锅炉受热面高温氧化皮问题分析

汽 本身 的氧分 子氧 化表 面 的铁 所形 成 的 。国外 有 文 献反 映 当管壁处 蒸 汽 温 度达 到 ６０ｏ ， 温 ０ Ｃ时 高
高压的蒸汽会有 一部分分解 成 Ｈ 和 ０ 原 子 。
大量的 ０ 就会 与 管壁 生 成 Ｆ ５ ０ ｏ 形 成 ｅ０ （ ７ Ｃ是
关键词 ： 温氧化皮 ； 处理 ； 积 ； 落 高 水 沉 脱
中 图分 类 号 ：Ｋ １ Ｔ ２２ 文献 标 识 码 ： Ａ
Ａｎ ｌ ｓｓ ｏ ｉｅ ｉ ｈ Ｔｅ ｐ ｒ ｔ ｅ Ｍ ｅ ａ ｉ ｏ ｌ ｍ ａ ｙ ｉ ｆＢｏ ｌ ｒ Ｈ ｇ ｍ ｅ ａ ｕｒ ｔ ｌＯｘ ｄ Ｐｒ ｂ ｅ
３ｅ ＦＯ＋Ｈ ０ ｝ｅＯ ＋Ｈ２ ２ — Ｆ３４ Ｔ
当金 属 温度 大 于 ５ ０ ｏ ， 的氧化 速 度 会 ７ Ｃ时 铁
层 ，ｅ Ｆ Ｏ致 密性 差 ， 坏 了整 个 氧 化 膜 的稳 定 性 ， 破
如 图 ２所示 。
大 大地增 加 ， （ ） 超 超 临界 机 组 的蒸 汽 温 度大 都 在
ｄ ｓ ｕａ ａｅ， ｎｄ ｇ ｖ ｏ ｒ ｖ ｔ ｅ ｅ ｑ ｍ ｔ ａ ｉｅ ｓ ｍｅ ｐ ｅ ｅ ｉ ． ｖ
Ｋｅ ｒ ： ｉｈ ｔ ｍｐ ｒｔ ｅ ｍｅａ ｘ ｄ； ｔ ｒｔｅ ｔ ｎ ； ｑ ｒ ｄ ｔｏ ｄ ｓ ｕ ｍａｅ ｙ ｗｏ ｄｓ ｈ ｇ ｅ ｅ ａｕｒ ｔｌｏ ｉ ｗａｅ ｒ ａｍｅ ｔ ａ ｑ ａ ａｉ ｎ； ｅ ｑ ａ ｔ
１ 金 属 蒸 汽 氧 化腐 蚀 机 理
在 高温 环境 下 ， 蒸 汽 管道 内会 出现水 分 子 水 中 的氧与金 属 元 素 反应 ， 为蒸 汽 氧 化 。其化 学 称
方 程式 如下 ：
不 致密 的 Ｆ Ｏ 的 关 键 温 度 ） ｅ 。管 壁 温 度 越 高 ， 生 成 的 Ｆ 的过 程越 剧烈 。 ｅＯ 在 ５ ０℃ 以下 生成 的氧化 膜是 由 Ｆ 和 间 ７ ｅ０ 断 的 Ｆ ｅ０ 组成 ， 以保 护金属 的进 一 步氧 化 ， 可 如
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｓ ｐ ｐｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｈｅ ｐ ｉ ｃ ｐｅ ｏ ｈ ｕｐ ｒ ｃ ｉｉａ ｏ ｉ ｒ ｓ ｒａ ｅ ｈ ｇ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｓ ｒ ｃ ： ｈｉ ａ ｒ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｔ ｒｎ ｉ ｌ ｆ ｔｅ ｓ ｅ ｒｔｃ ｌｂ ｌ ｅ ｕ ｆ ｃ ｉ ｈ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｌ ｍｅ ａ ｘ ｄ ｃ ｍｅ ｉ ｔ ｅｎ ａ ｄ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｔ ｅ ｃ ｎ ｉｉｎ ｏ ｈ ｔｌｏ ｉ ｎ ｅ ｄ ｒ ａ ｑ ａ ｔｏ ｎ ｔ ｌｏ ｉ ｏ ｎ ｏ ｂ ｉ ｇ， ｎ ｎ ｒ ｄ ｃ ｈ ｏ ｄ ｔ ｆｔ ｅ ｍｅ ａ ｘｄ ｅ ｇ ｎ ｅ ， ｑ ｒ ｄａｉｎ ａ ｄ ｏ
（ 苏省 特 种 设 备 安 全 监 督 检 验 研 究 院 南通 分 院 ， 苏 南 通 ２６ １ ） 江 江 ２ ０ １
摘
要： 本文对超 临界 、 超超临界锅 炉受热面 高温氧化 皮产生 的原理进 行 了简单 介绍 ， 并对高 温氧化 皮 的形
成、 脱落及沉积 的条件进行 了分析 ， 并提 出了相应 的预 防措施 。
Ｄ ｉＸｉ ｏ ｎ ａ ｄｏ ｇ
（ｉ ｇｕｐｏｉｃ ｐ ｃ ｌ ｑ ｉｍ ｎ ｓｆｅ ｕ ｅｖ ｉ ｓｅｔ ｎｉｓｔｔ， Ｊ ｎ ｓ ｒｖ ｅｓｅｉ ｕ ｅｔ ａ ｔ ｓｐ ｒｉ ｏ ｉ ｐｃｉ ｔｕｅ ａ ｎ ａｅ ｐ ｙｙ ｓｎ ｎ ｏ ｎｉ
ｎ ｎｏｇｂａ ｃ ， ａｔｎ ２ ０ ， ｈｎ ） ａ ｔ ｒｎｈ Ｎ ｎｏ ｇ ６ １ Ｃ ｉａ ｎ ２ １
图 １ 示。 所
３ ｅ ４ ２ — Ｆ３ ４ ４ ２ Ｆ ＋ Ｈ Ｏ ｝ Ｏ ＋ Ｈ ｅ Ｔ
Ｆｅ Ｏ４＋ Ｆ —４ Ｆ Ｏ ３ ｅ ｅ
当超过 ５０ｏ ， ７ Ｃ时 生成 的氧 化 膜是 由 Ｆ ｅＯ 、
Ｆ ， 和 Ｆ Ｏ 三 层 组 成 。 以 Ｆ Ｏ 为 主 且 在 最 内 ｅＯ ｅ ｅ
第 ２期 ２１ ０ ２年 ３月
锅
炉
制
造 பைடு நூலகம்
ＮＯ ２ ．
ＢＯＩ ＥＲ ＭＡＮＵＦＡＣ Ｌ ＴＵＲＩ ＮＧ
Ｍａ ． ０ｌ ｒ２ ２
文 章 编 号 ： Ｎ ３—１４ （０ ２ ０ ０ ３ ０ Ｃ２ ２ ９ ２ １ ）２— ０ ０— ４
锅 炉 受 热 面 高温 氧化 皮 问题 分 析
狄晓东
０ 引 言
当前 超 临界 、 超 临界 机 组 锅 炉运 行 几 年 后 超 频 繁 出现高 温氧 化 皮 剥 落堵 塞 管 道 ， 成超 温 爆 造
管 问题 。下 面着 重 叙 述 氧化 皮 产 生 、 沉积 的原 因
和防治措 施 。
该 温度 附近 。多项 研 究 表 明 ， 属 氧化 膜 并 非 由 金 水蒸 汽 中的溶 解 氧 和铁 反 应 生成 的 ， 而是 由水 蒸
收 稿 Ｅ期 ：０ １—１ ２ ｔ ２１ ２— ３ 作 者 简 介 ： 晓 东 （９ ０一） 男 ， 苏南 通 人 ， 程 师 ， 要从 事 锅 炉 压 力 容 器 检 验研 究 工作 。 狄 １８ ， 江 工 主
第 ２期
狄晓东 ： 锅炉受热面高温氧化皮问题分析
・ １・ ３
无法生 成 Ｃ ２ 护氧 化层 。 ｒ０ 保
２ 氧 化 皮 的脱 落
氧化 皮 的脱 落有 两个 主要条 件 ： １ 氧 化 层 达 到 一 定 厚 度 ， 常 不 锈 钢 为 ） 通
０ １ｍｍ。 ． 铬钼 钢为 ０ ２— ． ｍ； ． ０ ５ｍ
２ 温度 变化 幅度 大 ， 度快 ， ） 速 频率 高 。
氧化 皮 的脱 落 主要是 由于 氧化皮 与金属 基体 的热 膨 胀 系 数 不 一 样 造 成 的 。Ｓ 一２ ３ Ｐ ４ Ｈ Ａ １Ｔ ３７