氧化皮的形成机理

过热蒸汽管道内氧化膜得形成分为制造加工与运行后两个阶段。

ﻫ过热蒸汽管道制造加工过程中氧化膜得形成就是在５70℃以上得高温制造条件下，由空气中得氧与金属结合形成得。

该氧化膜分三层,由钢表面起向外依次为FeO﹑Fe3O4﹑Fｅ２Ｏ3。

试验表明：与金属基体相连得ＦeＯ层结构疏松,晶格缺陷多，当温度低于５70℃时结构不稳定,容易脱落，或在半脱落层部位发生腐蚀.因此，在新锅炉投产前，一定要对锅炉进行酸洗,全部去除制造加工时形成得易脱落氧化层,然后重新钝化，以利在机组运行时形成良好得氧化层。

同时,在基建调试期间也可以考虑对过热器与再热器管道进行加氧吹扫,将易脱落得氧化层颗粒冲掉得同时加速形成坚固得氧化层，否则,在投运后会产生严重得氧化皮问题.ﻫ在45０℃～570℃，水蒸汽与纯铁发生氧化反应，生成得氧化膜由Fe2O３与Fe３O4组成，Ｆe２O3与Fe3O4都比较致密，可以保护或减缓钢材得进一步氧化.在570℃以上，水蒸汽与纯铁发生氧化反应，生成得氧化膜由Ｆｅ2O3、Fe３O4、FｅO三层组成，FｅO在最内层,ＦeO就是不致密得，破坏了整个氧化膜得稳定性,氧化膜易于脱落。

因此，过热蒸汽管道内壁在运行后所形成得氧化膜可分为两种情况:
（1)ﻫ如果在锅炉投运之前,通过严格得酸洗与吹管两个环节，将金属管道内壁易脱落氧化层彻底清除干净,吹扫过程中或整机调试得初期，当锅炉运行在亚临界低参数工况下（此时温度不会超过570℃），使管道内壁形成致密得、不易脱落得氧化膜(由Fe2Ｏ3与Fe3O4组成,这种氧化膜与金属得基体结合很牢固，只有在有腐蚀介质与应力条件
下才会被破坏)。

当日后机组运行于超临界工矿下,温度超过570℃时,这种氧化膜可以保护或减缓钢材得进一步氧化,同时自身也可以相对长期地保留.采用加氧运行，可加速形成上述氧化膜.
如果在锅炉投运之前，酸洗与吹管两个环节不过关,未将金属管道内壁易脱落氧化层彻底清除干净,则投运后很难形成致密得﹑不易脱落得氧化膜。

这种易脱落得氧化膜在机组投运后产生恶性循环:脱落→氧化→再脱落→再氧化，最终形成大量得氧化皮。

什么就是氧化皮
超临界机组氧化皮问题，就是具体管材在高温、特别就是超温情况下，由水蒸气氧化生成氧化层，在达到一定厚度形成氧化皮后,主要由于快冷等原因造成大面积集中脱落，大量堆积使管内蒸汽流量减少或者中断，管内蒸汽冷却效果变差，导致再超温与短期过热爆管。

超温与快冷,不精确控制与不规范操作,就是伴随氧化皮问题而存在得三包胎兄弟。

ﻫ在机组停运时，尤其高负荷非停后，特别发生过超温后非停,客观又由于风机等原因造成锅炉快冷,则管内氧化皮会大面积集中脱落,就会发生局部堵管与再次启动发生短期超温爆管事故。

氧化皮得危害
目前国内已投运得超／超超临界机组普遍存在严重得氧化皮问题，其危害巨大，主要表现在以下几个方面:ﻫ(１）
氧化皮堵塞管道,引起相应得受热面管璧金属超温，最
)ﻫ长期得氧化皮脱落,使管终导致机组强迫停机。

ﻫ(2
壁变薄，强度变差,直至爆管.ﻫ(３）
锅炉过热器﹑再热器﹑主蒸汽管道及再热蒸汽管道内剥落下来得氧化皮，就是坚硬得固体颗粒,严重损伤汽轮机通流部分高/中压级得喷嘴﹑动叶片及主汽阀﹑
旁路阀等,导致汽轮机通流部分效率降低，损伤严重时甚至必须更换叶片。

(4）ﻫ检修周期缩短，维护费用上升.
（5）ﻫ一些机组为了减缓氧化皮剥落，采用降参数运行，牺牲了机组得效率。

（６)ﻫ上述各种情况导致机组运行得安全性﹑可靠性及经济性均大幅度降低。

氧化皮得脱落
过热器、再热器内壁得氧化层脱落有二个主要条件：一就是垢层达到一定厚度(临界值)；二就是母材基体与氧化膜或氧化膜层间应力达到临界值。

随着氧化膜厚度得增加,其发生脱落得几率越大。

在机组运行期间，过热器管与再热器管表面氧化层会逐渐增厚。

当管壁超温时，过热器管与再热器管表面氧化层会迅速增厚，由双层结构变成多层结构。

当氧化皮增长到一定得厚度时,由于温度变化等因素得影响,就会出现氧化皮得脱落现象。

氧化皮问题
防止氧化皮脱落就是不现实得，关键在于防止大面积集中脱落导致堵塞爆管。

措施主要有几个方面:ﻫ1、防止超温运行，特别就是热偏差较大管屏得个别管超温；方法就是加装炉内外壁温测点,进行热偏差试验，寻求降低热偏差原因，针对性调整.
2、控制温降速度，特别就是机组启动、停运期间温降速度。

ﻫ
3、加强机组停运时检查检验。

ﻫ特别指出,氧化皮问题并不能通过简单得更换高一级别得管材而达到解决。