降低电厂化学酸碱系统设备的腐蚀速率

摘 要：本文针对大唐洛阳热电有限责任公司的化学制水系统设备腐蚀的原因分析，详细阐述对不同腐蚀原因有针对性的采取涂刷保护层、隔绝酸性气体、提高来水温度、加强通风降低空气湿度等方法，降低设备的腐蚀速率，延长设备使用寿命。

关键词：设备腐蚀；原因分析；防护措施

良好的生活和工作环境是我们人类赖以生存的条件，保护环境就是保护我们自己。面对地球生态环境日益恶化、资源日益短缺的现实，我们应该清醒地认识到：保护环境、节约能源，是我们共同的责任。而如何做到保护环境、节约能源，人人有责呢？其实在我们日常的工作中就可以尽到自己的一份责任。比如管理好设备，降低设备腐蚀速率，少发生甚至不发生跑冒滴漏现象，就是减少对环境的污染。

1 化学制水酸碱系统设备腐蚀现状

大唐洛阳热电有限责任公司，化学制水酸碱系统设备：酸储存罐10个，碱储存罐4个，酸碱计量箱共6个。阴、阳离子交换器、混合离子交换器、软化器、高效过滤器等共41台。自系统投运至2013年底，腐蚀已经相当严重，设备表面生锈，漆皮脱落，甚至部分管壁变薄发生酸碱泄漏事故，跑冒滴漏的现象时有发生。酸碱泄漏既污染环境，又存在安全生产隐患和人身伤害风险。而设备使用寿命的减少，必然造成修理费用的增加和人力资源的浪费，与能源节约、环境保护的方针政策大相径庭，所以对酸碱系统腐蚀的设备进行修复，降低安全风险，节约生产成本，延长设备使用寿命势在必行。

2 设备腐蚀的原因分析

电厂设备绝大多数是由金属制造的。而金属表面与其周围介质发生化学或电化学作用而遭到破坏的现象称为腐蚀。例如铁器生锈和铜器长铜绿就是铁和铜的腐蚀现象。而在电厂制水系统中最有代表性的腐蚀介质就是酸和碱。这些酸和碱的腐蚀性要比自然环境下的其他物质要强的多。

金属的腐蚀，按其本质不同可分为两类，化学腐蚀和电化学腐蚀。

（1）化学腐蚀是金属和周围的环境介质直接发生化学作用而产生的损坏，在腐蚀过程中没有电流产生。例如金属在高温的空气中或氯气中的腐蚀，非电解质对金属的腐蚀等。引起金属化学腐蚀的介质不能导电。

（2）电化学腐蚀是金属在电解质溶液中发生电化学作用而引起的损坏，在腐蚀过程中有电流产生。金属在潮湿的地方就容易发生电化学腐蚀。在潮湿的环境中，金属表面会形成一层薄薄的水膜，如果增加酸或碱类物质，使水呈较强酸性时，氢离子得电子析出氢气，发生析氢腐蚀，将会极大的加快腐蚀速率。正如夏季时，制水系统设备因温度差异，设备极易 “出汗”，看上去就跟“洗澡”一样。如果这层水膜呈弱酸性或中性，能溶解更多的氧气，此时氧分子得电子而析出氢氧根离子，发生吸氧腐蚀，同样极大降低了设备的使用寿命，这是金属腐蚀的另一主要原因。

电化学腐蚀是金属腐蚀中最普遍、最重要的一种类型。那么影响电化学腐蚀的因素主要有PH值、温度、溶解氧量、水中盐类的含量和成分等。

PH值是对金属腐蚀影响很大的一个因素。在含有氧的酸性水中，PH值越低，腐蚀速率越大。当生产所用设备制成投入使用时，其材质就已经确定，而设备所处的环境就成为影响该设备金属腐蚀的主要因素。我公司制水系统，阴阳离子交换器再生时排放的废液是腐蚀性极强的酸、碱，后经排污沟流至中和池。因排污沟是敞开式的，无法封闭废液挥发的酸雾，使设备直接与酸雾接触，对设备造成了电化学腐蚀。

在酸碱储存罐中，由于酸碱罐中的衬胶防腐层出现破损，导致酸碱直接与金属接触，腐蚀的速率最快，影响最大。以往出现过酸储存罐腐蚀，大量盐酸泄漏，极大的造成了环境污染和资源的浪费。

3 设备腐蚀的防护措施

防止金属设备腐蚀的方法有很多，主要有更换金属设备的材质，采用耐腐蚀的原材料。一般情况下更换材质只能局部采用，不能大范围的进行更换，那样成本太高。那就从周围介质的外在因素考虑。比如把要保护的设备与腐蚀介质隔离开，或对金属表面刷防锈漆等方法来处理，再者改善金属设备所处的环境，减少引起化学腐蚀和电化学腐蚀的因素。考虑到洛热公司的制水设备腐蚀的主要因素有温度、湿度、阴、阳离子交换器、混合离子交换器树脂再生排污时挥发到空气中的酸雾。针对这些影响因素可以采取如下措施：

3.1 在金属设备表面涂刷防锈漆

大多数金属设备出厂前都要进行刷防锈漆处理，以减少金属腐蚀，延长设备使用寿命。大唐洛阳热电有限责任公司于2013年进行招标，对设备进行了除锈刷漆处理。具体工艺如下：

首先进行表面除锈打磨处理，表面处理是防腐工作的第一道关口，它的好坏直接影响施工质量。表面处理工作主要有：去除旧漆皮、清洁油污及杂物，使金属表面具有合适的粗糙度，粗糙度应在20～50/um范围。

因为除锈是在不影响生产的情况下进行的，所以除锈时，易采用人工除锈和电动砂轮打磨两者相结合的方法。用鋼丝刷清理焊缝，将板及其它死角部位的内锈除净。然后对设备表面进行清洁处理，要求没有油脂﹑污垢，没有附着不牢的氧化皮﹑铁锈和油漆涂层等附着物。为了使金属表面具有合适的粗糙度，等设备表面处理工作结束后，可用砂布在金属表面进行打磨，再用棉布清洗。

设备表面除锈工作结束后，即可涂刷环氧聚氨酯铁红防锈漆一遍，防止设备受潮生锈。设备除锈处理和涂刷第一层底漆可分开逐段进行。不用等表面除锈工作全部结束后，再进行涂刷底漆工作。到底漆一遍完全干燥后，涂刷环氧聚氨酯防腐色漆二遍。中漆二遍完全干燥后，涂刷聚氨酯清漆一遍。

设备涂层表面应平整，颜色一致，无针孔、气泡、流挂、起皱﹑漏刷、渗色和破损等缺陷，厚度符合技术要求。所有涂刷设备及管道表面颜色要和原来颜色相一致并要有明显的介质流向箭头及设备名称标识。

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3.2 改善设备的周围环境

（1）隔绝酸性气体。因双室阴阳床、混床进行再生时，经常有酸雾挥发到空气中，这是设备腐蚀加剧的一个重要因素。减少甚至去除空气中挥发的酸性气体是一种有效的防护措施。具体措施是将制水间的排污地沟上部进行封闭。原来采用的是格栅盖板覆盖在地沟上，现采用全封闭盖板将地沟覆盖，只留有排污口，杜绝酸雾挥发到空气中，改善设备所处的环境。

（2）提高来水温度。夏季的时候，设备“出汗”严重。所谓 “出汗”，是夏季的时候，金属设备的温度相对于外界气温来说比较低，空气中的水蒸气遇冷，就会在金属表面液化，形成小液滴。而潮湿的环境会加速金属设备的腐蚀。夏季时将制水系统的来水进行加热预处理，使金属设备的温度保持在25～30度之间，在夏季设备就减少了“出汗”现象的发生，降低了空气中的湿度，进而降低了设备的腐蚀速率。

（3）加强通风，降低空气湿度。夏季的时候，在制水间上部增加通风系统，加装排风扇，加强通风，提高空气的流通速率，降低空气中的湿度，保持室内环境干燥，有助于降低设备的腐蚀速率。

4 效果检验

通过采取涂刷保护层、隔绝酸性气体、提高来水温度、加强通风等一系列防护措施，极大的降低了设备的腐蚀速率，设备的跑冒滴漏现象也大量减少。既降低了设备安全风险隐患，减少了对人力和财力的消耗，又提高了设备使用年限，符合国家节能降耗，保护环境的方针政策，能够带来的经济效益是长期的。

参考文献：

[1]肖作善，王蒙聚.热力发电厂水处理，第三版[M].武汉水利电力大学.

[2]电业安全工作规程，第一部分：热力和机械[S].

作者简介：刘克（1982—），男，河北保定人，本科，助理工程师，主要从事：电厂化学设备管理工作。