鍋爐及其采暖系統(tǒng)氧腐蝕的原因特征、機(jī)理及其防治對策

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　　摘 要：本文系統(tǒng)分析了氧腐蝕的特征及機(jī)理，并提出了防腐的具體方法與措施

　　一、概述

　　鍋爐及其采暖系統(tǒng)在運行和停運期間存在較嚴(yán)重的氧腐蝕，但由于主客觀原因的限制，這往往并沒有引起人們的高度重視。對鍋爐及其采暖系統(tǒng)運行的安全性和經(jīng)濟(jì)性造成重大影響，嚴(yán)重時引起爆管，被迫停爐。

　　二、氧腐蝕的原理、特征及部位1、氧腐蝕的原理鐵受水中溶解氧的腐蝕是一種電化學(xué)腐蝕，鐵和氧形成腐蝕電池。鐵的電極電位總是比氧的電極電位低，所以在鐵氧腐蝕電池中，鐵是陽極，遭到腐蝕，反應(yīng)式如下：Fe→ Fe2++2e氧為陰極，進(jìn)行還原，反應(yīng)式如下：O2+2H2O+4e → 4OH－在這里溶解氧起陰極去極化作用，是引起鐵腐蝕的因素，這種腐蝕稱為氧腐蝕。

　　2、氧腐蝕的特征：

　　氧腐蝕的形態(tài)一般表現(xiàn)為：潰瘍和小孔型的局部腐蝕，其腐蝕的產(chǎn)物表現(xiàn)為黃褐、黑色、磚紅色不等。對金屬的強(qiáng)度破壞非常嚴(yán)重。

　　鐵受到溶解氧腐蝕后產(chǎn)生Fe2+，它在水中進(jìn)行下列反應(yīng)：

　　Fe2++2 OH－ → Fe （OH ）2 Fe （OH ） 2+2H2O+O2 → 4Fe （OH ）3 Fe （OH ） 2+2Fe （OH）3 → Fe3O4+4H2O在上述反應(yīng)中，F(xiàn)e （OH ） 2是不穩(wěn)定的，使反應(yīng)繼續(xù)往下進(jìn)行，最終產(chǎn)物主要是Fe （OH ） 3和Fe3O4 3.腐蝕的部件

　　氧腐蝕是鍋爐采暖系統(tǒng)常見的一種腐蝕。在運行和停運期間均可發(fā)生。其主要部位，首先是給水系統(tǒng)和省煤器，而且其腐蝕產(chǎn)物進(jìn)入受熱面中和循環(huán)水系統(tǒng)中，也會引起其他一些破壞。在系統(tǒng)停運期間由于防護(hù)不當(dāng)，更是如此，不斷造成設(shè)備及系統(tǒng)的破壞，其破壞程度越來越大，在金屬表面形成許多小鼓包，鼓包表面的顏色（由黃褐色到硅紅色不等，次層是黑色）。當(dāng)將這些腐蝕產(chǎn)物清除后，便會出現(xiàn)腐蝕造成的陷坑。

　　三、產(chǎn)生氧腐蝕的原因

　　1、在運行過程中

　　①系統(tǒng)含氧量過大

　　目前所使用的鍋爐及其采暖系統(tǒng)屬低壓、低溫水。由于系統(tǒng)的不嚴(yán)密性，造成氧氣的進(jìn)入，系統(tǒng)熱水損失過大，造成補(bǔ)水量過大及大部分系統(tǒng)并沒有除氧設(shè)備或除氧器運行不正常等等，而加劇了氧蝕的強(qiáng)度。

　　②系統(tǒng)循環(huán)水PH過低，加劇腐蝕。

　　試驗表明PH在4.5～8時，氧蝕速度加快。

　　2、在基建和停用期間無防護(hù)或防護(hù)措施不到位。

　　鍋爐在基建和停用期間，如沒有防護(hù)措施，大氣就會侵入鍋內(nèi)。由于大氣中含有氧和濕分。從而造成氧蝕。而氧蝕造成的陷坑，在以后的運行過程中，會加速腐蝕；在停用期間的整個系統(tǒng)內(nèi)。特別是易積水放不掉的部位，若表面還有殘留物和水渣時，腐蝕比正常運行中會更嚴(yán)重。

　　四、鍋爐及采暖系統(tǒng)的防護(hù)措施

　　根據(jù)以上分析，防止氧腐蝕不僅要在運行其間進(jìn)行。更應(yīng)在停用期間采取措施，才能有效減緩和防止氧腐蝕，延長設(shè)備使用壽命。為此，提出以下防護(hù)措施：

　　1、加裝除氧裝置

　　根據(jù)GB1576—2000《低壓鍋爐水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)要求。熱水鍋爐≥6t/h需要加裝除氧器。但目前有些鍋爐并沒有裝除氧器，有些雖然裝了除氧器，但除氧器的工作往往不正常。造成除氧效果不好，當(dāng)然除氧器的型式也很多：熱力除氧、真空除氧、海綿鐵除氧等，如何合理選用除氧器。如何保持除氧器的最佳運行工況需要解決一系列的問題。

　　2、采用化學(xué)除氧方法對于低壓鍋爐可采用Na2SO3除氧，它易溶于水，也是一種還原劑，能和水中溶解氧作用，生成硫酸鹽。反應(yīng)如下：

　　2NaSO3+O2 → 2NaSO4

　　3、調(diào)整循環(huán)水的PH值

　　我們知道，隨著水中PH的增大，氧腐蝕明顯減少。試驗表明把水的PH值從8提高到10時，減少鋼鐵腐蝕有明顯效果，PH值控制在10～11最好。通常對低壓熱水鍋爐及其采暖系統(tǒng)可往鍋爐內(nèi)加堿性藥劑來調(diào)節(jié)，常用的堿性藥劑有：NaCO3、NaOH、氨水等，若PH過高，可通過增加排污，也可往鍋爐內(nèi)加酸式磷酸鹽來調(diào)節(jié)。

　　4、降低系統(tǒng)損耗，從而降低系統(tǒng)補(bǔ)水量

　　首先做好節(jié)能的宣傳工作，使大家認(rèn)識到節(jié)能的重要性；二是及時杜絕“跑、冒、滴、漏”等現(xiàn)象；提高供熱質(zhì)量及系統(tǒng)加藥量直接減少失水率5、加入合適防腐阻垢劑目前市場上有多種防腐阻垢劑，合理選用，合理使用以達(dá)到防腐的目的。

　　6、停用期間的合理保養(yǎng)采暖鍋爐屬低壓鍋爐，每年的停用期為8個月左右。停用期較長。適當(dāng)選用一些合理的保養(yǎng)（干法和濕法）方法。通過我們的實踐，發(fā)現(xiàn)采用預(yù)熱烘干+干燥劑的方法是行之有效的。干燥劑有生石灰、硅膠等。

　　7、研制新型停爐保養(yǎng)裝置實踐表明：我們研制的停爐保養(yǎng)裝置并與余熱烘干+干燥劑法有機(jī)結(jié)合，保養(yǎng)效果更好。

------陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 王軍良