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蒸汽鍋爐氧腐蝕的原因及措施
（作者未知） 2011/10/17
摘要：在日常的蒸汽鍋爐檢查和檢驗中，我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)蒸汽鍋爐在內受熱面各個系統(tǒng)中均不同程度存在大小不等腐蝕或均勻的小麻點，對鍋爐的安全構成了威脅，而且會大幅度降低蒸汽鍋爐的使用壽命。本文就工業(yè)蒸汽鍋爐中普遍存在的較為嚴重的氧腐蝕，從理論上對其機理、特征及影響因素和發(fā)生過程加以闡述論證,并結合自己近年來進行鍋爐檢驗的實際體會,提出防止對策，以期對鍋爐的防腐有所幫助。
關鍵詞：氧腐蝕、影響因素、對策
一、鍋爐的氧腐蝕現(xiàn)狀
近年來，隨著經濟的發(fā)展，伴隨著蒸汽鍋爐數(shù)量也快速增加，從定期的檢查和檢驗情況來看，由于不按GB1576—85的要求進行除氧，不能有效地控制給水和鍋水指標，鍋爐運行方式不合理，自身結構的缺陷，鍋爐保養(yǎng)跟不上等等，導致鍋爐內受熱面的受力部件的氧腐蝕現(xiàn)象很嚴重。據(jù)統(tǒng)計，不同程度的氧腐蝕鍋爐臺數(shù)約占總數(shù)的10%左右。在這10%的鍋爐中，輕者使受力部件的壁厚減薄，降低了鍋爐的使用壽命，重者使元件無法滿足強度要求，需要修理或提前報廢，更嚴重者達到了臨界爆炸的狀態(tài)，直接威脅著人們的生命和財產安全。來說幾個典型例子：(1)某單位的KZL2—7蒸汽鍋爐右集箱(φ159×6mm)中底部，在停爐檢驗時發(fā)現(xiàn)有—處120mm的潰瘍腐蝕，經鏟除腐蝕物，發(fā)現(xiàn)剩余壁厚僅0.5mm。(2)某廠生產用鍋爐KZL4—13，剛運行3個采暖期，定期檢驗時發(fā)現(xiàn)，煙管(φ57×3.5mm)潰瘍腐蝕深度已達2.5mm～3.0mm，因氧腐蝕問題，鍋爐只能降壓運行，無法滿足要求而報廢。(3)某單位SZL9—5型蒸汽鍋爐改熱水鍋爐，鍋筒內壁大面積潰瘍腐蝕，深度達3.0mm，鍋內脹接管端潰瘍腐蝕，管頭厚度僅剩0.5mm。
二、氧腐蝕的機理和特征
按照機理來說，可把腐蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕。一般化學腐蝕無電流產生，而電化學腐蝕則伴有電流的產生。對鍋爐受熱面受力元件來說，水則以電化學腐蝕為主，火則(或煙氣側)以化學腐蝕為主。氧腐蝕實際上是一種電化學腐蝕，其機理為：由于鍋爐水是一種有極性的電解質，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電荷。若鐵離子不斷進入鍋水，則使鋼板(管)上逐漸出現(xiàn)坑洞，產生了腐蝕。鍋水中的溶解氧具有去極化作用，會使這一過程加劇。而去極化作用的強弱與含氧量多少有關，也就是說溶解氧的含量決定著腐蝕的強弱，而兩者成線性正比關系。
三、影響氧腐蝕的主要因素
1、水中溶解氧的濃度
鍋爐給水不經過除氧的話，在水體中就含有溶解氧，這樣給水在鍋爐內會引起以電化學方位進行的氧腐蝕現(xiàn)象，鐵和氧形成兩個電極，氧的電極總比鐵的電極電位高。大量補入的原水未采用鈉離子交換軟化和未采用任何除氧方式。鍋爐由于用氣量大，需要大量均衡連續(xù)的給水，當補給水水質達不到標準要求，補給水中的重碳酸鹽在爐內加熱的過程中產生二氧化碳；或在直接補入生水的過程中，即補進了溶解氧，對鍋爐金屬壁面產生腐蝕。
2、鍋水的PH值
在標準中堿度規(guī)定是6-26mmol／L現(xiàn)控制在18—24mmol／L。標準中PH值規(guī)定為1O～l2，現(xiàn)控制在1l～l2(最低1O．5)。因為PH值是引起金屬腐蝕的重要因素之一。PH值越低越容易產生腐蝕，PH值越高腐蝕越低，當PH值為9．5～10時，無氧的情況下腐蝕過程可基本停止，當PH值為12時，鐵的腐蝕速度受氧的濃度影響不大，幾乎趨近于零。3、水的溫度
鍋水的溫度高，鋼材表面溫度也高，按照化學動力學規(guī)律，則Fe2+在水溶液中的擴散速度加快，電解質水溶液的電阻降低，因而腐蝕速度加快。對低壓鍋爐來說，其汽水系統(tǒng)的加熱屬于開式系統(tǒng)，所以溫度升高時，部分氧氣被除去，這樣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系，實驗數(shù)據(jù)表明，t=65~70℃時均勻氧腐蝕最嚴重。對于局部腐蝕(潰瘍腐蝕)，研究結果表明隨著水溫的升高，局部腐蝕的程度和速度明顯提高，且腐蝕的最大值發(fā)生于T=90—100℃之間。這對于低溫(95℃)采暖熱水鍋爐極為不利，這也是造成常見熱水鍋爐氧腐蝕問題很嚴重的原因。
4、水流速度
當流速增加時，氧氣擴散到金屬表面的量也增加，使腐蝕過程加快，同時，過大的流速會造成金屬破壞，產生沖擊腐蝕。
四、防止氧腐蝕的對策
1、除去水中的溶解氧
根據(jù)前面的論述，我們發(fā)現(xiàn)，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，對低壓鍋爐來講，簡單易行的方法為熱力除氧和化學除氧或兩者結合。
2、保證鍋水的PH值在合理的范圍
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