停炉时期的腐蚀原因与防护措施

赵园婷 张海楠 魏荣荣

（河南省锅炉压力容器安全检测研究院，河南 郑州 450016）

停炉时期的腐蚀原因与防护措施

赵园婷 张海楠 魏荣荣

（河南省锅炉压力容器安全检测研究院，河南 郑州 450016）

作为锅炉使用者，对于停炉保养一定要引起足够重视，减缓腐蚀的发生，延长锅炉使用寿命。本文首先简单分析工业锅炉停期间存在的问题，并说明存在问题的原因，最后提出干法保养、湿法保养、气相缓蚀剂法等保养针对性地提出了常用的停炉保养措施。

工业锅炉；停炉保养；腐蚀与防护

在工业锅炉检验过程中，我们发现大量锅炉在一年中停用的时间比其工作时间还要长，但锅炉在停用时期的防腐和保养并没有引起企业足够的重视。一台锅炉的停炉保养，直接关系其使用寿命。本文拟从工业锅炉内部检验中的常见问题浅析工业锅炉在停炉时期的腐蚀与防护措施，以期对锅炉的使用者和研究者有所帮助。

1 锅炉停炉期间存在的问题

检验过程中，时常见到一些小作坊、小企业在锅炉使用过程中操作不规范，停炉保养工作不到位。某立式水管固定炉排锅炉LSG0.2-0.4-AII，投入使用日期为2011年9月12日，该锅炉房处半露天状态，三面环墙，一面无遮挡，顶部覆盖彩钢瓦，但局部破损。停炉后未作任何处理，直到检验时才临时放水。检验中发现以下问题：①锅炉外保温层破损，局部腐蚀0.5mm；②锅炉水侧结水垢厚3～5mm，覆盖面积约80%，下脚圈内大量垢渣堆积［1］。

2 停炉时期的腐蚀原因

当锅炉停止运行后，有的内部仍充满水，有的尽管放掉了使水，但如果没有彻底干燥，在锅炉的各种连接处、边边角角的地方仍存有积水，这些水分蒸发，会在金属表面形成一层水膜。再加上停炉后，炉内部温度和压力逐渐降低，外界空气极容易从锅炉各种不严密的空隙中涌入炉体内部。空气中的氧或者溶解于炉水中，或者溶解于水膜中，极易发生溶氧腐蚀，电化学方程式如下：

负极：2Fe-4e-=2Fe2+

正极：2H2O+O2+4e-=4OH-

总反映式：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2

但2Fe(OH)2极不稳定，极易被氧化成Fe3O4和Fe(OH)3，这两种腐蚀产物质地疏松，无法在金属表面形成致密的保护膜，由于其阻止了氧的扩散，在金属表面形成氧浓度差，进一步加剧了腐蚀的程度［2］。

3 常用的停炉保养方法

由停炉时的腐蚀原因可知，锅炉的腐蚀离不开氧和水，因此要做好停炉保养，需要从阻止氧气进入和保持干燥上下功夫。

3.1 干法保养

干法保养主要是通过放置干燥剂或充入特定气体等使锅炉水侧金属保持干燥或防止空气进入的保养方法，适用于长期停炉保养。常用的方法有干燥剂法和充气法。

3.1.1 干燥剂法。锅炉停用后，待炉温自然冷却至100℃时开始排水，利用锅炉的余温进行烘干。打开各检查孔和阀门，清除炉内水垢、炉灰等。用敞口容器装上干燥剂，沿锅筒长度方向排列放置。根据锅炉容积来确定干燥剂的用量。就生石灰来说，一般1m3锅炉的用量为3～5kg。待干燥剂放置完毕关闭所有阀门，防止外界潮湿空气进入。之后要定期对锅炉进行检查，当发现干燥剂出现固结、变质等情况应立即更换，通常15d到一个月更换一次。

3.1.2 充气法。待锅炉排干水后，将氮气或氨气充入锅炉内，以置换炉内的氧气和水蒸气，密封并保持炉内气压在0.05～0.1MPa，可防止外界空气进入锅内，从而达到防腐目的。此法简单、可靠，对各种结构锅炉普遍适用［3］。

3.2 湿法保养

湿法保养，顾名思义通过将具有保护性的水溶液注入锅内，一方面可以隔绝空气，另一方面水溶液在金属表面形成一层碱性保护膜，保护金属免受腐蚀。

3.2.1 保持蒸汽压力法。当锅炉需要短期临时停用时可采用保持蒸汽压力法，通过间断升火的办法维持锅炉蒸汽压力在0.5MPa以上，一旦压力低于0.5MPa立即点火升压，以防止空气侵入锅炉的水、汽系统。

3.2.2 保持给水压力法。通过给水泵使锅炉内充满除氧合格的给水，保持炉水压力在1.0MPa，关闭全部阀门。定期检查水压和水中的溶解氧，使其保持在允许范围内。

3.2.3 联氨法。通常将联氨N2H4和氨NH3的混合液注入锅炉内，一方面利用联氨的强还原性除掉水中的溶解氧，其反应如下：N2H4+O2→N2+2H2O。另一方面，氨的加入使炉水呈碱性，维持pH值在10以上。然后关闭所有阀门，做好密封工作。重新启用锅炉时，考虑到联氨有毒性，应稀释后再排放。

3.2.4 碱液法。将一定浓度的碱性溶液充满锅炉，保持锅水pH值在10以上，使金属表面形成一层钝化膜以达到减缓腐蚀的作用。常用碱性溶液为氢氧化钠（NaOH）、磷酸三钠（Na3PO4）或两者混合物。此法适用于较长时间停用的中、低压小容量锅炉。

3.2.5 磷酸盐和亚硝酸盐混合液保养法。将亚硝酸钠（NaNO2）和磷酸三钠（Na3PO4）以1∶1混合注入锅炉，可在金属表面形成一层保护膜，防止金属免受腐蚀。此法适用于中、低压锅炉的保养。

3.3 气相缓蚀剂法

气相缓蚀剂多为粉末状，具有良好的挥发性、吸湿性、吸附性和稳定性。将气相缓蚀剂粉末或水溶液喷洒到锅炉内，缓蚀剂或其有效成分会挥发并溶解于金属表面的电解质薄层中，起到隔绝腐蚀介质的作用。常用的气相缓蚀剂有碳酸铵、乌洛托品、亚硝酸二环己胺和碳酸环己胺等［4］。

锅炉的停炉保养方法不限于以上几种，关键是根据锅炉型号、停炉时间以及所处外界环境来选择经济适用的保养方法。同时，作为锅炉使用者，对于停炉保养一定要引起足够重视，严格按照操作规程进行日常管理，减缓腐蚀的发生，延长锅炉使用寿命。

［1］ 刘忠厚.工业锅炉停炉保护［J］.工业锅炉，2003（1）：43-46.

［2］ 魏宝庆.锅炉停用腐蚀分析及停用保养［J］.科技资讯，2011（24）：102-103.

［3］ 夏长友.工业锅炉停运期间的腐蚀问题［J］.腐蚀与防护，1999（3）：138-139.

［4］ 崔莉.工业锅炉停用腐蚀与防护方法［J］.科技资讯，2008（14）：29.

Corrosion Causes and Protective Measures in the Period of Furnace Shutdown

Zhao YuantingZhang Hainan Wei Rongrong
（The Boiler&Pressure Vessel Safety Inspection Institute of Henan Province，Zhengzhou Henan 450016）

As a boiler user,attention should be paid to the shutdown maintenance to mitigate the occur⁃rence of corrosion and prolong the service life of the boiler.This paper briefly analyzed the problems exist⁃ing in the industrial boiler shutdown period,and explained the causes of the problems,and finally put for⁃ward the common maintenance measures,such as dry maintenance,wet maintenance,gas phase corrosion in⁃hibitor method.This paper firstly analyzed of industrial boiler shutdown period,and explained the reasons of the problems,and finally put forward the dry wet maintenance,maintenance,gas phase inhibitor mainte⁃nance method proposed shutdown maintenance measures commonly used.

industrial boiler；stop furnace maintenance；corrosion and protection

TK228

A

1003-5168（2017）11-0076-02

2017-10-03

赵园婷（1988-），女，硕士，助理工程师，研究方向：金属腐蚀与防护。