水汽系统的腐蚀

水汽系统的腐蚀，结垢及防止

一．腐蚀的分类：

（一）：全面腐蚀;各部位腐蚀速度几乎相等，又称均匀腐蚀。

（二）：局部腐蚀：1.溃疡性腐蚀：表面形成明显腐蚀凹坑，并向沉度发展。

点蚀：直径小于1mm的腐蚀坑。

2.选择性腐蚀：一种特殊的腐蚀形式，如合金材料，使合金中的某种

组分被蚀去，使金属强度降低，韧性显著降低。

3.晶界腐蚀：也是一种特殊腐蚀，主要发生在金属结晶的边缘，并向

金属深处进展，使晶粒间的结合发生松弛。形成裂缝。这种腐蚀不引起金属外形的改变，但机械性能已剧烈降低，使设备损坏突然发生，造成严重事故，如：氢脆，苛性脆化等。

二．电化学腐蚀：

(一):金属--溶液界面发生的电化学腐蚀。

1.金属结构式由晶粒组成，晶粒按一定方式排列形成晶格，晶格内的电子向各方向

不停运动，使某些原子失去电子带正电荷，称为“离子**原子”

2.腐蚀电池：由于金属表面带有电子数不同，各种金属之间的电极电位不同，同一

金属浸入不同溶液，电位值不同。应力的不同，电极电位也不同，存在电位差，

应力会使晶格歪曲，这个地带的电位就负一些，所以变曲部位金属易遭腐蚀。

金属材料不同，内部组分不同，电位也不同。

同一金属浸入浓度不同或氧饱和度不同的溶液中，电位也不同，较稀液接触部位负

电性较强。较浓部正电性强。

3.极化：使两极电位差减少的作用叫极化作用，去极化：使腐蚀过程变慢或消除，

称为去极化作用。

去极化剂：通常在阴极放电而进行还原作用的物质，氢氧是常碰到的去极化剂，

原因是：在阴极面积增大时，金属表面粗糙，增高介质温度时，都会使氢氧与电子定量结合，形成气泡放出，使肤色加快。

（二）：凝结水。给水系统的腐蚀

A。1.溶解氧腐蚀，生成物为三氧化二铁，四氧化三铁

特征：常在表面形成许多小型鼓包，直径为1--20mm或30mm不等，次层为黑色粉末状物，为溃疡性腐蚀，高溶氧量。低水温时，呈黄色，黄褐色。

低溶氧量，高水温时，呈砖红色。

2.发生部位：给水管道，省煤器，疏水的储存设备，管道，省煤器由于温度高，

只要含有少量氧就会发生氧腐蚀，进口部位比出口部位严重些。凝汽器，本身

具有除氧作用，排出气被抽气器抽走，凝结水温度低，含盐少，含氧量不大于

50ug/L，不会引起严重的腐蚀。

B。1.来源;由补给水，漏人凝结水的冷却水及管道不严密处均可能带入二氧化碳。冷却水中，二氧化碳，碳酸盐，重碳酸盐均可能存在，化学除盐水中常含有

少量碳酸盐，重碳酸盐，游离二氧化碳大部分被除氧器除去，重碳酸盐在

除氧器内会分解一部分，碳酸盐在锅内才会完全分解。分解产生的二氧化

碳除干燥的蒸汽进入汽轮机，凝汽器。

2.原理：干燥游离二氧化碳对金属不腐蚀，溶于水后，使水呈酸性，就会发生析

氢腐蚀。Co2+H2O→H2CO3→H++HCO3

Fe→Fe2++2e

2H++2e→H2↑

3.特征：均匀使管壁变薄

4.部位：凝结水中二氧化碳含量高，含盐量低，只要有少量二氧化碳就会使PH值

显著降低。疏水中的二氧化碳也高。

（三）：腐蚀的防止：1.热力除氧，根据亨利定律。

2.化学除氧：A.联氨，常温下为无色液体，易溶于水，易挥发，有毒性，

与空气混合浓度达 4.7%（体积比）遇火爆炸，碱性溶液中是强还原剂，N2H4+O2→N2+2H2O 在高温下，还可防止锅内结铁垢，铜垢

6FeO3+N2H4→4FeO4+N2+2H2O

2Fe3O4+N2H4→6FeO+N2+2H2O

2FeO+N2H4→2Fe+N2+2H2O

加药方法：40%的水和联氨进行给水处理，配成0.1--0.2%稀溶液，用活

塞泵打入除氧器出口管道中，一般维持省煤器进口给水中的联氨量在20---50ug/L

B.给水加氨处理：目的是中和水中的CO2(H2CO3),提高给水ph值。原理：氨

易溶于水，呈碱性，是弱电解质。NH3.H2O+CO2=NH4HCO3

NH3.H2O+NH4HCO3=(NH4)2CO3+H2O 加药方法：将浓氨液配成1--5%的稀溶液，与联氨用同一加药泵加入除氧器给水

中，控制含氨量1.0--2.0mg/L

锅炉的腐蚀与防止

一．氧腐蚀：1.除氧器运行不正常，给水含氧量不大时，腐蚀首先发生在省煤器的进口端，含氧量增大时会延伸到省煤器中部，尾部，直至锅炉的下降管，上升管壁厚发生腐蚀。

2.锅炉基建和停用期间未防腐蚀，造成的腐蚀坑会继续遭受腐蚀，停用发生的氧腐蚀发

生在整个水汽系统内，特别是积水放不净的地方。

二．沉积物下腐蚀

1.金属表面附有水垢，水渣后其下会发生严重的腐蚀，正常运行的锅炉，常附有一层

Fe3O4保护膜3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2O(大于300度时)，促使保护膜破坏的因素，最重要的就是炉水PH不合适：PH为10---12时，腐蚀速度最小，PH小于8时，腐蚀酸性腐蚀，保护膜不易形成，PH大于13时，发生碱性腐蚀。如果金属表面有沉积物，使沉积物下金属管壁温度升高，沉积物下炉水急剧蒸浓，使水质大大恶化，水中若有氢氧化钠时发生碱性腐蚀。如凝汽器泄露，就会有氯化钙，氯化镁进入锅炉，就会发生:

MgCL+2H2O→Mg（oH）↓+2HCL

CaCL+2H2O→C啊（OH)↓+2HCL

使锅炉结垢并发生局部酸性腐蚀。

2.腐蚀类型：

a。碱性延性腐蚀，腐蚀坑达到一定深度后会鼓泡，爆管，而金属的金相组织，机械性能没有变化。

b。脆性腐蚀：常发生在比较致密的沉积物下，由其下酸性增强产生，H2使金属有明显的脱碳现象，使金相组织发生变化，C-H2→CH4，且使CH4在垢下不易溢出，使晶格间产生较大应力，导致金属生成细小裂纹，使金属变脆，称为氢脆。