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    蒸汽鍋爐的氧腐蝕現狀及影響因素

    文章作者:藝能鍋爐   發布時間:2019-05-01
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    隨著我國現代工業的不斷發展,使得蒸汽鍋爐的數量和使用率都獲得增長,但是由于受到蒸汽鍋爐自身構造方面存在缺陷,加之其運行方式存在落后以及其定期保養未跟因素的影響,使得鍋爐無法控制給水和氧指標,進而引起鍋爐內受熱面受力部件出現嚴重的氧腐蝕現象。
    1蒸汽鍋爐的氧腐蝕現狀
    隨著我國現代工業的不斷發展,使得蒸汽鍋爐的數量和使用率都獲得增長,但是由于受到蒸汽鍋爐自身構造方面存在缺陷,加之其運行方式存在落后以及其定期保養未跟因素的影響,使得鍋爐無法控制給水和氧指標,進而引起鍋爐內受熱面受力部件出現嚴重的氧腐蝕現象。我們的蒸汽鍋爐一般使用的鋼材為16MnR鋼或者20#鍋爐鋼,如果當鍋爐運行一段時間后不進行除氧處理,其便會由于受到氧腐蝕而使鍋爐局部出現凹坑(點腐蝕)或者內水銹增多等現象。
    對于鍋爐內的鍋筒和對流管:鍋筒在制造時一般都是選用30~50mm的較厚鋼材,因而不會輕易使其穿孔;而對流管的管壁厚度一般只有3.5~5mm,因而氧腐蝕較容易使其腐蝕穿孔,進而會導致穿孔處的應力集中,當鍋爐處在運行狀態時對流管會發生爆裂,這將會導致重大的鍋爐事故從定期檢驗和試驗數據來看,在我縣的鍋爐出現不同程度的氧腐蝕占到總數的10%左右,而在這些受到不同程度氧腐蝕的鍋爐中,若其受力部件影響程度較輕可減薄其壁厚,降低蒸汽鍋爐的使用時間,若其其受力部件影響程度較重使得無法滿足的強度要求時,就需要對鍋爐進行修理或者報廢,若鍋爐處在運行時可能會使其達到臨界爆炸狀態,威脅工作人員的生命及財產的。
    2蒸汽鍋爐氧腐蝕的機理特征
    對于蒸汽鍋爐的氧腐蝕按照機理特征來劃分可分為:電化學腐蝕、化學腐蝕。一般情況下電化學腐蝕會產生的電流,而化學腐蝕則不會產生電流。對于鍋爐較易氧腐蝕的受熱面受力元件,火則(或煙氣側)以化學腐蝕為主,水則以電化學腐蝕為主。其實氧腐蝕是屬于一種電化學腐蝕,其基本機理特征為:蒸汽鍋爐內的水其實是一種帶極性的電解質,而在水中的積極分子吸引下,使得鍋爐鋼材表面上的部分鐵原子逐漸轉入爐水進而成為帶正電的鐵離子而多余帶負電荷的電子則保留在鍋爐鋼材上如果鍋爐表面的鐵離子不斷進入爐水,就會使得鍋爐鋼板表面鐵離子流失進而出現坑洞,也就產生了氧腐蝕。
    3影響蒸汽鍋爐氧腐蝕的主要因素
    3.1爐水的溫度不管鍋爐中的水溫是過
    低還是過高,都比較容易產生冷凝水,而冷凝水會直接腐蝕鍋爐的金屬材料。若鍋爐內的供同水溫度處在額定溫度時,鍋爐的使用率是較高的,若其供同水溫度較低時,鍋爐的使用率也就會降低,其原因就在于低溫較易產生S02,這將會對鍋爐產生很強的腐蝕性。
    3.2水中溶解氧的濃度在給鍋爐注水時
    若不進行除氧,這樣在鍋爐水體中就會含有溶解氧如采取這樣的注水方式使得鍋爐內會產生電化學反應,也就是出現了氧腐蝕。產生氧腐蝕時會產生鐵和氧兩個電極,但是鐵的電極卻比氧的電極電位低。當對鍋爐進行大量注水時若未對水采取任何除氧方式及鈉離子交換軟化措施時,由于蒸汽鍋爐需要量均衡連續的大量注水,若此時所注入的水不能達到相應標準,在爐內加熱的過程中就會使水中的重碳酸鹽產生二氧 化碳;其實若直接的注入生水,這就在無意中補進了溶解氧,這樣會直接腐蝕鍋爐的金屬內壁。
    3.3爐水的PH值引起蒸汽鍋爐內壁金屬
    腐蝕的主要因素是爐水的PH值一般PH的值越高其腐蝕作用就越低,反之PH值越低其腐蝕作用就會越強,若爐水中的PH值為9.62時,在無氧狀態下其腐蝕作用就會基本停比,但是爐水中的PH值達到12時,鍋爐中的鐵腐蝕速度將不會受到氧濃度的影響,其腐蝕作用就會停止。
    4防止蒸汽鍋爐氧腐蝕的措施
    4.1控制爐水溫度
    在上段己經說到,鍋爐中的水溫是過低還是過高,都比較容易產生冷凝水,而這些冷凝水將會腐蝕鍋爐的金屬材料,從而縮短了鍋爐的使用壽命。因此,在鍋爐運行過程中可以給鍋爐添加旁通管,以此來解決鍋爐水溫過低或過高無法控制的問題。
    4.2保持水流速度
    在鍋爐正常運行過程中,應該認真做好鍋爐水循環的同路工作,也就是要隨時保持的水循環速度,通過水流及時的將析出的氧氣帶走,不讓其腐蝕鍋爐的受熱面。
    4.3控制爐水的PH值
    一般金屬的腐蝕會在有氧存在時或者是濕熱條件下變得更快,如何此時的環境剛好是偏酸性的話便會加劇這種腐蝕的速度。所以,及時測定爐水的PH值可控制鍋爐腐蝕情況的產生,而在時可采取一些預防措施將爐水的PH值控制在7-12范圍內,以此來減弱鍋爐的腐蝕程度。
    4.4蒸汽鍋爐除氧措施
    目前,行之的除氧方法大概有以下幾種:①真空除氧。方法就是在注水時的讓水在真空的環境中流過,因為低溫水會在真空環境中產生沸騰,進而來達到除氧的目的。但是此方法的運行難度較大,實踐應用較少;②化學除氧。這種方法在實踐中應用較多,具體方法就是在鍋爐內投放的除氧,讓其與水產生的化學反應,進而減少或者消除注水中的溶解氧。但是此方法的缺點就是除氧不;③熱力除氧。也就是將鍋爐內的水加熱至沸騰的溫度,以此來讓鍋爐水中的溶解氧自己析出,從而達到除氧的目的。但是此種方法的缺點就是運行費用較高;④解析除氧具體方法就是將鍋爐水與不含氧的固體或氣體進行完全混合。其原理就在于不含氧的固體或氣體中的氧的分壓力是為零的,因而鍋爐水中的氧就會自然的向無氧固體或氣體中進行大量轉移,進而降低了鍋爐水中的含氧量,也就達到了除氧的目的。
    上述的幾種除氧方法對于我縣的蒸汽鍋爐除氧,認為比較適用解析除氧,因為此項方法的運行成本相對于熱力除氧來說偏低且難度也較低,而相對于化學除氧此方法除氧率較高。
    4.5鍋爐運行管理
    ①若是熱水鍋爐,需要盡可能的減少系統的泄漏量,這樣可減少系統的補水量,而較好將補水量控制在系統循環水量的0.50k之內;②在鍋爐的循環系統中設置合適的放氣裝置;③實時保障除氧器的正常運行,以此來降低水中溶解氧量;④進一步加強水質化驗和處理的督察,定時進行排污。
    4.6實施停爐保養
    如果蒸汽鍋爐處在正常使用中,若頻繁停爐檢修且在停爐期間為采取任何保護措施時,便會將含有氧的潮濕空氣進入爐內,其含氧空氣就會腐蝕煙管及爐膽金屬。所以,在停爐檢修期間需要做好保養工作,以此來防比氧腐蝕。一般情況下長期停爐均采用干保養法,而短期的停爐均采用濕保養法。
    目前,蒸汽鍋爐的防氧腐蝕己經嚴重威脅到其運行,因而實施防比氧腐蝕能保障人們的生命財產,另外我縣的鍋爐一般運行到階段便會被淘汰,如果對鍋爐實施的保養,其使用壽命還可延長,因而蒸汽鍋爐的除氧還具備的經濟價值。
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