何磊
摘要:當(dāng)前,蒸汽鍋爐的數(shù)量不斷增加,但是由于蒸汽鍋爐應(yīng)用過程中,自身存在應(yīng)用缺陷,氧腐蝕情況比較嚴(yán)重,日常維護(hù)不合理及運行情況復(fù)雜等問題的存在,極大程度對蒸汽鍋爐的正常運行產(chǎn)生了不良影響,導(dǎo)致鍋爐安全問題的發(fā)生,縮減蒸汽鍋爐使用壽命,增加資金投入量,本文就蒸汽鍋爐氧腐蝕的原因及預(yù)防措施展開論述分析。
關(guān)鍵詞:蒸汽鍋爐;氧腐蝕;原因;預(yù)防
分析蒸汽鍋爐的定期檢查數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù),蒸汽鍋爐應(yīng)用中氧腐蝕情況的發(fā)生率在總量的10%左右,這些鍋爐均會受到不同程度的氧腐蝕,若是其受力部件的影響程度較輕,可導(dǎo)致壁厚度降低,無法滿足生產(chǎn)中的強(qiáng)度要求,必須對鍋爐進(jìn)行修理,或者進(jìn)行報廢處理,以降低鍋爐運行處于爆炸狀態(tài)的可能性,保障工作人員身心安全,保護(hù)國家財產(chǎn)安全。
1.蒸汽鍋爐氧腐蝕因素
2.1鍋爐水溫
蒸汽鍋爐大都應(yīng)用汽水加熱系統(tǒng)開展干預(yù),具有開式特征,只有維持供回水溫度在規(guī)定數(shù)值內(nèi)才可保障蒸汽鍋爐的工作效率,無論水溫處于較高水平還是較低水平,均會對鍋爐的冷凝水產(chǎn)生腐蝕作用。若是爐內(nèi)水溫升高,鋼材表面的溫度也會隨之增加,會由于電解質(zhì)水溶液電阻值的降低而導(dǎo)致氧腐蝕速度的加快。當(dāng)溫度處于65~70℃之間或者處于90~100℃之間,局部氧腐蝕情況會比較嚴(yán)重,若是蒸汽鍋爐水溫水平過低,則極易生成二氧化硫,產(chǎn)生腐蝕作用。
1.2蒸汽鍋爐水pH值
爐水pH值經(jīng)常會對內(nèi)側(cè)金屬產(chǎn)生氧腐蝕情況,隨著pH數(shù)據(jù)的降低,腐蝕作用也會不斷增加,待pH數(shù)值達(dá)到一定程度以后,腐蝕作用會削弱。常規(guī)情況下,蒸汽鍋爐水pH值在4以下的情況下,蒸汽鍋爐會受到嚴(yán)重腐蝕,若是在4~7之間,則會受到輕微腐蝕,若是其在7~10之間,處于無氧狀態(tài)情況下,氧腐蝕作用不會發(fā)生,若是其在10以上,鋼材會出現(xiàn)局部腐蝕現(xiàn)象。
1.3水中溶解氧
蒸汽鍋爐注水過程中開展除氧操作,其進(jìn)行的主要目的為對蒸汽鍋爐電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行規(guī)避,若是中溶解氧存在,鍋爐則會產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致氧腐蝕情況的發(fā)生。由于蒸汽鍋爐在正常作業(yè)的情況下,必須持續(xù)注入大量的水,無論直接注入,還是未達(dá)到注入標(biāo)準(zhǔn),均會導(dǎo)致溶解氧對鍋爐內(nèi)壁產(chǎn)生腐蝕,經(jīng)實踐研究結(jié)果表明,若是蒸汽鍋爐含氧濃度在0.1mg/L以下的情況下,鍋爐的使用壽命將會被縮減至30年,若是含氧濃度在8mg/L情況下,腐蝕速度較快。若是注入水流的速度較快,金屬表面氧氣擴(kuò)散的速度也會隨之升高,導(dǎo)致腐蝕效率增加,產(chǎn)生金屬沖擊腐蝕現(xiàn)象。
2.蒸汽鍋爐氧腐蝕規(guī)避方式
2.1水溫控制
在開式蒸汽鍋爐系統(tǒng)之中,若是水溫數(shù)值處于65~70℃情況下,將會產(chǎn)生最為嚴(yán)重的均勻腐蝕,若是溫度在90~100℃的情況下,將會產(chǎn)生強(qiáng)烈的局部腐蝕,所以在設(shè)計過程中,必須對水溫度進(jìn)行綜合考量,蒸汽鍋爐的出水溫度應(yīng)盡可能降低,也可以盡可能的提高,以規(guī)避氧腐蝕情況的發(fā)生。無論蒸汽鍋爐的水溫過高還是過低,均會導(dǎo)致腐蝕情況的發(fā)生,冷凝水的產(chǎn)出量均會提升,對金屬材料產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕,縮減鍋爐的使用壽命,所以這就需要在鍋爐運行過程中,在其鍋爐旁邊添加通管,對水溫問題機(jī)械能解決。若是針對蒸汽鍋爐的省煤器而言,必須在設(shè)計初期對水溫因素進(jìn)行考量,此時水溫可以控制在100℃以上或者65℃以下,具體根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)實際情況決定,以此對均勻氧腐蝕及局部氧腐蝕的溫度進(jìn)行規(guī)避,降低水溫對鍋爐產(chǎn)生的氧腐蝕作用。
2.2蒸汽鍋爐水pH值調(diào)節(jié)
若是蒸汽鍋爐水的pH值維持在10~12之間,在注水過程中必須充分對氧氣進(jìn)行去除干預(yù),以此降低氧腐蝕的影響。由于蒸汽鍋爐在應(yīng)用過程中并未合理進(jìn)行除氧設(shè)備的配置,及時存在除氧設(shè)備,其應(yīng)用效果也未能達(dá)到預(yù)期要求,所以除氧干預(yù)的難度較大,這一pH值的應(yīng)用也比較困難。工作人員在進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)的過程中,必須準(zhǔn)確對蒸汽鍋爐的水pH值進(jìn)行測定,依據(jù)實際情況對水pH值進(jìn)行處理,一般情況下,pH值以12以下,7以上為合理范圍,可最大程度對蒸汽鍋爐腐蝕情況進(jìn)行改善。
2.3水溶解氧的處理
第一,為化學(xué)除氧方式,這一形式可將除氧藥劑向蒸汽鍋爐內(nèi)部投放,使其與水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),以對水的涵養(yǎng)濃度進(jìn)行降低,這一形式雖然在蒸汽鍋爐水溶解氧的處理過程中應(yīng)用廣泛,但是應(yīng)用效果有限,并不能對水中的氧氣進(jìn)行徹底化的去除。
第二,真空除氧,這一形式必須保障注入蒸汽鍋爐的水流必須處于真空環(huán)境下,以通過沸騰反應(yīng)對水中的氧氣進(jìn)行去除干預(yù),這一形式雖然應(yīng)用效果顯著,但是操作方式困難,在實際水溶解處理中應(yīng)用較少。
第三,熱力除氧,這一方式應(yīng)用效果顯著,可通過對蒸汽鍋爐中的水開展加熱處理,待其達(dá)到沸騰溫度以后,使水腫的氧自動析出,以發(fā)揮除氧作用,但是這一方式應(yīng)用需要較高的成本投入量才可以保障除氧效率和質(zhì)量。
第四,解析除氧,該除氧方式經(jīng)濟(jì)效益較高,操作簡便,屬于進(jìn)行蒸汽鍋爐水溶解氧處理的最主要方式,其在應(yīng)用過程中,可以對無氧氣體或者固定與鍋爐水的進(jìn)行完全混合干預(yù),可將水溶解氧大量向固體和無氧氣體中轉(zhuǎn)移,對水中的含氧濃度發(fā)揮降低作用,以此滿足除氧需求。
在采用水溶解氧處理措施進(jìn)行蒸汽鍋爐氧腐蝕干預(yù)中,必須對循環(huán)水的流動速度進(jìn)行分析,選擇最佳的循環(huán)水流動速度,通過合理的速度對氧氣進(jìn)行析出和帶走,降低其對蒸汽鍋爐受熱面產(chǎn)生腐蝕的可能性。
2.4鍋爐日常運行維護(hù)與管理
通過加強(qiáng)對蒸汽鍋爐的日常維護(hù)與管理,可保障蒸汽鍋爐的正常運行,降低氧腐蝕的概率。由于蒸汽鍋爐運行條件比較惡劣,在運行期間,必須加強(qiáng)對水質(zhì)的化驗和檢查,定期對蒸汽鍋爐開展排污操作,若是鍋爐內(nèi)部存在除氧器,必須對其運行質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查,以降低由于運行不暢而導(dǎo)致爐水含氧濃度增加的可能性。蒸汽鍋爐內(nèi),必須合理設(shè)計防氣裝置,確保其補(bǔ)水量在循環(huán)水量的0.5%以下,若是蒸汽鍋爐處于停爐情況下,必須強(qiáng)化保養(yǎng)工作,以降低由于蒸汽鍋爐內(nèi)部進(jìn)入潮濕空氣,而對內(nèi)部的爐膽金屬和煙管產(chǎn)生氧腐蝕情況的發(fā)生率,可通過濕法保養(yǎng)和干法保養(yǎng)兩種方式進(jìn)行保養(yǎng),長期停爐時可采用干法保養(yǎng)方式干預(yù),在對爐內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)行清理后,放置干燥機(jī),短期停爐可采用濕法保養(yǎng)方式干預(yù),在鍋爐內(nèi)住滿水后,將水加熱至沸騰,以保障保養(yǎng)質(zhì)量。在鍋爐運行過程中,必須盡可能的降低鍋爐的泄露量,以盡可能的降低系統(tǒng)補(bǔ)水量,可通過對除氧器的正常運行進(jìn)行保障方式對水中的溶解氧量進(jìn)行降低。
3.結(jié)語
蒸汽鍋爐對人們的生產(chǎn)生活發(fā)揮著不可替代的作用,但是氧腐蝕情況卻對蒸汽鍋爐的正常運行產(chǎn)生著嚴(yán)重威脅,這就需要采取對應(yīng)措施降低氧腐蝕的發(fā)生率,確保生產(chǎn)生活的正常進(jìn)行,這就需要對鍋爐養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)和使用方式進(jìn)行多角度的分析,以充分發(fā)揮蒸汽鍋爐的使用效果,分析氧腐蝕情況的發(fā)生原因和發(fā)生機(jī)理,制定對應(yīng)措施規(guī)避氧腐蝕情況的發(fā)生,保障蒸汽鍋爐的運行正常化,確保蒸汽鍋爐應(yīng)用的安全性和穩(wěn)定性。