浅谈低压锅炉氧腐蚀及其对策

编号：AQ-JS-02987

( 安全技术)

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浅谈低压锅炉氧腐蚀及其对策Discussion on oxygen corrosion of low pressure boiler and Its Countermeasures

浅谈低压锅炉氧腐蚀及其对策

使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科

学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。

本文就低压工业锅炉普遍存在，且较为严重的腐蚀——氧腐蚀，从理论上对其机理、特征及影响因素和发生过程加以阐述论证,并结合自己近年来进行锅炉检验的实际体会,提出防止对策，以期对锅炉的防腐有所帮助。

一、锅炉的氧腐蚀现状

近年来，随着南平市经济的发展，锅炉数量增加很快，总数已达1500台左右，从每年的定期检验情况看，由于不按GB1576—2001的要求进行除氧，不能有效地控制给水和锅水指标，锅炉自身结构的缺陷，运行方式不合理，锅炉保养跟不上等，导致锅炉受力部件的氧腐蚀现象很严重。据统计，不同程度的氧腐蚀锅炉台数约占总数的10%(尤以采暖热水锅炉的氧腐蚀最为严重)。在这10%的锅炉中，轻者使受力部件的壁厚减薄，降低了锅炉的使用寿命，重者使元件无法满足强度要求，需要修理或报废，更严重者达到了临

界爆炸的状态，直接威胁着人们的生命财产安全。就南平市来说典型例子如下：(1)某单位的DZL2—7蒸汽锅炉右集箱(φ159×6mm)中底部，在停炉检验时发现有—φ120mm的溃疡腐蚀，经铲除腐蚀物，发现剩余壁厚仅0.5mm。(2)某厂生产用锅炉DZL4—13，刚运行六年，因氧腐蚀问题，锅炉只能降压运行，无法满足要求而报废。

(3)某养殖场SZL4—1.25型蒸汽锅炉改热水锅炉，锅筒内壁大面积溃疡腐蚀，深度达3.0mm，锅内胀接管端溃疡腐蚀，管头剩余厚度仅0.5mm。

二、腐蚀的机理和特征

按机理，可把腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。一般化学腐蚀无电流产生，电化学腐蚀伴有电流的产生。对锅炉受力元件来说，水侧以电化学腐蚀为主，火侧(或烟气侧)以化学腐蚀为主。氧腐蚀实际上是一种电化学腐蚀，其机理为：由于锅炉水是一种有极性的电解质，在水的极性分子的吸引下，钢材表面的一部分铁原子，开始移入炉水而成为带正电的铁离子，而钢材上保留多余的电子带负电荷。若铁离子不断进入锅水，则使钢板(管)上逐渐出现坑洞，产

生了腐蚀。锅水中的溶解氧具有去极化作用，会使这一过程加剧。而去极化作用的强弱与含氧量多少有关，也就是说溶解氧的含量决定着腐蚀的强弱，而两者成线性正比关系。如图所示。

三、影响氧腐蚀的主要因素

1、水中溶解氧的浓度

我国水质标准GB1576—2001表2规定，工作压力1.6

2、锅水的PH值

因锅水中含有溶解氧，当4

3、水的温度

锅水的温度高，钢材表面温度也高，按照化学动力学规律，则Fe2+在水溶液中的扩散速度加快，电解质水溶液的电阻降低，因而腐蚀速度加快。对低压锅炉来说，其汽水系统的加热属于开式系统，所以当温度升高时，部分氧气被除去，这样，腐蚀速度与水的加热温度就必然出现一种先上升，到一定程度后再下降的关系，实验数据表明，t=65~70℃时均匀氧腐蚀最严重。对于局部腐蚀(溃疡腐蚀)，前苏联全苏热工研究所实验室的研究结果表明，随着水温的升高，

局部腐蚀的程度和速度明显提高，且腐蚀的最大值发生于T=90—100℃之间。这对于低温(95℃)采暖热水锅炉极为不利，这也是造成常见的热水锅炉氧腐蚀问题很严重的原因。

4、水流速度

当流速增加时，氧气扩散到金属表面的量也增加，使腐蚀过程加快，同时，过大的流速会造成金属破坏，产生冲击腐蚀。

四、防止氧腐蚀的对策

1、除去水中的溶解氧

根据前面的论述，我们发现，水中的溶解氧是发生氧腐蚀的元凶

而且随着含氧量的升高，腐蚀速度和程度加剧，因此，必须采取措施除氧，对低压锅炉来讲，简单易行的方法为热力除氧和化学除氧或两者结合。

2、保证锅水的PH值在合理的范围

按GB1576-2001规定，锅水PH=10—12，但其前提是在给水进行了充分除氧时，才能保证腐蚀程度较弱。目前，从运行锅炉的

实际情况来看，大多数锅炉未配除氧设备，即使配有除氧器的，运行效果也不理想，在这种情况下，就不能死套水质标准，而要根据实际情况调整PH值的范围，因此，笔者认为宜将锅水的PH值控制在7—10范围内，因为只有这样腐蚀程度才最弱。

3、控制水的温度,使之避开腐蚀的最大值区域

由前面论述可知,在开式系统中，当水温T=65~70℃时，均匀腐蚀最强烈，T=90~100℃时，局部腐蚀最剧烈。因此，对热水锅炉和蒸汽锅炉的省煤器而言，在设计中或选用时应考虑到这一因素，对热水锅炉应尽量采用高温热水采暖，从而避开90~100℃时的腐蚀区域，对蒸汽锅炉的省煤器来讲，出水温度应尽量低(T100℃)，一避免氧腐蚀，实际上我国标准中规定的省煤器出水温度已经满足了这一点，需要指出的是，从防止氧腐蚀的角度出发，标准中应取消95°/70°参数的热水锅炉。

4、水流速度

在锅炉设计时应考虑到水流速度对氧腐蚀的影响，从而给定一个最佳值。

5、运行方面应做到

①充分保证除氧器的运行效果，减少水中溶解氧。

②对于热水锅炉应尽量减少系统泄漏量，从而减少系统的补水量，最好使补水量控制在系统循环水量的0.5%以内。

③在热水锅炉的循环系统中设置合适有效的放气装置。

④加强水质处理和化验的监督，定时按要求排污。

6、停炉保养

由于保养不善或不保养，停炉状态下的腐蚀往往比运行状态下更严重，因此，做好停炉保养工作是防止氧腐蚀的有效途径之一，通常短期停炉采用湿保养法，长期停炉采用干保养法。

综上所述，只要充分作好以上六点，氧腐蚀问题一定能得到抑制或克服，这也被实践所证实。

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