锅炉汽水系统腐蚀问题及防止措施

  锅炉汽水系统腐蚀问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 及防止措施  Summary：锅炉汽水系统投入生产应用时，其运行的环境比较复杂，锅炉的蒸汽系统以及给水系统在运行中会产生水蒸气腐蚀以及其他气体腐蚀，还会出现应力腐蚀和酸碱腐蚀，锅炉设备一旦被腐蚀，将会导致设备故障或是运转停止，甚至可能会引发重大安全事故。因此，本文将对锅炉汽水系统经常出现的腐蚀问题进行探讨，并制定相应的防治措施，从而对锅炉汽水系统腐蚀问题有效预防，促使锅炉汽水系统运行的安全性得到提升。Keys：锅炉汽水系统；腐蚀问题；防治措施锅炉汽水系统出现腐蚀问题的情况比较多，而流动加速腐蚀更是当前锅炉汽水系统出现腐蚀问题的一种常见形式，其对电力行业发展产生的困扰非常严重。这种形式的腐蚀会使电站工业设备的碳钢壁以及低合金钢壁逐渐变薄，还会造成回路高压水发生泄漏，严重的情况下会直接造成管材断裂，导致电站存在严重的安全隐患，当前随着人们用电需求不断增加，电站的机组设置也出现快速增长，超大的生产负荷必然会造成锅炉汽水系统腐蚀问题逐渐增多[1]，因此，本文主要对我国汽水系统出现的腐蚀问题进行分析，并制定有效的防治措施，这对于锅炉汽水系统的安全运行及电力企业的安全生产具有重要意义。1.锅炉汽水系统出现的腐蚀问题分析1.1流动加速腐蚀概述流动加速腐蚀是低合金钢或是碳钢壁保护膜发生溶解，并与湿蒸汽以及水流混合所产生的一系列电化学腐蚀反应的过程。在电站中这种腐蚀发生的速率与多方面因素存在密切的关联，例如，大型设备使用的金属材料、水质、给水系统所用管件等，目前，电站锅炉汽水系统高压管道所用材料大多数为低合金钢或是碳钢，这些材料所处位置恰好是流动加速腐蚀经常发生的位置，当管道内部发生流动加速腐蚀时，这种情况并不容易被及时发现，所以最终容易出现腐蚀问题。1.2流动加速腐蚀的形成机理锅炉汽水系统非常容易受流动加速腐蚀所影响而出现爆管，主要是由于流动加速腐蚀会在不易察觉的情况下对锅炉汽水系统的管壁保护膜产生溶解作用，导致管壁越来越薄，从而使系统设备的使用寿命与安全运行受到影响。流动加速腐蚀的形成机理可从动态角度和静态角度来分析。动态角度来讲，锅炉汽水系统管道内部的空间属于流动加速腐蚀的主流区以及流动边界层，并且也属于氧化层区以及基底区，若主流区之中的铁离子并未在溶解中达到饱和，则流动边界层铁离子便会因浓度差影响，使铁离子流向主流区，从而导致流动加速腐蚀转移。在转移时，管壁铁离子会慢慢溶解至流动边界层，在这种情况下，管壁保护膜之中铁离子也会逐渐流失，所产生的明显变化即保护膜变薄。因主流区全部工质均处于流动状态，同时铁离子又尚未达到饱和，故随着锅炉汽水系统循环运行，会造成管壁基底处慢慢变薄，时间一长便会导致管壁发生破裂；静态角度来讲，腐蚀的机理需要从Fe3O4的形成以及Fe(OH)2的溶解两个方面进行理解，这 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明流动加速腐蚀的形成与管道给水的方式之间存在密切的联系。因还原性全挥发处理这种给水方式比较特殊，管壁便会形成Fe3O4氧化膜，并出现致密性内延层以及多孔疏松性外延层，导致流动加速腐蚀形成，具体可通过以下三个化学反应[2]来表示。(1)(2)(3)从上述三个化学反应式之中可知，金属管壁会出现Fe3+，同时会经氧化膜向主体溶液之中扩散。若氧化膜并未形成网状环流，则浓度梯度会对相应的化学反应进行控制。与此同时，受溶液之中的氢离子发挥的还原作用影响，其氧化膜会逐渐被溶解，氧化膜被溶解掉之后，便会导致壁面逐渐变薄，最终导致管道破裂。2.锅炉汽水系统腐蚀的防治措施根据锅炉汽水系统出现流动加速腐蚀的机理，电站可以据此制定有效的防治措施，从而对锅炉汽水系统腐蚀问题予以有效处理，避免锅炉汽水系统的运行受到影响，使电站生产运行的安全性得到提升。2.1给水加氧措施现阶段，电站的锅炉机组容量越来越大，并且在参数方面也比较高，很多超临界机组得以投入到生产运营之中，这些机组运行时会形成较多的铁氧化物，并且还会出现沉积，导致锅炉机组压差升高，管壁结垢问题也日益凸显，特别是锅炉汽水系统之中的铁组分氧化物出现的严重沉积，容易导致管道腐蚀问题出现。目前，加氧防腐措施已经在国内推广，当前给水加氧防腐所采取的方式共有三种：第一种是使用氨水与还原剂联合，通过还原剂具备的还原性质来对汽水系统出现的腐蚀问题予以处理，这种方式氧化还原的电位范围通常在-300mV~350mV之间；第二种是通过氧化性全面挥发这一方式来对腐蚀问题予以处理的，采用这种方式氧化还原的电位通常能够达到0mV左右，控制值可正可负；第三种是在系统给水中加入氨水和氧气。这种方式的氧化还原的电位通常能够达到110mV~150mV之间[3]。在采用这种方式运行汽水系统时，需要满足给水阳离子在电导率方面的需求，即电导率应该控制在1.5μS/cm之内，以此来调整防腐措施，从而使腐蚀物的扩散转移得以避免，一般来讲，给水系统在常规运行状态下，最好保证铁含量控制在0.5~1ppb范围内，铁含量越少越好。而事实上，给水加氧这种防腐处理方法主要是为了使水纯度得到提升，若水纯度能够与阳离子电导率一致，且低于0.2μS/cm，同时氧气浓度对应的体积分数处于20×10-9~200×10-9的情况下，不仅能够使碳钢被腐蚀的情况得以避免，而且还能够在碳钢表层形成致密性以及均匀性较高的保护膜，从而有效避免流动加速腐蚀问题发生。2.2防腐技术改进措施采取给水加氧这种措施需要在手动控制的条件下，将其与电磁阀配合对加氧量进行控制，但这种方法不能有效的控制系统溶解氧的稳定性，在采取加氧的方式对流动加速腐蚀进行抑制时，也有可能会因未能合理控制加氧量导致溶解氧出现超标现象，这种情况不仅会导致氧腐蚀速度加快，而且还对电站设备防腐工作极为不利[4]。给水加氧主要是为了使汽水系统出现的流动加速腐蚀问题得到有效控制，但在该方法下，后期会对再热器以及过热器产生一定的不良影响，甚至会促进管壁出现电化学反应，腐蚀问题仍会出现。为了使流动加速腐蚀问题得到有效解决，并减少氧量遗留问题，需要对该处理技术进行改进，主要是通过高压与联氨方式来对氧气进行消除，从而对流动加速腐蚀所需氧量进行抑制，调节给水系统溶氧，使之能够达到相应的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。该处理方式同联氨化学特性密切相关，联氨这一还原剂可与溶解氧产生化学反应，化学反应式如下：（4）根据式（4）可了解到，联氨通过与氧气之间产生化学反应候便能够生成氮气和水，在此生成氮气并不会对系统产生不良影响，而是会产生不凝结气体，该气体一般会通过汽水系统排除，将联氨加入到系统之中的目的主要是为了通过联氨性质将流动加速腐蚀所需氧量予以消除，对锅炉的过热器、省煤器等管道体系产生直接影响。与此同时，联氨在无催化作用下也能够完成受热分解，其反应式如下：（5）联氨分解速度也受温度影响，若系统温度在113.5℃左右，其分解速率可达到0.01%/min~0.1%/min之间；若温度高于250℃，则分解速率会达到10%/min以上；若温度超出300℃，且pH值为9，则联氨分解耗用时间仅为10min[5]。汽水系统中联氨与溶解氧之间反应速率与温度之间存在密切的关系，温度升高的情况下，反应速度便会提升，溶解氧量的残余也会比较低，此时有利于流动加速腐蚀问题的有效解决。2.3调节炉水pH值对给水之中包含的金属氧化物的含量减少，避免泄漏问题出现，可以对炉水pH值进行调整。锅炉运行正常时，金属面覆盖的保护膜具有致密性，可使锅炉对腐蚀产生一定的抵制作用，若该保护膜受到破坏或者是其致密性丧失，锅炉的金属便会因此受到腐蚀，所以可以调整水溶液pH值，使保护膜免受破坏。伴随炉水pH值持续增长，金属受腐蚀的程度会明显降低，炉水pH值与腐蚀量和溶解氧之间的关系见表1所示。表1炉水pH值与腐蚀量和溶解氧之间的关系项目pH=8pH=9pH=10腐蚀量（mg/cm2）0.50.70.30.40.10.2溶解氧（ml/g）0.51.00.51.00.51.0但需要注意的是，金属的材质若存在差异，则相应的防腐效果也将存在差异，通常情况下，在对热力系统的水质进行调节时，会将炉水的pH值调整至8.5~9.2之间，从而使防腐效果得到提升。3.结束语综上所述，电站锅炉汽水系统容易受到流动加速腐蚀所影响，导致电站的生产运行面临一定的安全隐患，本文通过研究针对给水加氧处理措施进行改进，得到了一种适合处理流动加速腐蚀的防治方法，但锅炉汽水系统还会出现气体腐蚀、应力腐蚀以及酸碱腐蚀等，要求相关工作人员能够及时辨识腐蚀类别，采取相应的防治方法对腐蚀问题予以防控，从而保证电站的生产运营正常开展。Reference[1]张晓博,刘朝阳,蒋雪玲.防止高卤素危废焚烧余热锅炉高温腐蚀的措施[J].环境卫生工程,2022,30(1):57-59.[2]王飞,苗澍,连淑敏.燃气工业锅炉停用时的腐蚀状况及防护措施[J].河南科技,2021,40(14):31-33.[3]于宁,李学渊.锅炉氢腐蚀的危害及应对措施探讨[J].石油化工应用,2022,41(1):110-113.[4]王建华.燃煤电站锅炉水冷壁壁面高温腐蚀问题分析与对策[J].电力系统装备,2021(7):85-86.[5]马金伟,古小红,张延丰,等.克劳斯尾气焚烧炉余热锅炉的露点腐蚀及防护措施[J].石油化工腐蚀与防护,2021（1）：10-13. -全文完-