锅炉垢下腐蚀机理
汽包锅炉水汽系统腐蚀结垢与防止讲解
• 一、汽包锅炉水汽系统 • 给水经省煤器进入汽包—经集中下降管---分配至各下联箱---经上升管 (水冷壁)吸收炉膛热量---汽水混合物回到汽包并分离出饱和蒸汽---饱 和蒸汽经蒸汽引出管至顶棚过热器---再到烟道包墙过热器－－低温过 热器－－高温过热器－－经主蒸汽管至汽轮机高压缸－－再热器－－ 汽轮机低压缸－－凝汽器－－凝结水泵－－低压加热器－－除氧器－ －高压加热器－－给水泵－－省煤器。
• 当炉水中有游离氢氧化钠时，由于参透到沉积物下的炉水高度浓缩， PH值升得很高，PH大于13时，对金属造成腐蚀。 • 当凝汽器泄漏时，炉水中存在有 MgCl2及CaCl2 ，发生如下反应：
MgCl2 2 H 2O Mg (OH ) 2 HCl CaCl2 2 H 2O Ca(OH ) 2 HCl
• （3）水垢的危害：
• 结垢后导热性差，造成管壁温度升高、过热，引起鼓包、爆管事故。 • 水垢导热性能差，造成燃料浪费，降低了热效率，增加了电力生产成 本；
• 结垢以后，影响了锅炉正常的水循环，严重时会造成爆管事故；
• 会造成沉积物下腐蚀；
• 会增加化学清洗次数，延长了停机时间，造成一定的经济损失； • 缩短锅炉有效使用寿命。 • 2、水渣的组成、分类及危害 • （1）水渣的化学成分较复杂，主要有以下几种：碳酸钙、氢氧化镁、 碱式碳酸镁、磷酸镁、碱式磷酸钙、蛇纹石、金属的腐蚀产生等等。 • （2）分类：一种是不会粘在受热面上的水渣，这类水渣较松软，常悬 浮在锅炉水中，容易随排污从锅内排出，如碱式磷酸钙、蛇纹石等； 另一种是容易粘在受热面上的水渣，这类水渣会转变成二次水垢，如 磷酸镁和氢氧化镁等。
• （2）腐蚀类型：在沉积物下可能发生碱性或酸性两种不同类型的腐 蚀，根据其损伤情况的不同，分别称为延性腐蚀和脆性腐蚀。
锅炉结焦、腐蚀和磨损的原因、危害和预防
54锅炉结焦、腐蚀和磨损的原因、危害和预防张弘权 韩长龙|国家能源集团吉林龙华长春热电一厂摘要：锅炉的结焦、腐蚀、和磨损对锅炉设备的安全与稳定运行有着极其严重的危害，它们形成的原因很多，必须根据其形成原因进行预防，以减少对锅炉设备的危害，保证发电机组的安全与稳定运行。
关键词：锅炉；结焦；腐蚀；磨损1 锅炉结焦所有固体燃料都有一定的灰分。
燃煤灰分的熔点有高有低，熔点较低的煤容易结焦。
对于煤粉锅炉来说，火焰中心的区域温度很高，灰粒一般呈现融化或软化状态。
当采用固态排渣方式，如果灰粒在接触路墙、水冷壁、炉膛出口受热面和落入冷灰斗之前没有充分冷却，就会粘附在这些地方而形成灰渣，从而使成渣地区或受热面的温度升高。
由此形成了一个自然加剧的恶性循环结焦过程。
形成锅炉结焦的原因很多，大致有以下几个方面：1.1 灰的性质灰的熔点越高，则越不容易结焦；反之，熔点越低，越容易结焦。
灰的组成很复杂。
灰的熔点与灰的化学成分及周围的介质有关，灰的化学成分及其成分的含量比列决定灰熔点的高低，灰的熔点比其混合物中最低熔点还要低。
1.2 周围介质成分对结焦的影响燃烧过程中，由于供风不足或燃料与空气的混合不良，使使燃烧达不到完全燃烧，未完全燃烧将产生还原性气体，灰的熔点就会大大降低。
1.3 运行操作不当由于燃烧调整不当，使炉膛火焰发生偏斜或一、二次风配合不合理，一次风速过高，煤粒没有完全燃烧而在高温软化状态下粘附在受热面上继续燃烧，而形成了恶性循环。
1.4 炉膛容积热负荷过大由于炉膛设计不合理，或锅炉不适当的超出力，而造成炉膛容积热负荷过大，使炉膛温度过高，灰粒到达水冷壁壁面和炉膛出口时还不能得到足够的冷却，从而造成结焦。
1.5 吹灰、除焦不及时当炉膛受热面积灰、结焦过多，清理不及时都会造成受热面壁温升高，从而使受热面产生严重结焦。
结焦会对锅炉产生如下的危害：A．结焦会引起汽温偏高。
在炉膛大面积结焦时，会使炉膛吸热量大大减少，炉膛出口烟气温度偏高，使过热器传热强化，造成过热汽温偏高，并使过热器管壁超温。
锅炉系统中常见的腐蚀原因有哪些
锅炉系统中常见的腐蚀原因有哪些？金属腐蚀对锅炉系统的危害很大。
腐蚀产物氧化铁及氧化铜常与水垢一起附着在设备上形成氧化铁垢物，不仅影响设备的寿命，而且可能发生泄漏或爆炸等安全事故。
其危害由各种不同形式的局部腐蚀所造成，可参考本书的542～552题。
在锅炉系统中最常见的腐蚀原因有以下几种：（1）氧腐蚀是因水中含有溶解氧而形成的腐蚀。
因电化学反应生成氧化亚铁，进一步被氧化生成Fe3O4。
其特征是在腐蚀部位有突起的腐蚀产物，下部有局部点蚀坑。
常发生在省煤器和过热管中，热强度较高处容易发生。
在水中存在其他电解质（如电导率>0.15μS/cm时）的情况下，水中氧含量越高，腐蚀速度越快。
（2）酸性腐蚀是由H+的去极化所产生的腐蚀：酸腐蚀产生的Fe3O4能牢固地附着在钢的表面上，呈多孔状层状结构，下部有蚀坑。
多发生在凝汽器、除氧器、凝结水系统和疏水系统。
系统呈现酸性的原因有以下几方面：①碳酸化合物和重碳酸化合物受热后分解产生CO2，CO2产生H+。
当水中同时含有CO2和溶解氧时使钢的腐蚀速度加快，同时会使黄铜管脱锌和腐蚀。
②给水中带入有机物质，受热分解成酸性物质。
③凝汽器泄漏，带入氯化物及硫酸盐类，分解产生HCl、H2SO4等酸性物质。
（3）碱性腐蚀是由于游离氢氧化钠在垢下被浓缩而引起的腐蚀。
多发生在水冷壁管的向火侧热强度较高处的沉积物下。
将沉积物和腐蚀产物去除之后，管壁上出现凹槽，管壁变薄，严重时会穿透。
省煤器管、过热器管及减温器也可能发现碱性腐蚀。
（4）氢损坏或氢脆腐蚀酸性物质所产生的氢在沉积物下渗入金属内部，与钢中的碳结合成甲烷，在钢内产生压力，引起晶界裂缝，使金属破坏。
这种腐蚀易发生在水冷壁管的向火侧，特点是脆性破裂。
（5）碱脆或苛性脆化腐蚀是钢在氢氧化钠水溶液中产生的应力腐蚀破裂，多发生在锅炉汽包铆接孔及炉管胀管处。
炉水中NaOH有机会浓缩及存在应力是发生的条件，即【NaOH】/含盐量>0.2，有振动和周期性摆动产生应力，并有温度和压力的改变。
锅炉本体的腐蚀机理及防护
锅炉本体的腐蚀机理及防护摘要：在时代的快速进步中工业发展速度不断加快，而锅炉又是重要的生产设备。
科学合理使用锅炉关系到人们生活和经济发展等诸多领域，所以，使用锅炉的安全问题逐渐受到广泛重视，倘若使用不当产生安全事故，造成的后果不堪设想。
锅炉本体在使用中会随着使用时间的累积而不断加重腐蚀，进而导致减小锅炉本体受热面管材的壁厚，埋藏下巨大的安全隐患。
该文将从锅炉的使用与维护现状出发，分析锅炉的腐蚀机理，探究提高防护的有效措施。
关键词：锅炉；腐蚀机理；防护策略1.锅炉本体的腐蚀机理锅炉腐蚀被划分为内部以及外部腐蚀两种类型，一是内部腐蚀，二是外部腐蚀，两种不同腐蚀的机理存在差异性[1]。
其中内部腐蚀，主要是受到汽水相互作用和影响导致，包括应力的腐蚀、氧腐蚀以及碱腐蚀、蒸汽腐蚀等等。
外部腐蚀主要由于高温氧化所致，当锅炉由于受到内部高温，造成表面金属材料腐蚀。
2.锅炉本体的腐蚀类型与机理分析2.1锅炉本体的内部腐蚀①应力腐蚀应力腐蚀是锅炉本体常见的内部腐蚀之一，通常内部是金属材料构成的器具、装饰和设备均会产生应力腐蚀。
具体来讲，应力腐蚀主要是受到拉应力的影响，在拉应力的作用以及影响之下，金属将在介质内被破坏，这种内部破坏的影响力很强，会破坏材料内部，诱发腐蚀问题。
而且，一旦发生腐蚀问题，应第一时间处理，否则情况过于严重，又未及时处理，将导出现不可复原可能。
常见的应力涵盖两种类型，其一为阳极溶解类腐蚀，其二为氢致开裂类腐蚀。
②氧腐蚀因为锅炉蒸汽内储备大量的水蒸汽，若是其一直处于高温环境则将和炉管内壁之间产生反应，此时水中氧气和铁相互作用出现化学反应，进而形成氧腐蚀。
锅炉蒸汽中水所溶解的氧份，其对于金属的腐蚀是一种电化学性质腐蚀，铁与氧将形成电池阴阳两极。
同时，因为铁电极电位比氧低，因此，在铁氧电池中，铁为阳极将遭到腐蚀。
③垢下腐蚀垢下腐蚀作为常见的锅炉局部腐蚀现象，对锅炉运行质量以及效率具有较大影响。
锅炉垢下腐蚀问题的产生是由于其内部介质中含有大量钙以及镁等各类物质，此类物质在锅炉温度不断增高后将与金属表面产生反应形成水垢。
锅炉水冷壁垢下碱性腐蚀及实例分析
冶金动力METALLURGICAL POWER2019年第7期总第233期锅炉水冷壁垢下碱性腐蚀及实例分析关凤志，薛晓金（鞍钢股份鲅鱼圈钢铁分公司能源部，辽宁鞍山114000）【摘要】结合实际阐述锅炉水冷壁垢下碱性腐蚀产生的机理，剖析垢下碱性腐蚀的保护膜破坏和金属本身腐蚀的两个过程，描述锅炉水冷壁垢下碱性腐蚀的特征、形成因素及判定、预防、整改措施。
【关键词】锅炉;垢下腐蚀;碱性腐蚀【中图分类号】TK224【文献标识码】B【文章编号】1006-6764(2019)07-0059-03Alkaline Corrosion under the Cold Wall Scaling of Boiler Water and Case AnalysisGUAN Fengzhi,XUE Xiaojin(Bayuquan Iron and Steel Co.of Anshan Iron &Steel Group,Anshan,Liaoning 114000,China)【Abstract 】The mechanism of alkaline corrosion under the cold wall scaling of boilerwater is discussed combining with actual cases,the two processes of protection film damage of alkaline corrosion under scaling and corrosion of the metal itself are analyzed,and the characteristics,causes of formation and judgment,prevention and rectification measures of the alkaline corrosion under the cold wall scaling of boiler water are presented.【Keywords 】boiler;corrosion under scaling;alkaline corrosion引言某公司安装有2台哈尔滨工业锅炉厂生产的以高炉和焦炉煤气为燃料的D 型锅炉，其型号为：HG75—5.3/485—MQ，于2011年9月份投产。
锅炉防腐防垢酸洗与软化水处理
锅炉的防垢防腐酸洗与软化水处理一、GB 1576—2008《工业锅炉水质》。
1.1术语和定义原水：未经任何处理的水。
软化水：除掉全部或大部分钙、镁离子后的水。
除盐水：通过有效的工艺处理，除去全部或大部分水中的悬浮物和无机阴、阳离子等杂志后，所得成品水的统称。
补给水：原水经过处理后，用来补充锅炉排污和汽水损耗的水。
锅水：锅炉运行时，存在于锅炉中并吸收热量产生蒸汽或热水的水。
回水：锅炉产生的蒸汽、热水做功后或热交换返回到给水中的水。
锅内加药处理：为了防止或减缓锅炉结构、腐蚀，有针对性地向锅炉内投加一定数量药剂的水处理方法。
二、锅炉的结垢及其防止1.1锅炉结垢的原因含有一定硬度的水若不经过处理就进入锅炉，运行一段时间后，锅炉水侧面受热就会牢固地附着一些固体沉积物，这种现象称为结垢。
在一定条件下，固体沉淀物也会在锅水中析出，呈松散的悬浮状，称为水渣。
水渣可随排污除去，但如果排污不及时，部分水渣也会在受热面上或水流流动滞缓的部位沉积下来而转化成水垢（通常称为“二次水垢”）。
1.2形成水垢的几种主要途径1.2.1 受热分解在高温高压下，原来溶于水的某些钙、镁盐类受热分解，变成难溶物质而析出沉淀。
1.2.2溶解度降低在高温高压下，有些盐类（如硫酸钙、硅酸盐等）物质的溶解度随温度升高而大大降低，达到一定程度后，便会析出沉淀。
1.2.3锅水蒸发、浓缩在高温高压下，锅水中盐类物质的浓度将随蒸发浓缩而不断增大，当达到过饱和时，就会在受热面上析出沉淀。
2、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甚至数百倍，所以锅炉结构会严重阻碍传热并引起以下危害：2.1浪费燃料，降低出力水垢厚度与浪费燃料的关系图水垢厚度（mm）浪费燃料（%）0.5 21 3~53 6~105 158 352.2易引起事故，影响安全运行受热面结生水垢后，金属的热量由于受水垢的阻碍而难于传热给锅水，资料显示，锅炉受热面设计壁温约为280℃，当结有1mm水垢时壁温可达680℃；当温度超过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，甚至爆管事故。
电站锅炉水冷壁垢下腐蚀分析及防护
电站锅炉水冷壁垢下腐蚀分析及防护摘要：水冷壁垢下腐蚀对锅炉的安全运行有很大影响。
基于此，本文重点分析了电站锅炉水冷壁垢下腐蚀及其防范措施。
关键词：锅炉；水冷壁；腐蚀；防范措施根据腐蚀机理，电站锅炉水冷壁垢下腐蚀可分为酸性、碱性腐蚀，两者在反应机理和腐蚀物金相组织上存在明显差异，但随着腐蚀过程的深入，会形成相同的反应结果。
根据垢下腐蚀机理，可通过建立完善水冷壁管内钝化膜、严格控制汽水质量、避免锅炉超温运行、定期对水冷壁进行腐蚀扫查等方式来预防，以确保锅炉装置的安全稳定运行。
一、水冷壁酸性腐蚀爆管案例1、故障概况。
热电部1#炉水冷壁管材为20G，规格为Φ60×5mm，8m标高层以下的水冷壁多次在火侧垢下发生腐蚀爆管，爆管位置无规律，且失效管内表面有较大腐蚀坑。
取其中一处故障管段(标记为1#管)，从鳍片进行剖分观察，发现向火侧外表面有一处不规则形状爆口，其边缘粗钝，未发现明显塑性变形，外表面覆盖有大量黑色与棕色氧化腐蚀产物，外表面有许多凹坑。
发现向火侧内表面爆口处有一较大腐蚀坑，且呈喇叭状，爆口附近有明显减薄，并伴有大量黑色和橘黄色腐蚀产物；内表面其他区域被红棕色腐蚀产物覆盖，并伴有大量凸起的白色垢层。
观察此管非火侧内表面是否完好。
2、化学成分。
采用OB QS750-Ⅱ直读光谱仪对1#管进行成分检测分析，其成分符合20G钢国家标准要求。
3、金相分析。
先对1#管纵向切片，用OLYMPUS GX71金相显微镜进行金相分析，爆口附近区域明显变薄，腐蚀发生在内表面。
打磨抛光爆口周围内侧，并放大观察，与金相图相比，以白色铁素体为主，而黑色珠光体少，表明组织已发生严重脱碳。
通过化学浸蚀法暴露金相组织，然后放大观察。
浸湿后，对1#管纵向切片厚度中心位置的金相组织进行观察，发现部分区域脱碳，且出现晶界宽化。
远离爆口区覆盖有厚度约40m氧化层，有氧化层区域组织未发生明显脱碳，但在相应氧化层开裂位置，发现有向基体内腐蚀倾向。
垢下腐蚀
垢下腐蚀当锅炉受热面上有沉积物以后，不但会使金属壁过热而造成损坏，而且会造成腐蚀，这是经常可以看到的，产生垢下腐蚀有以下几种情况：1.垢内的氧化物与金属壁之间的电化学腐蚀当受热面金属表面的沉积物中含有氧化铁和氧化铜等杂质时，这些氧化物电位高，成为阴极，而金属壁电位低，为阳极。
阳极的铁离子不断溶入炉水，与氧化铁及氧化铜生成新的高价氧化铁4这种腐蚀一般发生在向火侧的水冷壁管内壁。
2.碱性腐蚀锅炉受热面表面有沉积物时，由于沉积物传热差沉积物下部的金属壁温升高，使沉积物和金属表面之间的锅水浓缩，又由于这些炉水不易于沉积物外部的炉水混匀，当锅水中含有游离的氢氧化钠，沉积物下的炉水ph值升高到大于13时，金属壁的氧化保护膜被NaOH溶解，使电化学腐蚀加剧。
结果在金属表面产生凸凹不平的腐蚀坑，坑上有疏松的腐蚀物，腐蚀发生到一定程度，出现渗漏，有的管子发生爆管。
进行分析时，从金属表面去除沉积物，可以看到在腐蚀坑上有白色沉积物。
这种沉淀物是碳酸钠，它是氢氧化物与空气中二氧化碳接触后的生成物。
此外，在锅筒和集箱的死角常常有大量积聚的磁性氧化物。
这是沉积物下部的磁性保护膜被NaOH溶解后生成的苛性-铁素体复合物。
3.酸性腐蚀有的锅水中含有氧化镁和氯化钙。
例如，钠离子软水装置的管道腐蚀泄漏，正洗水流入软水池；有的利用海水作为再生剂，水处理化验工不慎将阀门打开，使海水加入锅炉等等，都会使炉水含有大量的氧化镁和氯化钙。
此时沉积物下部发生以下反应：结果，使锅水中ph值下降，对钢材产生酸腐蚀，并且使氢离子积聚。
此时钢材的阳极反应为：阴极反应为:如果受热面表面有坚硬、致密的水垢存在，氢不能扩散到汽水混合物中，氢渗入钢材和碳钢中的碳化铁发生反应：结果造成碳钢脱碳，同时CH4在金属内部产生压力，使金属金组织发生变化，产生微小晶间裂纹，致使金属变脆，锅炉发生爆管事故。
在中、高压锅炉上容易发生这种事故。
要防止垢下腐蚀，关键在于避免锅炉金属表面产生沉积物，避免产生铁的腐蚀产物，要进行水质处理和合理的排污；新锅炉投入运行前，必须进行化学煮炉，锅炉运行后要定期清洗，除去金属面上的腐蚀产物；消除或减少锅水中的游离NaOH；防止水处理装置混水，渗入苦咸水或海水。
锅炉高温腐蚀、氢腐蚀、垢下腐蚀机理和预防
材料腐蚀与防护在国民经济中的意义 腐蚀危害遍及日常生活和几乎所有的行业，给人 们带来了巨大的经济损失，造成了灾难性的事故， 消耗了宝贵的自然资源。 在工业化国家，腐蚀破坏导致的经济损失估计占 国民生产总值的3%～5%。 世界各国的腐蚀与防护专家普遍认为，如能应用 近代腐蚀科学知识及防腐技术，腐蚀的经济损失 可降低20%～30%。 腐蚀好比材料和设施的“癌症”，因此，同样要 像关注医学、环境保护和减灾一样关注腐蚀问题。 金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过 程，金属腐蚀一般可分为化学腐蚀与电化学腐蚀。
防止高温腐蚀的措施 加强对燃料的控制 ：可通过燃烧前和燃烧中除硫的方法， 降低燃料的含硫量；同时控制适当的煤粉细度，尽可能均 匀各燃烧器之间的煤粉浓度分布； 加强燃烧调整、合理配风（加贴壁风）：以达到降低水冷 壁附近还原性气氛和避免烟气直接冲刷水冷壁两个目的； 防止火焰偏斜和局部热负荷过高。 加强对给水的控制 ：适当提高高温腐蚀区域水冷壁管内 水流速度，降低管壁温度，严格控制给水品质，避免因水 冷壁管内结垢而影响换热，从而导致水冷壁管壁温度增加； 提高金属抗腐蚀能力：可采用耐腐蚀高合金钢，渗铝管及 在管外喷涂耐腐蚀金属涂层等表面防护方式，降低腐蚀速 度；
金属常见的腐蚀形态与防护 腐蚀形态可分为两大类，即全面腐蚀和局部腐蚀。 全面腐蚀也称均匀腐蚀，是一种常见的腐蚀形态， 其特点是化学或电化学反应在全部暴露的表面或 大部分表面上均匀地进行，金属逐渐变薄，最终 失效。 全面腐蚀造成金属大量损失，但这种腐蚀危险性 较小。 防护措施： ①工程设计时考虑合理的腐蚀裕度， ②合理选材，③涂覆保护层，④添加缓蚀剂，⑤ 阴极保护。
可能对金属具有保护作用
无保护作用
电站热力设备用金属材料不仅要满足热强性的要求，还需 要具有较高的化学稳定性，即耐腐蚀性能。 在大气及弱腐蚀性介质中，腐蚀速度小于0.1mm/a为“耐 蚀”，小于0.01mm/a为“完全耐蚀”； 在强腐蚀性介质中，腐蚀速度小于1mm/a为“耐蚀”， 小于0.1mm/a为“完全耐蚀”； 所谓不锈，是相对而言，是在一定的介质里具有较高的抗 腐蚀性能。 锅炉设备中的受热面管，在运行中其外壁直接与高温火焰 和具有腐蚀性的烟气相接触，其内壁与汽、水相接触，因 而均会产生腐蚀现象。 电站常见的腐蚀损坏类型：蒸汽腐蚀、烟气腐蚀、垢下腐 蚀、苛性脆化、应力腐蚀、腐蚀疲劳。
腐蚀、积盐、结垢的危害
一、腐蚀：腐蚀会缩短锅炉的使用寿命，压力部件的强度降低；给水系统的腐蚀产物大多为铁的化合物，成为锅炉的水垢成分，当水垢中含有铁化合物时，其导热性会更差，而且容易引起垢下腐蚀。
二、结垢：1、水垢的导热性极差，比钢材的导热系数小数十倍到数百倍，锅炉一旦结垢，受热面的传热性能变差，燃烧放出的热量不能有效传递到锅炉水中，大量的热量被烟气带走，造成排烟温度升高，排烟热损失增加，锅炉热效率降低。
在这种情况下，为保证锅炉的参数，就必须更多的燃煤来提高炉膛温度和烟气温度，造成煤耗增加。
如省煤器中生成1mm的水垢，使燃料消耗增加1-1.5%，如在水冷壁管上结有1mm的水垢，使燃料消耗增加10%。
当水冷壁垢量达到300g-400g/m2时，每发1度点就增加煤耗1-2g。
2、结垢易造成局部过热，引起爆管事故。
主要因为水垢导热性能差，导致金属管壁局部温度大大升高，会造成金属鼓包、穿孔和破裂，高参数水冷壁结垢在0.1-0.5mm时，可能引发爆管。
3、水垢能导致垢下金属腐蚀，这种结垢、腐蚀相互促进，形成恶性循环，会很快导致受热面损坏，发生爆管事故。
三、积盐：1、汽机中积盐，说明过热蒸汽中杂质较多，那么再热器、过热器中也必将积盐，造成过热器、再热器管道的换热不良，引起管壁鼓包，以至爆管；
2、蒸汽系统阀门发生积盐，会造成阀门卡涩。
如果造成主汽门、调门等重要阀门卡涩，将会引起重大设备事故；
3、汽轮机积盐，其通流部分由于沉积物的存在，会使蒸汽的流道变小及表面光洁度变差，这不仅会使机组的效率下降，而且会增加推力轴承负荷，加速叶片腐蚀。
高压锅炉水侧腐蚀及防治（2篇）
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。
水中离子的化学组成不同，溶解氧的腐蚀速度也有所不同。
如水中含有Cl-，Cl-有破坏保护膜的能力，因而会促进腐蚀；如水中含有、等，则可促进保护膜的生成，可以减缓腐蚀。
锅炉停炉后的腐蚀影响因素、维护保养选择原则及方法
锅炉停炉后腐蚀影响因素、维护保养选择原则及方法01、锅炉停用腐蚀定义锅炉在冷备用、热备用或检修期间所发生的腐蚀损坏称为停用腐蚀。
锅炉产生停用腐蚀，主要是因为停炉期间金属内表面没有完全干燥以及大气中的氧气不断漏入造成的。
虽然停炉期间锅炉受热面的内部和外部同时发生腐蚀，但内部腐蚀比外部腐蚀要严重，所以停用腐蚀主要指受热面的内部腐02、停用腐蚀产生的原因停炉以后，随着压力、温度的降低，锅炉中的水蒸气凝结成水，锅炉内部会出现真空，外部空气漏入炉内，氧气在有水分和水蒸气的情况下，很容易对金属产生腐蚀。
由于锅炉结构上的原因，如果不采用一定的措施，停用腐蚀是不可避免的。
当金属受热面内部结有水溶性盐垢，它吸收水分时会形成浓度很高的盐溶液，使停用腐蚀加剧，并会形成溃疡内腐蚀。
这种情况在过热器入口处是经常存在的。
因为分离后的饱和蒸汽在进入过热器时总是带有少量炉水，饱和蒸汽进入过热器后吸收热量，炉水蒸发变成蒸汽，而炉水中含的盐分沉积在过热器入口管内壁上。
03、停用腐蚀的影响因素1 •湿度：对放水停用的锅炉，金属表面的潮气对腐蚀速度影响很大。
空气湿度较大时，易在金属表面结露，形成水膜，造成腐蚀加剧。
当金属表面干燥，且锅炉内部的相对湿度小于30%时，可以防止铁的腐蚀。
2•水中的含盐量：锅炉中或金属表面水膜中含盐量增加会加速腐蚀进行，特别是氧化物和硫酸盐含量增大时，将使腐蚀速度明显上升。
3•金属表面清洁程度:当金属表面有沉积物或水渣时，该部位就易积存残留水分，使垢渣下的金属表面始终处于潮湿状态，同时垢渣又妨碍氧扩散进去，而垢渣周围的金属表面则有较充足的氧。
这样，由于氧的浓度差异便形成了浓差腐蚀。
04、停用保养方法—般锅炉常采用的防腐措施有两种：干法保养和湿法保养。
干法保养的原理是保持锅内无水分。
有热炉放水余热烘干法、负压余热烘干法、干风干燥法、氨水碱化烘干法等方法。
烘干法是在锅炉停用后，降低炉水温度到100弋，排完炉水，利用炉内余热或将热风引入炉膛烘干。
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护锅炉是火电厂的核心设备之一，它的安全运行直接关系到电力生产。
锅炉水冷壁是锅炉的重要组成部分，在锅炉的燃烧室内承受着高温和高压的气体。
由于长时间的高温作用和强烈的热辐射，锅炉水冷壁容易受到高温腐蚀的侵蚀。
因此，对高温腐蚀现象的形成机理和防护措施进行深入研究，具有重要意义。
一、高温腐蚀的形成机理锅炉水冷壁的高温腐蚀主要是指材料在高温环境下与燃料中存在的酸性物质或氧气反应而导致的化学反应。
这些化学反应使金属表面逐渐溶解和损坏，从而导致材料结构松散和抗腐蚀性能下降。
高温腐蚀主要分为以下几种类型：(a) 氧化腐蚀：在高温下，金属表面与氧气发生反应，产生一些稳定的氧化物。
这种氧化腐蚀是水冷壁材料在高温氧化环境下的主要腐蚀方式。
(b) 硫化腐蚀：由于燃料中的硫化氢等物质的存在，水冷壁材料表面与硫气反应而产生的硫化物。
(c) 氯化镁腐蚀：燃料中的盐分含量会导致水冷壁表面与氯离子形成氯化镁，从而引起高温腐蚀。
(d) 碱金属蒸汽腐蚀：高温下蒸发的碱性金属化合物可以沉积到水冷壁表面，使金属表面产生碱等环境，进而引起高温腐蚀。
(e) 蒸汽腐蚀：在锅炉水冷壁内表面上形成的碳酸盐、硫酸盐和氯盐等化合物，受到蒸汽的影响而分解产生酸性物质，进而引起高温腐蚀。
二、防护措施为了解决锅炉水冷壁高温腐蚀问题，需要采取一些有效的防护措施。
目前常用的防护方法有：（1）表面涂层防护通过在水冷壁表面涂覆一层能够承受高温高压的防护涂料来增强水冷壁的防腐蚀能力。
常见的涂层材料有耐高温的陶瓷涂层和耐腐蚀的种种金属涂层。
（2）复合材料防护通过复合材料的材料组合，形成具有防腐蚀特性的复合材料涂层。
复合材料可以大大提高水冷壁的耐高温性能和机械性能，从而有效地防止高温腐蚀。
（3）选择合适的金属材料选择具有较好的高温腐蚀抗性的金属材料是一种有效的防护方法。
如在烟气中含有大量氢氟酸或氯化物，选择镍合金作为水冷壁材料，就能够在很大程度上预防高温腐蚀。
锅炉腐蚀及防护 PPT
温度高于79℃的高强度碱液可导致碳钢的均匀腐蚀， 温度升高至95℃时腐蚀加剧
主要影响因素
碱浓度：碱浓度越高，腐蚀越严重。这里的碱指总碱量， 包括工艺注碱、药剂含碱、泄漏混入碱盐；
2、冷凝水回水系统的腐蚀多由二氧化碳引起，腐蚀后管壁表面 形成平滑凹槽
受影响材料：
主要为碳钢、以及一些低合金钢、300系列不锈钢和铜合金
易发生的装置和设备：
锅炉外部处理系统，除氧设备、给水管线、泵、冷凝水回水系统以及 级间加热器、省煤器和蒸汽发生系统的水侧和受火侧
主要影响因素
1、关键因素为溶解氧的气体浓度（氧气和二氧化碳）、PH值、温度、给 水水质和给水处理专用系统
锅炉腐蚀及防护
常见锅炉水垢组成性质及鉴定方法
二、腐蚀
腐蚀分类：在用锅炉 腐蚀 停用锅炉腐蚀
腐蚀危害：
1、金属构件损坏 2、增加锅炉水中的结垢成分例
如混有铁，二氧化硅的1mm厚 的水垢所造成的热损失，相当 于4mm厚的其他成分的水垢 3、产生垢下腐蚀：含有高价铁 的水垢容易引起与水垢接触的 金属铁的腐蚀
如果物料含氰化物时，开裂敏感性增加；
主要预防措施
对焊接接头(包括修补焊接接头和内、外部构件焊接接头)进行焊后 消除应力热处理；
敷设涂层，或选用奥氏体不锈钢、复合材料、镍基合金、其它耐蚀 合金代替碳钢；
热碳酸盐系统中在热处理或蒸汽吹扫前，应采用水冲洗未进行焊后 热处理的管线和设备；
3、碱腐蚀
受影响材料：
300系列不锈钢、镍基合金
易发生部位：
电站锅炉中面临高温水环境的低合金高强度刚制设备或管道
锅炉结垢腐蚀问题以及控制对策
锅炉结垢腐蚀问题以及控制对策摘要：在锅炉检验中，结垢腐蚀是锅炉存在安全隐患的主要原因，检验的主要指标是水中杂质和含氧量。
由于水循环蒸发改变pH值，锅炉内部出现结垢，影响锅炉的使用寿命。
锅炉是工业生产中的重要设备，结垢腐蚀是影响锅炉寿命的主要因素之一，腐蚀部位通常不容易判定，如果出现局部泄漏，威胁整个锅炉的运行安全。
因此要了解锅炉结垢腐蚀的成因，寻求合理的防范措施，规避危害。
【关键词】：锅炉；腐蚀；结垢；控制锅炉结垢腐蚀是锅炉检修中需要重点关注的问题，结垢腐蚀带来较大的危害，也会增加检修和维护的成本。
工业设备中常见的锅炉腐蚀有低温腐蚀和有氧腐蚀，判断腐蚀部位通常需要几天或者更长的时间，局部的泄漏会造成连锁破坏，需要加强防范，保障锅炉的安全、节能和有效运行。
一、锅炉结垢的危害和处理（一）锅炉结垢的危害锅炉结垢影响传热效果。
水垢的导热系数远远低于钢材，锅炉受热面结垢会降低传热效率，影响传热效果。
基本上水垢厚度每增加1mm，就会降低传热效率5%以上。
锅炉结垢增加大气污染，由于结垢降低热效率，需要增加燃料的用量才能得到一定的要求，尤其是增加煤的用量，会增加大气污染，对空气质量造成危害[1]。
锅炉结垢会破坏水汽循环，对流管、水冷壁管等结垢，破坏正常的水汽循环，导致循环阻滞。
锅炉结垢影响锅炉的安全运行，锅炉的受热面温度比炉水大约高6-10℃，但由于存在水垢，受热面温度上升，金属过热可能导致鼓包，甚至爆破，对锅炉的安全运行造成严重影响。
（二）锅炉结垢的原因由于锅炉给水中钙、镁盐类的存在，导致形成硫酸盐和碳酸盐水垢。
随着温度的上升，硫酸盐、碳酸盐等的溶解度降低，到一定程度会析出水渣，高温加热后形成水垢。
硫酸盐水垢通常在高温状态下沉淀，在受热强烈的受热面发生，常见于锅炉水冷壁管和对流管。
碳酸盐水垢通常在受热不强烈的地方形成[2]。
硅酸盐水垢常见于锅炉热负荷高的炉管，主要成分是铁、铝的硅酸化合物，水垢质地硬，化学结构复杂，导热性很差，危害也最大。
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。
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垢下腐蚀简介
1、定义
垢下腐蚀under-deposit corrosion：金属表面沉积物产生的腐蚀
2、腐蚀机理
一种特殊的局部腐蚀形态，其机理是由于受设备几何形状和腐蚀产物、沉积物的影响，使得介质在金属表面的流动和电介质的扩散受到限制，造成被阻塞的的空腔内介质化学成分与整体介质有很大差别，空腔内介质pH值发生较大变化，形成阻塞电池腐蚀（Occude cell corrosion），尖端的电极电位下降，造成电池腐蚀。
按其腐蚀原理可分为酸性腐蚀和碱性腐蚀两种，通常循环冷却系统的垢下腐蚀为酸性腐蚀。
结垢是指在冷却水中所含成垢组分在水侧金属表面的结垢过程，污垢是包括水垢在内的固形物的集合体。
常见的污垢物有：泥渣及粉尘砂粒，腐蚀产物，天然有机物群生物群体，一般有碎屑、氧化铝、磷酸铝、磷酸铁和污垢的沉积，冷却塔的污垢来自于以下几个方面：①来自补充水的污垢。
②来自空气污垢。
③来自系统本身的污垢。
微生物是一些细小多为肉眼看不见的生物，微生物的种类有细菌、藻类、真菌和原生动物，微生物在冷却水系统中大量繁殖，会使冷却水颜色变黑，发生恶臭。
破坏环境，同时会形成大量粘泥使冷却塔的冷却效率降低，使效率迅速降低的水头损失增加，沉积在金属表面的菌类，会引起严重的垢下腐蚀所有这些总是导致冷却水系统不能长期安全运转影响生产，造成经济损失。
因此，微生物危害与水垢腐蚀对冷却水的危害是一样的重要三者比较起来控制微生物的危害应是首要的。
冷却水的微生物有以下种类：有真菌、硫酸菌、还原菌、自养菌、异样菌、硫细菌、铁细菌、硝化菌、藻类，藻类是低级的绿色植物，没有要茎叶的分化固然又叫原植体植物，藻类与菌类的主要区别在于具有色素体的色素，能进行光合作用。
制造营养物质是光合自养型生物，在循环冷却水系统，常出现的有蓝绿藻、绿藻、硅藻三大类，在循环冷却水池，冷却塔受光照的部分生长繁殖枯死的藻类进入循环冷却系统成为沉积物的一种成份，金属的垢下腐蚀是由于其本身电化学腐蚀存在自催化作用，酸腐蚀是氢的去极化作用(2H++2e→H2)，腐蚀产物主要是可溶性盐，这些盐类的水解使介质的酸性进一步增强，加速了金属的腐
蚀。
水对金属表面的腐蚀主要为电化学腐蚀，在腐蚀电池中阴极反应主要是氧的还原，垢下封闭区金属为阳极，阳极反应则是铁的溶解。
碳钢在水中发生的腐蚀反应为：
阳极反应：Fe = Fe2 ++ 2e
二价铁水解Fe2 +＋H2O ＝Fe（OH）2＋H＋
使垢下介质的pH值进一步降低，腐蚀加速。
阴极反应：O2 + 2H2O + 4e = 40H－
所以说，金属的垢下腐蚀是由于其本身电化学腐蚀存在自催化作用，加速了金属的腐蚀。
点蚀和缝隙腐蚀的电化学机理与此相似。
热交换设备传热面结生的水垢，其密度、厚度和化学组成通常不均匀状态，这种不均匀的污垢覆盖，造成了金属表面电化学不均匀性，很容易引发化学腐蚀反应，结垢还会使水中的某些腐蚀成分如H+，OH-、Cl-、Mg2+、S2-等在垢下金属表面富集并产生化学腐蚀反应，腐蚀的结果是局部金属被损伤减薄，腐蚀可以达到穿透设备钢板，使设备泄漏。
已有的研究结果表明，垢下腐蚀的形成需要一定的条件和孕育期，主要条件是介质中存在侵蚀性的阴离子以及氧化剂。
阻塞电池形成的腐蚀区域很小，腐蚀区域体系内的电解质难以与外界的介质进行对流和扩散。
在阻塞电池内部由于阳极反应的进行，金属离子的水解作用导致H＋活度增加，使腐蚀区内的介质进一步酸化，腐蚀反应动力增加。
金属中的MnS等夹杂物、表面缺陷、轧制氧化皮和表面附着物（特别是疏松的硫化物）、静止的介质、介质中的Cl－及较高的温度将促进阻塞电池的形成和发展，氧的存在将使孔蚀的速度提高1～2个数量级。
重力作用使容器底部的小孔发展速度远高于垂直面和向下表面的小孔，导致容器底部率先穿孔。
介质中的硫化物与钢铁表面形成一定厚度的非致密硫化膜有利于维持阻塞区的水份，并妨碍阻塞区介质向外扩散，从而加速了阻塞电池的形成和孔蚀的发展，形成的阻塞电池一般在3～24个月内可导致3mm厚的钢板穿孔。
而光滑、清洁的表面有利于阻止阻塞电池的形成，阻塞电池形成后，可以用清洁表面的方法减缓腐蚀的进程。
3、危害
在石化、热电的生产过程中，冷却器结垢是一种常见的故障，结垢可使设备传热效率下降，设备生产能力降低；增加介质流动的阻力，使输送设备能耗上升。
垢层还可引起设备垢下腐蚀，缩短设备的使用寿命；严重时造成设备堵塞，影响装置的平稳生产，甚至导致停工停产。
目前，冷却器的结垢主要采用周期性的停工清洗（化学清洗或高压清洗）的办法进行处理。
这是一种事后的处理办法，不能解决冷却器运行期间因结垢导致的效率低下与垢下腐蚀等问题。
携带的粘泥等杂质容易沉积形成泥垢，造成了垢下腐蚀，溶液中氧的质量浓度越大，在水、垢两相中质量浓度差就越大，则阴阳两极的电位差也越大，Fe 越易与氧反应产生腐蚀。
垢层越厚，则越易在垢下产生腐蚀，并向纵深发展直至穿孔。