劉偉

低溫?zé)崴仩t的氧腐蝕及防止措施

劉偉

本文對(duì)低溫?zé)崴仩t發(fā)生氧化腐蝕的原因進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析，對(duì)于相關(guān)的影響因素進(jìn)行了較為全面的論述，結(jié)合實(shí)際的工程情況制定了相關(guān)的預(yù)防措施，以供參考。

根據(jù)相關(guān)的調(diào)查結(jié)果表明，低溫?zé)崴仩t受壓部件問(wèn)題主要表現(xiàn)為鍋爐受壓部件發(fā)生腐蝕，鍋殼底部發(fā)生裂紋以及高溫之后管板發(fā)生穿透性的裂紋等。其中因?yàn)楦g問(wèn)題而導(dǎo)致的鍋爐設(shè)備大范圍修補(bǔ)的情況占據(jù)非常大的比例，其中修補(bǔ)最多的就是低溫水鍋爐的煙管。鑒于鍋爐設(shè)備的維修成本巨大，故而相關(guān)工作人員就必須要對(duì)其腐蝕問(wèn)題引起高度的重視，并制定相關(guān)的預(yù)防措施進(jìn)行科學(xué)合理的解決，以有效的降低不必要的資金消耗。

氧腐蝕的主要形成原因

氧腐蝕屬于一種電化學(xué)腐蝕，因?yàn)殄佀且环N具備一定極性的電解質(zhì)，這也就使得鍋爐受到水合作用，會(huì)將鐵表面的鐵離子吸出使之停留在金屬表面的電解質(zhì)層內(nèi)，這樣一來(lái)具有等量離子電荷數(shù)的負(fù)電荷就仍停留在金屬內(nèi)部，也就形成了負(fù)電荷層。這種負(fù)電荷曾一直是處于靜電狀態(tài)，也就將金屬的水合離子一直保持在金屬以及液體之間的分界處。若是發(fā)生了一定的電位差，電子就會(huì)向電極電位相對(duì)比較高的位置進(jìn)行轉(zhuǎn)移，這也就將與之電荷量相對(duì)應(yīng)的鐵離子直接轉(zhuǎn)移到了鍋水內(nèi)，使得鋼材發(fā)生較為嚴(yán)重的腐蝕，鍋水內(nèi)部也會(huì)加劇鐵極中能夠的電子釋出，使得夾具被腐蝕。氧腐蝕最為主要的特征就是出現(xiàn)潰瘍腐蝕，若是鋼材在水中發(fā)生氧腐蝕，在其表面通常會(huì)形成大大小小的鼓包，這些都是腐蝕所造成的，若是將腐蝕物進(jìn)行清除，則在其表面留下凹坑。

影響氧腐蝕的因素

鍋水溶解濃度。通常情況下，金屬的氧腐蝕速率會(huì)隨著鍋水內(nèi)溶解氧的濃度升高而逐漸加快，也就是說(shuō)若是鍋水內(nèi)的含氧量越大，金屬的氧腐蝕速率也就越高。一般而言，鍋水內(nèi)的溶解氧含量若是超過(guò)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，就具備了一定程度的氧腐蝕條件。鍋水內(nèi)中的溶解氧通常主要源自注入鍋爐內(nèi)的原水，所以在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水中的溶解度會(huì)隨著溫度的逐漸升高而降低，同樣也會(huì)隨著壓力的增大而進(jìn)一步提高。所以若是沒(méi)有經(jīng)過(guò)除氧處理的水進(jìn)入到鍋爐內(nèi)部時(shí)，會(huì)有一部分養(yǎng)因?yàn)槿芙舛鹊慕档臀龀?，這些析出的部分會(huì)被相關(guān)的機(jī)器裝置排出，但是剩下的部分仍舊遠(yuǎn)超過(guò)相關(guān)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，這也會(huì)進(jìn)一步加劇氧腐蝕的作用。

鍋水的酸堿度。鍋水自身的酸堿度會(huì)對(duì)金屬腐蝕造成非常大的影響，一般而言，酸性越強(qiáng)的鍋水對(duì)于鍋爐的腐蝕效果也就越大，換句話說(shuō)就是PH值越低，與鍋水直接接觸的鋼鐵也就越容易發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕作用。

金屬溫度對(duì)于腐蝕速率的影響。金屬自身的溫度對(duì)于鋼材發(fā)生腐蝕的速率影響是非常大的，一般而言，與金屬表面接觸的鍋水溫度如果升高，鋼材表面的溫度也會(huì)升高，這樣一來(lái)各種物質(zhì)在水中的擴(kuò)散速率也就變得越高，同時(shí)電解質(zhì)的水溶液自身的電阻也就會(huì)隨著溫度的升高而降低，這也就使得腐蝕的速率變得越來(lái)越高。鋼材表面的溫度若是達(dá)到了一個(gè)定值，與之相接觸的鍋水也就會(huì)因?yàn)榘l(fā)生非常劇烈的加熱使得金屬表面形成一定的蒸汽泡，這樣也就導(dǎo)致鋼材附近的鍋水溶解氧被這些上升的氣泡帶走，這也就隔絕了氧與金屬之間的接觸?？偟膩?lái)說(shuō)，在鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)，鍋爐的上升管以及鍋殼底部因?yàn)槭軣嵯鄬?duì)比較劇烈，所以并不會(huì)發(fā)生氧腐蝕，反而在停爐的階段容易發(fā)生氧腐蝕。停爐狀態(tài)下鍋爐受熱不穩(wěn)，受熱不穩(wěn)加之鍋水具有一定的溫度就會(huì)很大程度的加快腐蝕的速率，這也就是臥式外然鍋殼式低溫?zé)崴Ｗo(hù)煙管以及上部鍋殼腐蝕速度相對(duì)比較快的主要原因。

水流速度對(duì)氧腐蝕速率的影響。鍋水自身若是在沒(méi)有活性離子存在時(shí)，則隨著水流速度的增加，發(fā)生氧腐蝕的速率也會(huì)隨之加快，若是流速達(dá)到了一個(gè)定值，會(huì)形成一個(gè)保護(hù)罩，這樣一來(lái)腐蝕速度反而會(huì)降低。水流速度若是進(jìn)一步增長(zhǎng)，導(dǎo)致所形成的保護(hù)膜被破壞，發(fā)生氧腐蝕的速率也會(huì)隨之加快。所以對(duì)于鍋殼式熱水鍋爐而言，因?yàn)殄仛に軇┫鄬?duì)比較大，所以鍋內(nèi)的流速反而會(huì)相對(duì)降低，這樣一來(lái)也就會(huì)導(dǎo)致鍋內(nèi)水流速相對(duì)比較快的區(qū)域，發(fā)生氧腐蝕的速度也就會(huì)相對(duì)較快。

防止氧腐蝕的措施

去除溶解氧。因?yàn)樗械娜芙庋鯇儆诎l(fā)生電化學(xué)腐蝕的極化劑，同時(shí)也會(huì)引起鍋爐自身以及給水管道的嚴(yán)重腐蝕，所以對(duì)于溶解氧必須要盡可能地去除。一般而言，對(duì)于一些小型的低溫水鍋爐來(lái)說(shuō)，通常會(huì)采用一些相對(duì)比較簡(jiǎn)便的辦法，也就是用亞硫酸鈉進(jìn)行去氧。

控制酸堿度。對(duì)于鍋水內(nèi)部的酸堿度必須要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，這樣才能有效防止鍋爐內(nèi)部發(fā)生腐蝕。對(duì)于酸堿度的控制也是有嚴(yán)格要求的，若是PH值小于7的時(shí)候，氧化膜就會(huì)變得疏密穩(wěn)定，這樣一來(lái)就可以有效地防止氧化擴(kuò)撒，起到非常好的防腐作用。若是PH值在9.5～10的范圍內(nèi)時(shí)，防腐蝕的效果是最好的，對(duì)于對(duì)于鍋水的PH值必須要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，這樣才能起到有效的防腐作用。

清除鍋爐表面附著物。對(duì)于新裝修的鍋爐或者是維修處理過(guò)后的鍋爐而言，必須要嚴(yán)格地按照相關(guān)的煮爐工藝進(jìn)行煮爐處理，這樣才能及時(shí)地清除金屬表面自身的鐵銹以及油污，對(duì)于一些即將停用的鍋爐而言，必須要對(duì)其進(jìn)行煮洗，這樣才能及時(shí)地清除鍋爐表面存在的各種附著物，同時(shí)也能夠在金屬表面形成一道抗腐蝕的保護(hù)膜，起到非常好的保護(hù)作用。

控制水流失以及溶解氧。必須要盡可能地控制系統(tǒng)內(nèi)的水流失，有效減少鍋爐系統(tǒng)系統(tǒng)的補(bǔ)水量，這樣一來(lái)對(duì)于溶解氧方面就可以進(jìn)行有效的控制，并同時(shí)能夠避免較為嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題出現(xiàn)。對(duì)于系統(tǒng)的每一個(gè)主要工作點(diǎn)都必須要保持在正壓的狀態(tài)，有效避免因?yàn)橄到y(tǒng)中的負(fù)壓導(dǎo)致鍋爐內(nèi)吸入大量的空氣。至于循環(huán)系統(tǒng)則應(yīng)該設(shè)置相對(duì)有效合理的排氣裝置，以將水中的氧及時(shí)地進(jìn)行排出。此外，還要充分做好鍋爐停用期間的防腐工作，因?yàn)殄仩t的停用時(shí)間相對(duì)比較長(zhǎng)，所以必修要盡可能地選用干保養(yǎng)的方式進(jìn)行相關(guān)的保養(yǎng)工作，這樣能有有效防止鍋爐出現(xiàn)較為嚴(yán)重的腐蝕情況。

合理設(shè)置鍋爐。因?yàn)榕P式外然鍋殼式低溫?zé)崴仩t的煙管自身的氧化腐蝕速度相對(duì)比較快，并且煙管管壁也是相對(duì)比較薄的，所以若是發(fā)生腐蝕，這就很容易出現(xiàn)穿孔的情況。在進(jìn)行鍋爐設(shè)置的過(guò)程中，應(yīng)該向水管鍋爐方向進(jìn)行傾斜，這樣一來(lái)可以有效避免鍋爐在運(yùn)行時(shí)間出現(xiàn)壓火的現(xiàn)象，進(jìn)而達(dá)到有效防止鍋爐出現(xiàn)腐蝕的狀況。

白山市特種設(shè)備檢驗(yàn)中心）