氧腐蝕的危害及其對(duì)策

1、氧腐蝕的危害及其對(duì)策摘要： 鋼材的防腐問(wèn)題一直受到人們的關(guān)注，并不斷采取措施減少或者杜絕其發(fā)生。就 鍋爐的各金屬部件來(lái)說(shuō)， 由于其使用條件惡劣， 腐蝕情況就更為嚴(yán)重， 因腐蝕造成的危害也 就更大。 就鍋爐存在普遍且較為嚴(yán)重的氧腐蝕， 從理論上對(duì)其機(jī)理、 特征及影響因素和發(fā)生 過(guò)程給予了闡述，并提出了防止的對(duì)策。關(guān)鍵字： 鍋爐 氧腐蝕問(wèn)題 對(duì)策一、鍋爐的氧腐蝕運(yùn)行方式不合理， 鍋爐保養(yǎng)跟不上等， 從而導(dǎo)致鍋爐受壓部件出現(xiàn)的氧腐蝕現(xiàn)象十分嚴(yán) 重。不同程由于鍋爐在使用中不能杜絕氧的存在。 ，不能有效地控制給水和爐水指標(biāo)，加之 鍋爐自身結(jié)構(gòu)的度的氧腐蝕鍋爐， 輕者使受壓部件的壁厚減簿， 降低了鍋爐的使

2、用壽命； 重 者使元件無(wú)法滿足工作強(qiáng)度要求，需要修理或被迫報(bào)廢；更嚴(yán)重者達(dá)到了臨界爆炸的狀態(tài)， 直接威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。二、氧腐蝕的機(jī)理和特征腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩大類。 一般化學(xué)腐蝕無(wú)電流產(chǎn)生， 而電化學(xué)腐蝕伴有 電流的產(chǎn)生。對(duì)鍋爐受壓元件來(lái)說(shuō)，水側(cè)以電化學(xué)腐蝕為主，火側(cè)（或煙氣側(cè) ）以化學(xué)腐蝕為主。氧腐蝕實(shí)際上是一種電化學(xué)腐蝕，其機(jī)理為： 由于鍋水是一種有極性的電解質(zhì)，在水的 極性分子的吸引下， 鋼材表面的一部分鐵原子， 開始移入爐水而成為帶正電的鐵離子， 而鋼 材上保留多余的電子帶負(fù)電荷。若鐵離子不斷進(jìn)入鍋水，則使鋼板（ 管）上逐漸出現(xiàn)坑洞，產(chǎn)生了腐蝕。 鍋水中的溶解氧具有

3、去極化作用， 會(huì)使這一過(guò)程加劇。 而去極化作用的強(qiáng)弱與含 氧量多少有關(guān)，也就是說(shuō)溶解氧的含量多少?zèng)Q定著腐蝕的強(qiáng)弱，且兩者成線性正比關(guān)系。三、影響氧腐蝕的主要因素1. 水中溶解氧的濃度我國(guó)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中，工作壓力W 16kg/m2.5的鍋爐，溶解氧的含量必須w O.1mg/L ;工作壓 力16kg/m2<P<25kg/m2的鍋爐，溶解氧含量w 0.05mg/L ;額定蒸發(fā)量2t/h的鍋爐，給水要 除氧；DW 2th時(shí)應(yīng)盡量除氧和注意防腐。 GB1576-2001還規(guī)定，供水溫度大于 95C時(shí)，溶 解氧含量應(yīng)w 0.1mg/L.滿足了其控制指標(biāo)，就一定能從這方面防止氧腐蝕。2.鍋水的 pH

4、因鍋水中含有溶解氫，當(dāng) 4<pH<7 時(shí)，在金屬表面發(fā)生著吸收氧和放出氧的反應(yīng)，產(chǎn) 生較弱的均勻腐蝕；當(dāng) pH<4時(shí)，腐蝕速度加?。划?dāng) 7W pH<10主要發(fā)生氧的去極化和氫氧 化亞鐵被氧化的反應(yīng)，但腐蝕是很微弱的；當(dāng)pH < 10時(shí)，鋼的腐蝕由均勻轉(zhuǎn)為局部，并具備了發(fā)生潰瘍腐蝕及孔蝕的條件。由此可見，當(dāng)pH值在7附近時(shí)，腐蝕速度較小，當(dāng)pH=9.510時(shí)，由于金屬具有堅(jiān)硬的氧化保護(hù)層，腐蝕速度最小。3. 水的溫度鍋水的溫度高，鋼材表面溫度也高，按照化學(xué)動(dòng)力學(xué)規(guī)律，則Fe2+在水溶液中的擴(kuò)散速度加快，電解質(zhì)水溶液的電阻降低，因而腐蝕速度加快 .當(dāng)溫度升高時(shí)，部分氧

5、氣被除去。 腐蝕速度與水的加熱溫度就必然出現(xiàn)一種先上升， 到一定程度后再下降的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表 明，t=6570C時(shí)均勻氧腐蝕最嚴(yán)重。對(duì)于局部腐蝕（潰瘍腐蝕），隨著水溫的升高，局部腐蝕的程度和速度明顯提高，且腐蝕的量大值發(fā)生于t=90100C之間。這也是常見的熱水鍋爐氧腐蝕問(wèn)題很嚴(yán)重的原因。4. 水流速度當(dāng)水流速增加時(shí)，氧氣擴(kuò)散到金屬表面的量也增加，使腐蝕過(guò)程加快；同時(shí)， 過(guò)大的流速會(huì)造成金屬破壞，產(chǎn)生沖刷腐蝕。四、防止氧腐蝕的對(duì)策1. 除去水中的溶解氧根據(jù)前面的論述， 水中的溶解氧是發(fā)生氧腐蝕的元兇， 而且隨著含氧量的升高， 腐蝕速 度和程度加劇。 因此，必須采取措施除氧。簡(jiǎn)單易行的方法為

6、熱力除氧、化學(xué)除氧或兩者結(jié) 合。我廠采用的是熱力除氧。2. 保護(hù)鍋水的 pH 值在合理的范圍按GB1576-2001規(guī)定，鍋水pH=1012,但其前提是給水進(jìn)行了充分除氧時(shí)，才能保證腐蝕程度較弱。目前，從運(yùn)行鍋爐的實(shí)際情況來(lái)看配有除氧器根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整pH 值的范圍。因此,筆者認(rèn)為宜將鍋水的 pH 值控制在 710范圍內(nèi),因?yàn)橹挥羞@樣腐蝕程度才最 弱。3. 控制水的溫度,使之避開腐蝕的最大值區(qū)域由前面論述可知， 在開式系統(tǒng)中，當(dāng)水溫t=6570C時(shí)，均勻腐蝕最強(qiáng)烈；t=90100 C 時(shí),局部腐蝕最劇烈。因此,對(duì)熱水鍋爐和蒸汽鍋爐的省煤器而言,在設(shè)計(jì)或選用時(shí)應(yīng)考慮 到這一因素，對(duì)熱水鍋爐應(yīng)盡量

7、采用高溫?zé)崴膳瑥亩荛_90100C的腐蝕區(qū)域；對(duì)蒸汽鍋爐的省煤器來(lái)講，出水溫度應(yīng)盡量低(t<65 C )，或盡量高(t>100 C),以避免氧腐蝕。4. 水流速度在鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到水流速度對(duì)氧腐蝕的影響，從而給定一個(gè)最佳值。5. 運(yùn)行方面(1) 充分保證除氧器的運(yùn)行效果，以減少水中溶解氧；(2) 對(duì)于熱水鍋爐盡量減少系統(tǒng)泄漏量，從而減少系統(tǒng)的補(bǔ)水量，最好使補(bǔ)水量控制在系統(tǒng) 循環(huán)水量的 0.5%以內(nèi)；(3) 在熱水鍋爐的循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置合適有效的放氣裝置；(4) 加強(qiáng)水質(zhì)處理和化驗(yàn)的監(jiān)督，定時(shí)按要求排污。6. 停爐保養(yǎng)由于保養(yǎng)不善或不保養(yǎng)， 停爐狀態(tài)下的腐蝕往往比運(yùn)行狀態(tài)下更嚴(yán)重。 因此， 做好停爐 保養(yǎng)工作是防止氧腐蝕的有效途徑之一。 通常短期停爐采用濕保養(yǎng)法， 長(zhǎng)期停爐采用干保養(yǎng) 法。綜上所述