蒸汽锅炉腐蚀原因与预防措施探讨

2016-03-16王金凯

科技与创新 2016年4期

王金凯

摘要：蒸汽锅炉在使用过程中经常会发生腐蚀的情况，这在一定程度上影响了锅炉的安全运行，缩短了锅炉的使用寿命。因此，分析了蒸汽锅炉发生腐蚀的原因，并提出了相应的预防措施。

关键词：蒸汽锅炉；炉内水；腐蚀原因；预防措施

中图分类号：TK228 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.142

随着工业发展速度的加快，蒸汽锅炉的数量越来越大，使用频率也越来越高，使工业生产获得了良好的经济效益。但蒸汽锅炉在运行中容易受到各种各样因素的影响，进而出现腐蚀现象，这严重影响了锅炉的实际运行效率。因此，进一步探究是什么因素导致蒸汽锅炉发生腐蚀，然后针对腐蚀原因制订相应的预防措施具有重要意义。

1 腐蚀原因

1.1 炉内水温

蒸汽锅炉内的加热系统属于开式系统，当供回水的实际温度处于额定温度时，其效率可达到最佳，但不论水温高低，锅炉中都会生成一些冷凝水，对锅炉造成腐蚀。随着炉内水温度的不断升高，钢材表面的温度也越来越高，进而加快了腐蚀的速度。研究表明，当水温处于65～70 ℃或90～100 ℃之间时，锅炉的腐蚀情况最为严重。如果炉内水温度非常低，则会生成大量的二氧化硫，也会导致锅炉发生腐蚀。

1.2 炉内水的pH值

锅炉经常会受到炉内水pH值的影响而发生腐蚀。研究表明，炉内水的pH值越小，腐蚀作用越强；而pH值越大，腐蚀作用越弱。通常，当炉内水的pH<4时，锅炉会发生严重且均匀的腐蚀；当pH值在4～7之间时，均匀腐蚀现象不明显；当pH值在7～10之间时，基本上就不会再发生腐蚀；当pH>10时，锅炉会发生局部的腐蚀现象。由此可得，当水的pH值在9.5～10之间时，金属的腐蚀速度最慢。

1.3 炉内水中的氧

通常，我们在往炉内注水时，都需要进行除氧处理。这是因为水中存在的氧会与锅炉内侧金属发生化学反应，从而发生腐蚀情况。同时，锅炉在运行中还需要不断将水注入其中。在这个过程中，也不可避免地会使一些氧进入锅炉内，导致锅炉内壁发生腐蚀。通过大量的实践发现，当炉内水中含有质量浓度不到0.1 mg/L氧时，锅炉能够使用30多年；如果质量浓度超出8.3 mg/L，就会加快锅炉的腐蚀速度，缩短其使用寿命。除此之外，向锅炉内注水的速度较快不但会使金属表面的氧快速扩散，加快锅炉的腐蚀速度，还会产生较大的冲击力，使锅炉发生冲击性腐蚀。

2 预防措施

2.1 控制水温

由于高水温和低水温都会加快锅炉的腐蚀速度，进而缩短锅炉的使用寿命，所以应该对炉内水的温度进行控制，减少水温对锅炉造成的腐蚀影响。对此，可在锅炉内安装省煤器，在设计和选型时将水温因素考虑在内，并尽量将水温控制在100 ℃以上或65 ℃以下。这样，就能有效避开发生局部腐蚀和均匀腐蚀的温度范围，进而减少锅炉腐蚀现象。

2.2 控制水的pH值

通过大量的试验发现，对水的pH值进行调节，可以使锅炉的腐蚀情况得到缓解。当炉内水的pH值在9.5～10之间，且在注水时做好排氧处理时，就可大大降低腐蚀作用。因此，工作人员要及时测量炉内水的pH值，然后按照实际情况采取相应的措施，使其尽量保持在9.5～10这个范围内。但是，目前大部分锅炉都没有安装排氧设备，即使有的锅炉安装了排氧设备，排氧效果也不是非常理想，这一点有待改进。

2.3 处理炉内水中的氧

处理炉内水中的氧有一定的难度，且还有众多的不确定性，例如，将水注入到锅炉内时会不可避免地带入一些氧。对此，笔者提出以下几种除氧方法。

2.3.1 化学除氧法

该方法是在锅炉内放置一些除氧剂，使其与水发生反应，降低氧的浓度。虽然平时人们经常使用这种方法去除炉内水中的氧，但除氧效果不是非常理想。

2.3.2 真空除氧法

该方法是让水通过真空环境流入到锅炉中，然后加热使水沸腾，由此达到除氧的目的。这种方法看上去非常容易，但实际操作起来却非常难，所以人们一般不采用这种方法。

2.3.3 热力除氧法

该方法是对锅炉内的水进行加热处理，使其达到沸腾状态，以有效排出水中的氧。这种方法虽然效果较好，但成本却非常高。

2.3.4 解析除氧法

该方法是将炉内水与无氧固体和气体混合，加快水溶解的速度，进而使氧进入到无氧固体和气体中，降低水中氧的浓度。这种方法不但除氧效果非常好，而且可操作性很强，所以人们可以采用这种方法去除炉内水中的氧气。

除此之外，在预防锅炉发生腐蚀时，还应该对循环水的流速进行分析，从而得出最佳流速，使水在最佳流速下析出大量氧气，有效避免锅炉发生腐蚀现象。

3 结束语