影响因素 ①氧的浓度：氧浓度增加，腐蚀速度增加 ②pH值的影响： pH值＜4， pH值下降，腐蚀速度增加。 pH值4～10，腐蚀速度几乎不变。 pH值10～13， pH值增加，腐蚀速度下降。（保护膜） pH值＞13， pH值增加，腐蚀速度增加。 ③水的温度：密闭系统中，水温升高，腐蚀加快。 ④水中离子：通常水中的H+、Cl-、SO42-对腐蚀起加速作用， OH-浓度不太大时，起抑制作用。 ⑤水的流速：流速增加，氧腐蚀速度加快。
7.2停用锅炉的保护方法的分类及选择原则 （1）停用保护方法分类 ①阻止空气进入锅炉汽水系统内部。 ②降低锅炉水汽系统内部的湿度。 ③使用缓蚀剂。
7.停用锅炉的腐蚀与保护
7.1 停用锅炉的腐蚀 特点：主要是氧腐蚀，表现为全面腐蚀，腐蚀严重时 也常出现皿状腐蚀和孔蚀。腐蚀产物以高价氧化铁为 主，表面显黄褐色。
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
工业锅炉停炉期间的腐蚀与防护
工业锅炉停炉期间的腐蚀与防护工业锅炉是工厂生产过程中的重要设备，它起着加热和产生蒸汽的作用，为生产提供了重要的动力支持。
在工业锅炉停炉期间，由于长时间不运行，锅炉内外将面临腐蚀的问题。
腐蚀会对锅炉的使用寿命和安全性造成严重影响，因此必须采取相应的防护措施。
一、停炉期间的腐蚀原因1. 湿气腐蚀：停炉后锅炉内部温度下降，形成冷凝水，导致内部金属表面受潮，容易发生湿气腐蚀。
冷凝水中的氧气和二氧化碳会加速金属腐蚀，形成腐蚀产物，直接影响锅炉的使用寿命。
2. 酸性腐蚀：在停炉期间，锅炉内部可能残留有酸性物质，比如锅炉水中的酸性物质或是生产过程中使用的酸性溶液，这些物质会对金属管道和设备产生酸性腐蚀，严重影响设备的安全性和稳定性。
3. 热焓腐蚀：部分锅炉在停炉期间废气冷凝器内会形成高温碱性腐蚀物，长期停炉会使其形成热焓腐蚀，严重影响废气冷凝器的使用寿命。
4. 沉积物腐蚀：停炉期间，锅炉内部的水可能存在各种沉积物，比如铁水、灰渣、硫化物等，这些物质会对锅炉管道和设备产生腐蚀，增加设备维护和清洗的难度。
二、腐蚀的防护措施1. 清洗和干燥：在停炉之前，应对锅炉进行全面清洗，将水和沉积物清除干净，然后对设备进行干燥处理，确保内部干燥。
这样可以有效避免湿气腐蚀和沉积物腐蚀。
2. 防酸性腐蚀：在停炉期间，加入缓蚀剂和防腐剂，保护锅炉内部金属管道和设备不受酸性腐蚀的影响，确保设备的安全性和稳定性。
4. 定期检查和维护：在停炉期间，定期对锅炉内部进行检查和维护，及时发现腐蚀问题并进行处理，确保设备的安全性和稳定性。
5. 定期通风和控制湿度：在锅炉停炉期间，定期对锅炉进行通风，控制室内的湿度，减少锅炉内部产生的冷凝水，降低湿气腐蚀的发生。
6. 使用防腐材料：在锅炉的建设和维护中，选择具有良好耐腐蚀性能的材料，可以有效降低腐蚀的发生。
三、结语工业锅炉是工厂生产过程中不可或缺的设备，停炉期间腐蚀问题的存在严重影响了设备的使用寿命和安全性。
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。
第四节 锅炉的腐蚀与防护
(N2H3)2CO＋H2O→2N2H4＋CO2
N2H4＋O2→N2＋2H2O
肟类除氧剂
如甲基乙基酮肟、丙酮肟、乙醛肟等。其除氧反应，
除此之外，肟类除氧剂还是金属钝化剂，他们与Fe2O3、CuO反应生成保护性氧化物，防止金属腐蚀，
2R1R2CNOH＋6Fe2O3→2R1R2CO＋4Fe3O4＋N2O＋H2O
热力除氧器不仅能除去水中溶解氧，而且可除去其他溶解气体如游离CO2，而且还会使水中HCO3-发生分解，这是因为除去了游离CO2，下述平衡被打破：
2HCO3-≒CO2↑＋H2O＋CO32-
运行注意事项:
水应加热至沸点
解吸出来的气体应能通畅地排走
送入的补给水量应稳定
并列运行的各台除氧器负荷应均匀
(2)化学除氧
阳极反应Fe→Fe2+＋2e
阴极反应2H+＋2e→2H→H2
由于阴极反应发生在沉积物下，产生的H2不能很快扩散到汽水混合区域，因此在管壁和沉积物之间积累了多余的氢，一部分氢可能扩散到金属内部，与碳钢中的碳化铁（渗碳体）发生反应：Fe3C＋2H2→3Fe＋CH4
因而造成碳钢脱碳，金相组织受到破坏，并且CH4会在金属内部产生应力，使金相织产生裂纹。
当金属除了受某些侵蚀性介质的作用外，同时还受机械应力的作用时，会发生裂纹损坏，称为应力腐蚀。
锅炉金属的应力腐蚀有以下几种：疲劳腐蚀、应力腐蚀开裂、苛性脆化。
提高给水水质，防止给水系统腐蚀而使给水中铜铁含量增大
尽量防止凝汽器泄漏。酸性腐蚀中MgCl2、CaCl2的主要来源就是凝汽器泄漏而导致冷却水进入。碱性腐蚀中的NaOH也是由于冷却水泄漏把碳酸盐带入给水中，在锅内高温下，碳酸盐发生下列反应：
第二章锅炉水汽系统腐蚀、结垢与防止
这两种反应都是化学反应，所引起的腐蚀都是化学腐蚀。 当产生这种腐蚀时，管壁均匀的变薄，腐蚀产物常常呈粉 末状或鳞片状，多为Fe3O4。
三、水蒸气腐蚀(2)：部位
在锅炉内，发生汽水腐蚀的部位，一般在以下两处： ⑴汽水停滞部分。当锅炉有水平或者倾斜度较小的管 段，以致水循环不畅，发生汽塞或者水汽分层时，就可 能因为蒸汽过热而产生汽水腐蚀。 ⑵过热器中。过热蒸汽温度一般在450-570 ºC范围内。 正常情况下，过热蒸汽管壁上会形成一层黑色Fe3O4保 护膜防止腐蚀。如果运行中过热器热负荷和温度波动很 大，使保护膜遭到破坏，那么过热器管壁就会遭受严重 的汽水腐蚀。
三、水蒸气腐蚀(1)：原理
当过热蒸汽温度高达450 ºC时（过热蒸汽管管壁温度约为 500º C），就要和碳钢发生反应；在450-570 ºC之间时，它 们的反应生成产物为Fe3O4：
3Fe + 4 H 2 O → Fe3 O4 + 4 H 2
Fe + H 2 O → FeO + H 2
当温度达到570 ºC以上时，反应生成物为氧化铁Fe2O3 ：
碱性腐蚀过程示意图(非炉管)
Anodic reaction 阳极反应
+2e
-
H2O Fe
Fe2+ + 2 OH OH-
Fe(OH)2
OH+ H+
Cathodic reaction 阴极反应
2e 2e
-
+ + 2H
H2
With dissolved oxygen : 4 e- + O2 + 2 H2O → 4 OH-
工业锅炉停炉期间的腐蚀与防护
工业锅炉停炉期间的腐蚀与防护
工业锅炉停炉期间，由于缺乏水和燃料的供应，锅炉内部的冷却系统会停止运行，导
致锅炉内部产生腐蚀。
腐蚀是金属在氧气和水存在的条件下的一种化学反应，使金属表面
逐渐腐蚀破坏。
为了防止锅炉在停炉期间腐蚀，需要采取一系列的防护措施。
停炉前需要彻底清洗锅炉内部的水垢和污垢。
水垢和污垢会附着在锅炉的内壁和管道
表面，形成保护膜，阻止腐蚀介质与金属表面直接接触。
如果停炉前不清洗，这些保护膜
会在停炉期间发生变化，不再起到保护作用，从而使锅炉易受腐蚀。
停炉时需要排空锅炉内的水和低温烟气。
水和低温烟气中含有大量的氧气和有害气体，会加速锅炉内金属的腐蚀。
排空水和低温烟气可以减少腐蚀介质的存在，降低腐蚀的发生率。
可以选择在停炉期间给锅炉内部喷涂腐蚀抑制剂。
腐蚀抑制剂是一种能够抑制金属腐
蚀的化学物质，可以形成一层保护膜，减少腐蚀介质对金属的侵蚀。
喷涂腐蚀抑制剂可以
增加锅炉内部金属的耐腐蚀性，延长锅炉的使用寿命。
停炉期间定期检查锅炉内部的腐蚀状况。
检查可以帮助及时发现锅炉内部的腐蚀问题，采取及时的措施进行修复。
检查还可以评估之前的防护措施的效果，调整和改进防护措施，提高锅炉的防腐蚀性能。
工业锅炉在停炉期间容易受到腐蚀的侵害，为了保护锅炉的金属部件，需要采取一系
列的防护措施。
清洗锅炉内部的水垢和污垢，排空锅炉内的水和低温烟气，喷涂腐蚀抑制
剂和定期检查锅炉内部的腐蚀状况是常用的防护方法。
这些防护措施可以减少锅炉内金属
的腐蚀，延长锅炉的使用寿命。
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。
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（TPP）是利用化石燃料或核能等能源，通过锅炉加热水，产生蒸汽驱动汽轮机转动，再由发电机转换成电能的大型能源工程。
锅炉作为TPP的核心设备，是蒸汽生成的重要部分。
然而，锅炉设备在长期运行过程中容易产生腐蚀，严重影响TPP的经济效益和安全稳定运行。
因此，研究锅炉设备的腐蚀及防护措施是很有必要的。
1.锅炉设备腐蚀的类型及原因锅炉设备腐蚀的类型主要有以下几种：水侵蚀、化学侵蚀、高温氧化腐蚀、冷却腐蚀。
下面分别介绍这几种腐蚀的原因及特点。
（1）水侵蚀大多数锅炉内部介质为水蒸汽或水和蒸汽的混合物，在高温高压的环境下容易发生水侵蚀。
水侵蚀又可分为汽泡腐蚀、扩散腐蚀、过量腐蚀等。
其中，汽泡腐蚀是较为严重的一种，其原因是水中的溶解气体在高温下释放出来，形成气泡，泡破后形成高速冲击作用，从而使金属面板发生搓擦。
锅炉管内介质中的酸、碱、盐等物质会产生化学反应，直接侵蚀设备的金属表面。
化学侵蚀的原因主要是管内介质腐蚀性物质的刺激作用，以及金属表面被介质的腐蚀产物覆盖，从而形成难以处理的腐蚀层。
（3）高温氧化腐蚀高温氧化腐蚀是由于金属在高温下与空气中的O2反应，形成金属氧化物而引起的。
高温氧化腐蚀主要发生在锅炉中的蒸汽管、水冷壁以及烟道等处。
由于在高温下氧化作用反应速度加快，因此氧化层形成速度会较快。
（4）冷却腐蚀锅炉设备冷却介质为水时，水的PH值较低，容易形成酸性环境，从而导致冷却腐蚀。
冷却腐蚀的主要原因是管内介质的酸性成分。
2.锅炉设备腐蚀的防护措施为了延长锅炉设备的使用寿命并保证TPP的安全稳定运行，需要采取有效的腐蚀防护措施。
根据设备的实际情况，可以考虑采取以下几种措施。
（1）涂层防护锅炉设备表面涂层是防腐的一种有效方法。
涂层防护能够降低金属表面与介质的直接接触，减少了腐蚀的可能性。
一般采用厚度大、粒度细、涂覆均匀的涂料可以达到较好的防腐效果。
涂层的种类有环氧、氟碳、聚氨酯等，不同种类适用于不同的介质和温度。
锅炉腐蚀及防护
温度过低：低温 会导致金属材料 发生应力腐蚀， 影响其机械性能
温度波动：温度 波动会导致金属 材料发生疲劳腐 蚀，降低其抗腐
蚀能力
温度分布不均匀： 温度分布不均匀 会导致金属材料 发生局部腐蚀， 影响其整体性能
压力因素
压力变化：锅炉内压力
01
波动可能导致金属疲劳
和腐蚀
温度变化：温度变化可
02 能导致金属膨胀和收缩，
03
环境污染：腐 蚀可能导致有 害物质泄漏， 污染环境
04
人员伤亡：腐 蚀可能导致设 备故障，引发 人员伤亡
锅炉腐蚀的防护措施
水质处理
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
软化水质：降 低水中钙、镁 离子含量，防 止结垢
除氧处理：去 除水中溶解氧， 防止氧腐蚀
加药处理：添 加缓蚀剂、阻 垢剂等化学药 剂，减缓腐蚀
水质监测：定 期检测水质， 确保水质达标
涂层防护
涂层类型：有机涂层、无机涂层、 01 复合涂层等
涂层作用：隔离腐蚀介质，保护
02
金属表面 涂层选择：根据锅炉工作环境和
03
腐蚀类型选择合适的涂层 涂层施工：严格按照施工工艺进
04
行涂层施工，确保涂层质量
定期检测与维护
定期进行锅炉内外部检查， 发现腐蚀情况及时处理
生产效率降低
01
锅炉腐蚀可能 导致设备故障， 影响生产进度
02
腐蚀可能导致 锅炉性能下降， 影响生产效率
03
腐蚀可能导致 锅炉维修成本 增加，影响生 产效益
04
腐蚀可能导致 锅炉使用寿命 缩短，影响生 产持续性
安全隐患
01
锅炉爆炸：腐 蚀可能导致锅 炉壁变薄，引 发爆炸
汽包锅炉水汽系统的腐蚀、结垢及其防止
汽包锅炉水汽系统的腐蚀、结垢及其防止汽包锅炉的水系统如下图。
给水经省煤器提高温度后进入汽包，然后有炉墙外的下降管经下联箱进入上升管（即水冷壁）。
在上升管中，水吸收炉膛里的热量，成为汽水混合物又回到汽包中。
此汽水混合物在汽包里进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽导入过热器内被加热成过热蒸汽后送入汽轮机；分离出来的水再同加入的给水进入下降管并重复上述过程。
在汽包锅炉的水汽系统中，由汽包→下降管→下联箱→上升管→汽包，所组成的回路，称为水循环系统。
汽包锅炉中如水质不良，就会引起水汽系统结垢、积盐和金属腐蚀等故障；还会导致锅炉的过热蒸汽品质劣化，从而影响到汽轮机的运行。
第一节水汽系统的腐蚀及其防止锅炉运行时，锅内水的温度和压力比较高或很高，炉管管壁温度很高，设备的各部分的应力很大，而且由于给水中杂质在锅炉内发生浓缩和析出，在锅内常集积有沉积物，这些因素都会促进腐蚀，并使腐蚀问题复杂化。
所以，虽然进入锅炉的水都是经过除氧的，锅炉水的pH值也常常比较高，但仍然会发生腐蚀。
如果锅炉水汽系统发生了较严重的腐蚀，那么由于锅内高温高压的作用，就容易的哦安置爆管。
现按水汽系统中可能发生的腐蚀类型，介绍如下：一、氧腐蚀在正常运行情况下，不会有大气侵入锅内，而且即使给水带有微量的氧，也往往在省煤器中就消耗完了，所以锅内不会发生氧腐蚀。
但当发生下列情况时，就有可能发生氧腐蚀。
1、除氧器运行不正常。
2、锅炉在基建和停用期间无防护。
二、沉积物腐蚀当锅内金属表面附着有水垢或水渣时，在其下面会发生严重的腐蚀，称为沉积物下腐蚀，这是目前高压锅炉内常见的一种腐蚀。
在正常的运行情况下，锅内金属表面上常覆盖着一层Fe3O4膜，这是金属表面在高温锅炉水中形成的。
这样形成的Fe3O4膜是致密的，具有良好的保护性能，锅炉可以不遭到腐蚀。
但是如果此Fe3O4膜遭到了破坏，那么金属表面就会暴露在高温的炉水中，非常容易受到腐蚀。
促使Fe3O4膜破坏的一个最重要因素，是锅炉水的pH值不合适。
锅炉汽水系统腐蚀问题及防止措施
锅炉汽水系统腐蚀问题及防止措施摘要：锅炉汽水系统投入生产应用时，其运行的环境比较复杂，锅炉的蒸汽系统以及给水系统在运行中会产生水蒸气腐蚀以及其他气体腐蚀，还会出现应力腐蚀和酸碱腐蚀，锅炉设备一旦被腐蚀，将会导致设备故障或是运转停止，甚至可能会引发重大安全事故。
因此，本文将对锅炉汽水系统经常出现的腐蚀问题进行探讨，并制定相应的防治措施，从而对锅炉汽水系统腐蚀问题有效预防，促使锅炉汽水系统运行的安全性得到提升。
关键词：锅炉汽水系统；腐蚀问题；防治措施锅炉汽水系统出现腐蚀问题的情况比较多，而流动加速腐蚀更是当前锅炉汽水系统出现腐蚀问题的一种常见形式，其对电力行业发展产生的困扰非常严重。
这种形式的腐蚀会使电站工业设备的碳钢壁以及低合金钢壁逐渐变薄，还会造成回路高压水发生泄漏，严重的情况下会直接造成管材断裂，导致电站存在严重的安全隐患，当前随着人们用电需求不断增加，电站的机组设置也出现快速增长，超大的生产负荷必然会造成锅炉汽水系统腐蚀问题逐渐增多[1]，因此，本文主要对我国汽水系统出现的腐蚀问题进行分析，并制定有效的防治措施，这对于锅炉汽水系统的安全运行及电力企业的安全生产具有重要意义。
1.锅炉汽水系统出现的腐蚀问题分析1.1流动加速腐蚀概述流动加速腐蚀是低合金钢或是碳钢壁保护膜发生溶解，并与湿蒸汽以及水流混合所产生的一系列电化学腐蚀反应的过程。
在电站中这种腐蚀发生的速率与多方面因素存在密切的关联，例如，大型设备使用的金属材料、水质、给水系统所用管件等，目前，电站锅炉汽水系统高压管道所用材料大多数为低合金钢或是碳钢，这些材料所处位置恰好是流动加速腐蚀经常发生的位置，当管道内部发生流动加速腐蚀时，这种情况并不容易被及时发现，所以最终容易出现腐蚀问题。
1.2流动加速腐蚀的形成机理锅炉汽水系统非常容易受流动加速腐蚀所影响而出现爆管，主要是由于流动加速腐蚀会在不易察觉的情况下对锅炉汽水系统的管壁保护膜产生溶解作用，导致管壁越来越薄，从而使系统设备的使用寿命与安全运行受到影响。
汽包锅炉水汽系统腐蚀结垢与防止
• 汽包锅炉如果水质不良，就会引起水汽系统结垢、积盐、金属腐蚀等 故障，还会导致锅炉过热蒸汽品质劣化，影响到汽轮机的正常运行。
• 二、水汽系统的腐蚀及其防止
• 锅炉运行时，由于温度和压力都很高，炉管管壁温度很高，设备各部 分的应力很大，且由于水中杂质在锅炉内浓缩析出形成沉积物，这些 因素都会促进金属发生腐蚀。水汽系统发生较严重的腐蚀或结垢会导
• 水汽系统中，往往比运行时发生的氧腐蚀严重得多，由于腐蚀造成金 属的表面的损伤，在锅炉投入运行后会继续产生不良影响，所以停用 腐蚀危害非常大，对停用锅炉要做好防腐蚀措施。 • 2、沉积物下腐蚀：当锅炉金属表面附着有水垢或水渣时，在其下面 会发生严重的腐蚀，称为沉积物下腐蚀，这高压锅炉常见的一种腐蚀 形式。 （1）原理：在正常运行条件下，锅内金属表面常覆盖的一层 这是金属在高温炉水中形成的： • 这样的保护膜是致密的且具体良好的保护性能，如果遭到破坏，金属 在高温炉水中很容易受到腐蚀，促使四氧化三铁保护膜被破坏的一个 重要原因就是炉水的PH值不合适。
• 脆性腐蚀：发生在比较致密的沉积物下面，是由于沉积物下酸性增大 而引起的，腐蚀的特征是腐蚀部位的金相组织发生了变化，有明显的 脱碳现象，生成了细小的裂纹，使金属变脆。这种腐蚀是由于腐蚀反 应中产生的氢渗入了金属内部而引起的，也称为氢脆。 • （3）引起沉积物下腐蚀的运行条件 • 发生沉积物下腐蚀的必须条件是锅炉管壁上有沉积物且炉水有侵蚀性。 造成这些条件的工况有：结垢物质带入锅炉（形成沉积物）；凝汽器 泄漏（带入氯化镁、氯化钙）；补给水水质不良（碱酸盐碱度较大时， 它在锅内会转化为氢氧化钠） • （4）沉积物下腐蚀的防止
• 防止：一是防止炉管局部热负荷过高；另一方面，要尽量减少给水的 含铜量，防止给水及凝结水系统中铜设备的腐蚀。
第八、九章 锅炉的腐蚀与防止
• 腐蚀机理 当pH<8时，钢铁的腐蚀速度明显加快。因为此时保 护膜被溶解，H+起了去极化作用，而且腐蚀产物都是易 溶的，不能形成保护膜。其反应式为： Fe3O4+8HCl = FeCl2+2FeCl3+4H2O 当 pH>13时，腐蚀速度也明显加快。因为保护膜也 被溶解，且铁与NaOH直接反应，其反应式为： Fe3O4+4NaOH = 2NaFeO2+Na2FeO2+2H2O Fe+2NaOH = Na2FeO2+H2↑
从铜铁防腐效果上全面考虑，目前一般将给水的pH值调 节在8.5～9.2范围内。实践证明，若单从减缓钢材腐蚀来说，
给水的 pH 值高于 9 为好。但在热力系统中，低压加热器及疏 水冷却器、凝汽器都使用了铜合金材料，当 pH 值大于 9 时， 铜的腐蚀随pH值增大而明显加快。
（2）加氨的方法 氨处理常用的药品长联氨与氧的作用时间，并且利用联氨的的还原性，减
轻低压加热器铜管的腐蚀，可以考虑将联氨加药点设置在凝结 水泵的出口。
2.2 给水加氨处理
给水加氨处理的目的是提高给水的pH值，防止产生游离 二氧化碳的酸性腐蚀。 （1）原理 氨(NH3)溶于水称为氨水，呈碱性。其反应式为： NH3· H2O=NH4++OH— 氨水的碱性可中和 CO2 与水作用生成的碳酸产生的 H+，反应 如下： NH3· H2O+H2CO3 = NH4HCO3+H2O； NH4HCO3+ NH3· H2O = (NH4)2CO3+H2O 因此，通过加氨处理，可提高给水的pH值，防止产生游 离二氧化碳的酸性腐蚀。
腐蚀 电池 的组 成和 工作 历程
火电厂给水系统的金属腐蚀
汽包锅炉给水系统的腐蚀及其防止
汽包锅炉给水系统的腐蚀及其防止摘要在火力发电厂中，锅炉给水的供给是整个机组水汽循环的重要组成部分，给水质量直接影响到水汽循环，关系着锅炉以及热力系统的安全和机组的经济运行。
因此，防止给水系统腐蚀是一项重要的工作，本文主要结合我厂机组实际运行情况，着重分析了给水系统易发生腐蚀的部位，发生原因和防止措施，对该问题进行了相关分析。
关键词氧腐蚀；游离的CO2腐蚀锅炉给水的主要组成部分有化学供给的补给水、汽轮机的凝结水、加热器的疏水，另外还有热网疏水。
水作为工质在汽包锅炉的给水管道中流动，一般是较为纯净的，所以在给水管道系统中不易出现由于盐类从水中析出而发生的沉积现象，所以本文讨论的腐蚀，主要指的是给水系统的金属腐蚀。
1 给水系统金属的腐蚀金属腐蚀按照本质的不同可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
化学腐蚀是指金属表面和其周围的介质直接进行化学反应，从而使金属遭到破坏；电化学腐蚀是指金属跟电解质溶液接触时，发生原电池反应，从而使金属失去电子被氧化，金属处于潮湿的地方或者遇到水时特别容易发生这一类腐蚀，给水系统中发生的腐蚀都属于电化学腐蚀。
给水虽然较为纯净，但其中往往含有氧和二氧化碳，这两种气体是引起给水系统中金属腐蚀的主要因素。
以下主要就这两种腐蚀进行讨论。
1.1溶解氧腐蚀溶解于水中的氧随着给水流动，最易对锅炉的金属进行侵蚀。
给水系统中大部分的管道和设备都是由钢铁制成的，所以铁和氧分别形成为两个电极，在运行过程中发生氧化还原反应，从而导致金属腐蚀。
给水中溶解的氧含量大小、水的PH值和流速、运行的温度对腐蚀的程度都有着不同的影响锅炉的给水主要包括补给水、凝结水、热力设备的疏水等。
给水中含有的溶解氧在经过除氧器后，其含量会大大降低，但流动到省煤气时，温度较高，所以即使含有少量的氧，仍有可能发生氧腐蚀。
通常这类腐蚀发生在省煤气的进口部分，其中部及出口的腐蚀较轻，因为在进口处氧已经被消耗掉了。
当除氧器运行不正常时，如：进入除氧器的蒸汽量调节不及时，补水量不正常或者除氧器负荷变动过大，都有可能导致给水的含氧量增大从而加重给水管路特别是省煤气的腐蚀。
锅炉的腐蚀与保护
汽水系统的腐蚀及其防止
锅炉运行时，炉内水汽的压力和温度比较高，导致炉管 管壁温度很高，设备各部分应力很大，同时由于给水中 杂质在炉内发生浓缩和析出，在炉内常积集有沉积物， 这些因素都会促进腐蚀，并使腐蚀复杂化。所以，尽管 进入锅炉的水都是经过除氧的，炉水的PH值也比较高， 但依然会发生腐蚀。 如果炉水汽水系统发生严重的腐蚀，由于炉内高温高压 ，就容易导致爆管事故。所以，防止炉汽水系统的腐蚀 是一个很重要的问题。
水垢的危害
水垢的导热性很差，其导热系数要比锅炉钢板的导热系数小几 十倍至数百倍，所以锅炉结垢后就会严重阻碍传热并引起下列 危害： ① 浪费燃料，降低出力 ② 堵塞管道，破坏水循环 ③ 引起垢下腐蚀，缩短锅炉寿命 ④ 受热面结生水垢后，金属的热量由于受水垢的阻碍而难于传 热给锅水，致使金属壁温急剧升高，当温度超过了金属所能承 受的允许温度时，金属强度显著降低，从而导致金属过热变形， 严重时将造成鼓包、裂缝，甚至爆管等事故。另外，锅炉结垢 后，将增加清洗和维修的时间、费用及工作量等，影响生产， 减小锅炉的有效利用率，降低经济性。
原 理
沉积物下腐蚀
① 当pH值在10-12时腐蚀速度最小，pH值过低或过高都会使腐蚀速度加 快。 ② 在低pH值（pH<8）下,腐蚀加快的原因是氢离子起到了去极化试剂的 作用，而且此时反应产物都是可溶的，不易形成保护膜。 ③ 在高pH值（pH>13）下,腐蚀加快的原因是金属表面的Fe3O4保护膜 溶于溶液而遭到破坏。 Fe3O4+4NaOH==2NaFeO2+Na2FeO2+2H2O 另一方面，铁和NaOH直接反应： Fe+2NaOH →Na2FeO2+2H2 亚铁酸钠在pH溶液中是可溶的，所以，当在高pH值pH>13后，随pH值增 高，腐蚀速度增大。 一般运行条件下，炉水pH值常保持在9-11之间，锅炉金属表面膜是稳定的， 不会发生腐蚀。
高压锅炉水侧腐蚀及防治
行业资料：________ 高压锅炉水侧腐蚀及防治单位：______________________部门：______________________日期：______年_____月_____日第1 页共9 页高压锅炉水侧腐蚀及防治高压锅炉的给水经过预处理和离子交换等工艺过程后，水中的悬浮物、胶体及溶解性盐类均已除去，但水中还溶解有各种气体(有中间脱气器的情况除外)，这些气体中的氧气和二氧化碳能引起锅炉给水系统的腐蚀。
腐蚀不仅造成经济上的损失，同时腐蚀产物进人锅炉水中，使水中杂质增多，加剧了锅炉受热面的结垢，影响其传热效果，并且还会促进水侧的腐蚀。
高压锅炉水侧腐蚀的原因，主要有溶解氧腐蚀、沉淀物垢下腐蚀、酸性腐蚀、碱性腐蚀、碱性脆化、铜氨化合物腐蚀、冲蚀等。
以下针对高压锅炉常见的腐蚀作具体分析，并提出一些切可实行的防治方法。
1溶解氧腐蚀1.1腐蚀原因溶解氧腐蚀是一种电化学腐蚀，铁和氧形成两个电极，组成腐蚀电池，在腐蚀电池中铁的电位总是比氧的电极电位低，所以铁是电池的阳极，而遭到腐蚀。
反应机理见图1。
由于这些生成物比较疏松，没有保护性，一旦在金属表面的某一点发生腐蚀，就会持续下去。
究其原因主要有两方面，一方面是氧化铁帽中产生一种酸性溶液，加速了铁的溶解及提高了导电度；另一方面生成氧化铁帽，腐蚀产物阻止了氧的扩散，在腐蚀产物下形成缺氧的阳极区，外部便形成了富氧的阴极区，从而构成了一个浓差电池，两部分的差异，加速了腐蚀反应。
溶解氧腐蚀的判别方式：当除去红色氧化铁帽时，在穴中暴露有黑色的四氧化三铁沉积物，则为溶解氧腐蚀；如果没有黑色的氧化铁在穴第 2 页共 9 页中，或穴外无红色的氧化铁时，则为非溶解氧腐蚀。
溶解氧腐蚀随着水中的溶氧量的增加和水温的提高，腐蚀性也就愈强。
当PH值小于4或大于14时，腐蚀会加大。
当PH值小于4时，金属表面不易形成保护膜；当水的PH值介于4和14之间时，金属表面上形成一种致密的氢氧化物保护膜，所以腐蚀速度会降低；当PH值大于14时，由于Fe3O4保护膜在碱性溶液中溶解，腐蚀速度会重新上升。
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1
水冷壁的作用是： ✓ 吸收炉膛高温辐射热量，
使管内的水汽化； ✓ 降低炉膛内壁温度，保
护炉墙，防止结焦。 水冷壁的布置：
水冷壁布置在炉膛四周， 犹如钢管组成的笼子， 包围着火焰，把火焰与 炉墙隔开。
2
炉内腐蚀的形式 氧腐蚀
锅炉介质浓缩腐蚀 水蒸气腐蚀 应力腐蚀
3
氧腐蚀
在水侧沉积物中蒸汽的蒸浓效应
7
腐蚀原理
在正常高温运行条件下，炉内金属表面上常覆 盖着一层Fe3O4膜，这是金属表面在高温锅炉 水中形成的，这样形成的Fe3O4膜是致密的， 具有良好的保护性能，锅炉可以不遭受腐蚀。 但是如果此Fe3O4膜遭到了破坏，那么金属表 面就会暴露在高温的炉水中，非常容易受到腐 蚀。促使Fe3O4膜破坏的一个最重要的因素， 是锅炉水的pH值不合适。
如果沉积物下腐蚀速度达到1.5～5mm/s 时，一般锅炉运行5000～30000h就会出 现腐蚀穿孔，甚至爆管等
5
部位：只发生在水冷壁，是高温高压条件下发生的特有
的腐蚀形式。水冷壁管有介质局部浓缩的部位，如附着 物下面、缝隙内部、有汽水分层的部位。一般是热负荷 较高的向火侧，而背火侧、过热器、再热器不发生介质 浓缩腐蚀。
锅炉酸性腐蚀原因-酸性物质的来源：
（1）化学除盐水使炉水呈酸性 ①炉水缓冲能力差 用化学除盐水作锅炉补给水，其水质较纯，通过加PO43-提高其缓冲性，
在正常运行情况下，不会有大气侵入锅内，而 且即使给水中带有微量的氧，也往往在省煤器 中就消耗完了，所以锅内不会发生氧腐蚀。但 当发生下列情况时，就有可能发生氧腐蚀。
除氧器运行不正常； 锅炉在基建和停用期间无防护；
4
沉积物下腐蚀
当锅内金属表面附着有水垢或水渣时， 在其下面会发生严重的腐蚀，称为沉积 物下腐蚀，这是目前高压锅炉内常见的 一种腐蚀。
锅炉发生介质浓缩腐蚀时，被腐蚀部位的金属表面有腐
蚀产物附着，有的疏松多孔，有的致密坚硬，其主要成 份是Fe3O4，其中还夹杂炉水。 在锅炉的介质浓缩腐蚀中，以碱腐蚀较常见。在腐蚀穿
孔以前，外观无任何变化，用一般检查手段（如水压试 验等）无法知道蚀坑的情况。蚀坑的穿孔几乎都是在锅 炉运行中发生而引起故障。这是很危险的一种腐蚀形式。 酸腐蚀6会造成大面积损坏。
15
铜的腐蚀与pH值的关系
Average copper release as a function of pH shows optimum pH in range of 8.8 to 9.2 for different copper-based alloys (Courtesy of EPRI)
The best pH for protection of copper alloys is somewhat lower than the optimum level for carbon steel. For systems that contain both metals, the condensate and feedwater pH is often maintained between 8.8 and 9.2 for corrosion protection of both metals. The optimum pH varies from system to system and depends on many factors, including the alloy used. To elevate pH, neutralizing amines should be used instead of ammonia, which(氨水） (especially in the presence of oxygen) accelerates copper alloy corrosion rates. Also, amines form protec16tive films on copper oxide surfaces that inhibit corrosion.
Fe→Fe2++2e 2H++2e→H2
腐蚀过程图示
12
ห้องสมุดไป่ตู้
Anodic reaction
H2O
阳极反应
Fe Fe2+ + 2 OH-
OH-
+ 2 e-
OHFe(OH2)
+
H+
Cathodic reaction 2 e - + 2H+
H2
阴极反应
2e With dissolved oxygen :
4 e- +O2 +2 H2O4 OH-
一般情况下常采用往炉水中加Na3PO4的方式，使炉水 pH＝9~10。但由于某种原因，比如凝汽器泄露，可能使全 炉的炉水pH<7，或局部炉水pH<7，造成炉管酸性腐蚀。
14
Iron corrosion product release from carbon steel in boiler feedwater.
13
酸腐蚀的范围比碱腐蚀的范围大，尤其是大容量锅炉，酸 腐蚀的危害更大。
酸腐蚀特征
在水冷壁管的向火侧产生强烈腐蚀，其形貌呈沟槽状或 条状，管壁无腐蚀产物，管壁减薄。酸腐蚀引起金属脱碳， 金属材料的强度、韧性等机械性能降低，呈脆性爆破。引起 损坏的范围较大，往往超过水冷壁管总数的30％。
发生酸腐蚀的原因
8
保护膜的形成
锅炉正常运行时（300℃），钢铁表面与炉水反应生成 Fe3O4保护膜：
3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 8H2 锅 炉 运 行 时 ， 要 求 炉 水 pH ＝ 9~11 （ 严 格 说 pH ＝ 9~10），若pH偏离正常范围，将破坏Fe3O4保护膜。 其过程为：炉水局部浓缩产生浓碱或浓酸；Fe3O4保护 膜被碱或酸破坏；炉管表面金属被碱或酸腐蚀。
图示：腐蚀速度和溶液的pH值的关系
9
钢在水溶液中的腐蚀速度与pH值的关系
10
低碳钢
11
管壁金属的腐蚀过程
酸性腐蚀：
炉水局部pH低时，pH<8。 Fe3O4＋8H＋→Fe2++2Fe3++4H2O
（或Fe3O4+8HCl→FeCl2+FeCl3+4H2O） 使金属保护膜溶解。继而发生酸腐蚀电化学反应：