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文檔簡介
1、Word文檔淺談低壓鍋爐的腐蝕與防治對策 低壓鍋爐體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡潔、事故率低、平安牢靠,在工業(yè)生產(chǎn)及生活中被廣泛使用。但由于用水量大,且沒有防腐設(shè)備或牢靠的除氧措施,水中的氧和二氧化碳均處飽和狀態(tài),對鍋爐造成很強的腐蝕性。在日常的鍋爐監(jiān)督檢查和檢驗工作中,我們發(fā)覺大多數(shù)低壓鍋爐在鍋爐內(nèi)受熱面各個系統(tǒng)中均不同程度存在大小不等腐蝕或勻稱的小麻點,對鍋爐的平安構(gòu)成了威逼?,F(xiàn)從鍋爐內(nèi)表面氧和二氧化碳腐蝕現(xiàn)象分析腐蝕的機理,提出防治措施。 1 腐蝕產(chǎn)生氣理 由于鍋爐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頭移入鍋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電
2、荷。若鐵離子不斷進入鍋爐水,則使鋼板(管)上漸漸消失坑洞,產(chǎn)生腐蝕。其化學反應: Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2 2H2+O2=2H2O 4Fe(OH) 2+O2+2H2O=4Fe(OH) 3 另外,水中的溶解氧又是陰極去極化劑,即: O2+4e+2H2O=4OH 所以氧腐蝕速度與水中含氧量成正比。 由于溶解氧本身是陰極去極化劑,對金屬的危害非常嚴峻;而二氧化碳在水溶液中呈酸性,直接破壞金屬表面愛護膜,加速了氧對金屬的電化學腐蝕。 在自然水中,堿度主要由HCO3的鹽類如Ca(HCO3) 2、Mg(HCO3) 2組成,這些重碳酸鹽(臨時硬度)在低壓鍋爐中經(jīng)過一系列的變化,在水中產(chǎn)生二氧化碳
3、和碳酸,從而引起鍋爐內(nèi)表面腐蝕。特殊是有些使用單位對原水不進行任何處理,直接送入鍋爐,在鍋爐內(nèi)被加熱的過程中,重碳酸鹽被分解,產(chǎn)生沉淀物,即: Ca(HCO3) 2CaCO3+H2O+CO2 Mg(HCO3) 2Mg(OH) 2+2CO2 產(chǎn)生的沉淀物粘附于鍋爐及管道的內(nèi)加熱表面,形成堅硬的水垢。CO2溶解與水,形成碳酸,而碳酸與鐵進行反應,即: CO2+H2OH2CO3H+HCO3- Fe+2H2O+CO2=Fe(HCO3) 2+H2 生成的重碳酸鐵Fe(HCO3) 2對鍋爐產(chǎn)生腐蝕。換句話說,只要水中存在CO2,腐蝕鐵的反應就會始終進行下去,直到CO2消耗完為止。 重碳酸鐵Fe(HCO3)
4、 2溶解于水。假如水中不存在O2,那么,F(xiàn)e(HCO3) 2以溶解液狀態(tài)被加熱分解,產(chǎn)生沉淀物Fe2O3(紅銹),它是松散的水渣,通過排污排掉。這種腐蝕的特點是內(nèi)表面腐蝕勻稱,呈現(xiàn)光亮。假如水中存在O2,那么O2就和Fe(HCO3) 2反應,產(chǎn)生二氧化碳即: 4Fe(HCO3) 2+O2+2H2O4 Fe(OH)3+8CO2 Fe(OH)3又與水溶液中的Fe(OH)2相互碰撞后生成Fe3O4(黑銹)愛護膜。 新產(chǎn)生的CO2又變?yōu)樘妓?,破壞愛護膜,腐蝕內(nèi)表面。反應反復進行,直到O2全部消耗完為止。試驗表明,即使存在少量的O 2,也明顯加快了腐蝕進程。 二氧化碳的產(chǎn)生除與直接進入鍋爐的原水有關(guān)外,
5、還與是否采納除氧方式有關(guān),當采納熱力式除氧時,軟化水在系統(tǒng)外先被加熱,當水溫達到60以上時,重碳酸鈉NaHCO3就開頭分解出Na2CO3和CO2,CO2及原水中游離的O2、N2等氣體在除氧器中被除掉,不進入系統(tǒng),重碳酸鹽則以NaCO3形式進入系統(tǒng)。假如不采納任何除氧方式,那以NaHCO3未分解直接進入鍋爐,在爐內(nèi)被加熱分解,產(chǎn)生二氧化碳。 2 氧和二氧化碳對低壓鍋爐腐蝕的緣由分析 21一是大量補入的原水未采納鈉離子交換軟化和未采納任何除氧方式。低壓鍋爐由于用氣量大,需要大量均衡連續(xù)的給水,當補給水水質(zhì)達不到標準規(guī)定要求,補給水中的重碳酸鹽在爐內(nèi)加熱的過程中產(chǎn)生二氧化碳;或在直接補入生水的過程中
6、,即補進了溶解氧,對鍋爐金屬壁面產(chǎn)生腐蝕。 22PH值過低,加速了金屬壁腐蝕。假如鍋爐給水能夠達到標準規(guī)定要求,金屬壁即使有腐蝕也是勻稱腐蝕,即當PH=9.511時,金屬具有堅硬的氧化愛護層,可大大減緩腐蝕,甚至避開腐蝕狀況的發(fā)生。但是當PH值<7時,氧分子、氫離子、氯離子等作為腐蝕介質(zhì)都很活路,由于水中氧分子、氫離子、氯離子的存在,就使鍋爐受熱面產(chǎn)生了腐蝕。同時二氧化碳溶于水也會降低PH值。 23水溫的影響。鍋水的溫度高,鋼材表面溫度也高,則Fe2在水溶液中的集中速度加快,電解質(zhì)水溶液的電阻降低。由于氧腐蝕的基本原理是靠集中,集中速度愈快,氧腐蝕速度亦快。對于低壓鍋爐來說,腐蝕速度隨著
7、水溫的上升,局部腐蝕的程度和速度明顯提高,當溫度上升到脫氧溫度(1000C)以上時,氣體氧隨蒸汽進入蒸汽系統(tǒng),水側(cè)的腐蝕相應減小。 24停爐后不留意維護保養(yǎng),造成吸氧腐蝕。鍋爐停用,有的裝滿生水,有的隨便暴露在大氣中,這樣由于保養(yǎng)不善或不保養(yǎng),停爐狀態(tài)下的腐蝕往往比運行狀態(tài)下更嚴峻。 3 防止腐蝕的措施 31選擇有效的水處理方式 311采納鍋外化學處理一鈉離子交換軟化法的同時,增設(shè)有效的除氧裝置,除去水中的溶解氧。低壓鍋爐一般采納化學除氧,常用的化學試劑有亞硫酸鈉、亞硫酸鈉加催化劑、聯(lián)安等。并定期化驗,使鍋水含量掌握在標準范圍內(nèi)。 312采納爐外加熱法。這種方法簡潔易行,是對原水(正常運行主要
8、是補水)在爐外進行加熱,而不是進行鈉離子交換。由于加熱,原水中重碳酸鹽被分解出CO2以及其它氣體,同時形成沉淀物,CO2以及其它氣體通過上部排氣孔排掉,沉淀物通過下部排污閥泄掉。這樣,補水中不會再含有NaHCO3 或Na2CO3,并且不管熱煤參數(shù)如何,系統(tǒng)內(nèi)都不會再產(chǎn)生CO2,從而避開腐蝕。同時依據(jù)重碳酸鈣、鎂沉淀析出的原理,也可以避開在爐內(nèi)形成水垢,滿意防腐、防垢的要求。 爐外加熱的設(shè)備應考慮到自身結(jié)垢和除氣的問題,最好采納蒸汽混合式加熱的方法,通過蒸汽將補給水的溫度加熱到沸點,在充分分解重碳酸鹽的同時,將氣體放掉。水箱和加熱器可使用塑料等耐腐蝕材料,以便定期以酸洗的方式除掉水箱內(nèi)表面及加熱器上的水垢。 32充分利用鄰近鍋爐的排污水。由于低壓鍋爐防止腐蝕主要是消退補水中的CO2和游離O2,那么就可以在一個同時設(shè)有2臺以上鍋爐的鍋爐房內(nèi),對鄰近鍋爐的排污水通過沉淀,等排出水渣后,再作為補給水使用,這樣一方面可以對鄰近鍋爐的排污水進行二次利用,另一方面又可以滿意補水的水質(zhì)和防腐要求。 33采納鍋內(nèi)加藥處理,掌握鍋水PH值。這是系統(tǒng)防腐的必要條件,同時也是最簡潔、最有效的方法。當鍋爐循環(huán)水PH值低于10時可增加磷酸三鈉和氫氧化鈉藥量進行調(diào)整,將PH值掌握在1012之間,使鍋水中的鈣、鎂離子形成疏松的水渣
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