鍋爐壓力管道

鍋爐壓力管道

二、腐蝕現(xiàn)狀及成分分析

在管道四壁存在蜂窩狀腐蝕產(chǎn)物，有的位置堆積高度達(dá)6-7mm，

表面呈磚紅色，內(nèi)為棕黑色多層狀結(jié)構(gòu)，較硬易脆，比重較小，內(nèi)部疏松，敲碎后為黑色粉末，去掉腐蝕產(chǎn)物緊貼金屬表面呈現(xiàn)黑色，除去黑色物質(zhì)，可以看到斑點(diǎn)狀的蝕坑。鍋筒存在明顯汽水分界面，在分界面上呈密集的斑點(diǎn)狀腐蝕，放盡鍋筒水，幾小時(shí)后出現(xiàn)多處紅褐色的掛珠，鍋筒底部與水冷壁對(duì)流管脹接處掛珠明顯。在加熱器管道內(nèi)表面同樣存在內(nèi)似的情況，回水管道疏水器前也同樣存在分界面，穿孔砂眼80%出現(xiàn)在分界面附近。

供汽與設(shè)備部門(mén)與2003年10月份對(duì)管道腐蝕產(chǎn)物到北京理化分析中心進(jìn)行主要化學(xué)成分化驗(yàn)，綜合情況為：

成分FeO+Fe2O3+Fe3O4MgOCaCO3SiO2氯化物其他

%—

化驗(yàn)結(jié)果顯示管道腐蝕情況基本由氧腐蝕造成，反映鍋爐給水存在除氧能力不足，工藝使用存在問(wèn)題。

一、情況介紹：

我廠使用兩臺(tái)Ⅱ型散裝鍋爐，鍋爐用于工業(yè)供汽，由于用汽設(shè)備基本屬于加熱型，設(shè)備上馬時(shí)對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行回收，回收量與供汽比例為60%，回收凝結(jié)水為了便于控制直接進(jìn)入容量比較大的軟化水箱，由于回收背壓微高于常壓所以軟化水箱溫度達(dá)80℃以上，認(rèn)為基本不需要進(jìn)行熱力除氧，直接供鍋爐使用。2000年投產(chǎn)設(shè)備連續(xù)運(yùn)行4年來(lái)，2002年6月由于鍋爐房水泵連接管道經(jīng)常出現(xiàn)穿孔砂眼，當(dāng)時(shí)以為是管道質(zhì)量問(wèn)題，全部更換管道閥門(mén)，同時(shí)更換兩臺(tái)多級(jí)泵，直接經(jīng)濟(jì)損失為7萬(wàn)多元；同時(shí)生產(chǎn)車(chē)間加熱器多次泄漏及回收管道特別是疏水器前出現(xiàn)多處穿孔泄漏，2003年更換加熱器及管道直接經(jīng)濟(jì)損失為18萬(wàn)元，由于壓力管路出現(xiàn)多次同樣同樣的故障，引起供汽與設(shè)備部門(mén)的高度重視。由于近年技改更換的管道加熱器嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，符合國(guó)家生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，仍然出現(xiàn)故障，應(yīng)該原因出在供汽質(zhì)量與工藝上，立即組織技術(shù)人員對(duì)供汽設(shè)備與供汽回收工藝進(jìn)行分析研究。

三、原因分析

1、除氧器使用不當(dāng)。根據(jù)亨利定律，可用數(shù)學(xué)式表示：C=Kp

式中，c為氣體在液體中溶解度，一般是指1kg水中溶解氣體的質(zhì)量；p為液面上氣體的平衡分壓；K為常數(shù)，是該氣-液體系的特征常數(shù)。

在恒溫與平衡狀態(tài)下，任何氣體在水中的溶解度與該氣體在水平面上的分壓力成正比，也就是說(shuō)水的溫度越高溶解度越小，平衡溶解氧能力熱力除氧器為分壓+2000Pa左右，水溫正常應(yīng)該在105℃，而在80℃不進(jìn)行除氧，造成給水含氧。特別是蒸汽回收凝結(jié)水除氧不當(dāng)，凝結(jié)水使用常壓罐回收，壓力較高的蒸汽在轉(zhuǎn)化為凝結(jié)水過(guò)程中，雖然溫度變化不大，但瞬間分壓力下降相對(duì)可視為零，水的氣體溶解度下降，造成溶解氧溢出，形成游離態(tài)

FeFe+2e

O2+2H2O+4e4OH

的氧，形成電化學(xué)腐蝕，鐵與氧形成兩個(gè)電極，組成腐蝕電池。

2、管道停用時(shí)間與頻次高。每周一次的停機(jī)與鍋爐交替使用，

在鍋爐及管道停用期間由于氧腐蝕一般為高價(jià)鐵離子，

O2+4Fe2+2H2O4Fe3

Fe2+2Fe3Fe3O4+2H2O

在鍋爐運(yùn)行時(shí)是腐蝕電池的陰極去極化劑，鐵在此基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)生腐蝕，高價(jià)鐵發(fā)生還原反應(yīng)，生成低價(jià)鐵，

Fe3+eFe2+OH

Fe2O3+H2O+2eFeO+2OH

鍋爐與管道特別是管道在停用時(shí)，又氧化反應(yīng)形成高價(jià)鐵，并且在鐵銹下面由于充氧濃度不足，產(chǎn)生強(qiáng)烈的濃差腐蝕反應(yīng)，使氧化鐵大量增加，隨著鍋爐與管道啟停的交替使用，腐蝕過(guò)程也隨著發(fā)生惡性循環(huán)。

3、鍋爐取樣分析的取樣位置不當(dāng)。鍋爐爐水取樣口在連續(xù)排管

道上開(kāi)口，造成取樣爐水氯根經(jīng)常超標(biāo)，水處理人員以氯根指標(biāo)作為標(biāo)準(zhǔn)，排污量增加爐水PH值普遍偏低，造成H離子濃度相對(duì)較大。由于H離子同樣是一種去極化劑，稱為氫的去極化腐蝕。當(dāng)鍋爐水質(zhì)PH值高于13或低于9，鍋爐金屬的保護(hù)膜就會(huì)遭到破壞，使金屬腐蝕加劇。

4、鍋爐發(fā)生較重腐蝕未煮爐，形成垢下腐蝕。鍋爐發(fā)生腐蝕的

部位一般為水渣、泥沙、銹塊沉積的部位，由于回收凝結(jié)水雜質(zhì)含量大，加上給水缺少過(guò)濾器造成各類(lèi)懸浮物進(jìn)入爐內(nèi)。沉積物下供氧困難，形成低電位即陰極造成電池效應(yīng)。初期腐蝕產(chǎn)物各層顏色也不同，表層為黃褐或磚紅色的三氧化二鐵，次層主要為四氧化三鐵。隨著垢下腐蝕的不斷進(jìn)行，這些腐蝕產(chǎn)物都逐步被還原為二價(jià)鐵，結(jié)構(gòu)疏松，不具備任何保護(hù)性，爐水因短期停爐大量換水降壓后，水中含氧量增加又形成氧化腐蝕成高價(jià)鐵，這樣逐步擴(kuò)展，腐蝕也越來(lái)越重。

四、處理措施

1、在更換管道與對(duì)鍋筒進(jìn)行處理后，要正常進(jìn)行煮爐，并嚴(yán)格

檢查效果，必要時(shí)要請(qǐng)專業(yè)單位進(jìn)行清理。

2、擴(kuò)大回收罐的容積，對(duì)回收水進(jìn)行必要的凈化沉積排污，把

回收凝結(jié)水作為主要給水直接送入除氧設(shè)備，減少蒸汽耗量，同時(shí)進(jìn)行除氧。

3、對(duì)加熱器疏水閥進(jìn)行更換，保證疏水效果，沒(méi)有特殊原因不

得開(kāi)啟旁路直接排汽，造成疏水閥前長(zhǎng)期積水，無(wú)法排走，造成部分腐蝕加劇。

4、改動(dòng)鍋爐爐水監(jiān)測(cè)取樣口的位置，變動(dòng)后位置在水位表的低

位水聯(lián)管處，保證取樣具備代表性，從而有效控制爐內(nèi)水的品質(zhì)，不至于形成鍋爐水質(zhì)PH超標(biāo)或者懸浮物超標(biāo)。