锅炉水处理系统腐蚀的防控措施

李斌

摘 要：介绍了锅炉水处理系统腐蚀的防控现状，总结了水处理系统设备采用的防腐材料及其性能参数，对锅炉水处理系统的安全、经济运行具有重要意义。

关键词：锅炉;水处理系统;腐蚀;控制方法

随着我国工业的快速发展，锅炉在工业和生活上得到了越来越多的使用，而由于锅炉中所用的原水中存在着大量的杂质及悬浮物，因此要对锅炉原水进行前期处理，而对原水进行处理后残留下来的药剂不仅会使锅炉受到腐蚀，还会使锅炉化学水处理系统受到腐蚀，同时加强对锅炉水处理系统的腐蚀防护十分重要，这不仅可以保证锅炉正常使用，可以延长其使用年限和达到节能的作用[1-2]。因此，做好锅炉水处理系统腐蚀的防控措施对锅炉水处理系统的安全、经济运行具有重要作用。

1 水处理系统防腐现状

在我国水处理系统设备的产品中，除盐系统的阴阳离子交换器设备本体、阀门、管道、计量器、酸碱存储箱及盐溶解箱等大部分都是采用橡胶衬里防止设备腐蚀，钠离子交换器的本体有的使用橡胶衬里或者涂刷环氧树脂来防止和控制设备腐蚀，同时也有采用玻璃钢或者不锈钢材质来制造，对于水处理交换器内的进水、出水装置以及再生设备等，一般都是采用不锈钢或者聚氯乙烯等材质制造，且采用衬胶防控腐蚀。

在水处理再生系统中，酸、碱及盐溶液等管道和容器等普遍使用碳钢材料，内部采用衬胶防控腐蚀，也可使用质量较好的工程塑料材质来加强防止腐蚀，而由于浓硫酸与水混合的时候会产生发热现象，故硫酸溶液稀释喷射器不应使用上述材料，可以采用抗耐酸的玻璃钢或陶瓷材质，盐溶液可使用硬聚氯乙烯塑料制造，也可采用钢筋水泥整体制作，同时由于氯离子对普通不锈钢材质具有腐蚀作用，因此酸和食盐溶液容器一般不宜采用不锈钢材料的制造。除碳器和混凝剂溶解槽常用碳钢材料或用聚氯乙烯塑料制造，除碳器的中间水箱普遍采用衬聚氯乙烯或玻璃钢来防止腐蚀，若给水箱使用钢板材料，也需要进行防腐措施，一般在内部衬玻璃钢或者涂刷环氧树脂，如果系统回收凝结水温度较高时，更要注意防控腐蚀材料的耐热性能。

2 防腐材料性能及防控

锅炉水处理系统设备采用防腐材料制造，可以有效地防止设备的腐蚀，目前防腐材料有玻璃钢、不锈钢、橡胶衬里、涂料及塑料等。

2.1玻璃钢

玻璃钢就是玻璃纤维增强的塑料，其采用合成树脂作为粘结材料，同时以玻璃纤维及其制品为增强材料，通过各种制作方式成型而制造。

锅炉水处理系统设备的玻璃钢衬里普遍使用的时环氧玻璃钢，即是在环氧树脂涂料配制完成以后，再在其设备内部涂上一层涂料，在添加一层玻璃布，这样连续涂刷多层并干燥之后形成。玻璃钢的最高使用温度一般应小于90℃，其优点就是机械强度较高、收缩率小、耐腐蚀性以及粘结力较强，而缺点是玻璃钢的经济成本较高、耐温性能较差。

2.2不锈钢

不锈钢通常分为铬钢和铬镍钢，前者有1Cr13、2Cr13、3Cr13等材质，后者有1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等材质，两者都是奥氏体鋼，是非磁性材料，在水处理系统设备中使用的一般是铬镍钢。

2.2.1铬钢

在不同浓度的硝酸中、在浓硫酸中、在过氧化氢中等其他氧化性介质溶液中，铬钢通常是很稳定的，而在盐酸、稀硫酸、氯化物等水溶液中抗腐蚀性能较差，，同时也不能在沸腾温度下的磷酸及高浓度磷酸溶液中耐腐蚀性也很差。在碱性溶液中，铬钢只有在温度不高时才具有抗腐蚀性，而亚硫酸具有破坏铬钢的性能。

2.2.2铬镍钢

铬镍钢一般在温度不大于70℃且浓度低于95%的硝酸溶液中时是比较稳定的，而在温度不大于100℃且浓度低于60%的磷酸溶液中一般是具有耐腐蚀性的，但在盐酸和硫酸溶液中不耐腐蚀。在碱金属以及碱土金属的氯化物溶液沸腾状态下，铬镍钢是稳定，在苛性碱（除熔融状态外）中也是比较稳定的，同时有机酸在室温下对铬镍钢并不起作用，以及在有机介质中一般也是稳定的。对于含钼成分的铬镍钢（如Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18Ni12Mo3Ti等）在浓度低于50%的硝酸、硫酸以及浓度低于20%的盐酸中抗腐蚀性能较强，同时并可以有效地抑制氯离子的点状腐蚀现状。不锈钢在不同条件下对酸碱以及氯化物的抗腐蚀性并不一样。因此，在锅炉水处理系统及其设备中，采用不锈钢作为防腐材质是，要综合考虑各种介质对不锈钢材质的影响。

2.3橡胶衬里

橡胶一般分为天然橡胶和合成橡胶两类，锅炉水处理系统设备通常采用的是天然橡胶，而橡胶衬里即是把橡胶板按照一定的生产加工工艺要求铺设在水处理系统设备和管道的内壁上，再以隔绝侵蚀性介质对金属表面的相互接触，从而使金属表面不受腐蚀，其长期使用的温度范围与生产所使用的橡胶种类有关系，橡胶衬里的使用压力通常为不大于0.6MPa，真空不大于80KPa。硬橡胶衬里的温度范围通常为0～65℃，而软橡胶、半硬橡胶以及软硬橡胶复合材料的温度范围为-25～75℃，使用温度越高，橡胶衬里的有效使用年限越短，其使用年限一般可以达到约10年。

橡胶衬里对于所使用的胶片也有一定的质量要求，即胶片应该光滑柔软、表面平整，无孔洞和伤痕等缺陷，使用电火花检查无漏电现象，且胶片断面无硫磺分布不均状态，其表面和断面不允许存在大的气泡，厚薄应该均匀，误差不允许超过规范的标准值，同时橡胶衬里制造完成后应对其质量进行一系列的检查，检查的结果应满足其质量要求。

2.4防腐涂料

防腐涂料通常有氯乙烯漆、防锈漆及环氧树脂等，其中防锈漆一般用于底漆，目前使用最多的是环氧树脂涂料，其成分主要有环氧树脂、增韧剂、有机溶剂及其他填料等，在使用过程中加入适量的固化剂。环氧树脂涂料的最高使用温度约90℃，其优点是其耐腐蚀性能高于普通的防腐漆，特别是耐碱性比较好，具有较强的耐磨性能，同时对金属和非金属具有较好的吸附力，涂料层具有良好的弹性和硬度。防腐涂料在涂刷前应该先将金属表面的焊渣、锈蚀等打磨消除干净，再均匀将涂料刷至金属表面，其涂层必须要完整、精细、均匀，不应该存在流淌、脱落等现象，同时防腐涂料与底漆应该能够结合牢固，涂层厚度也应符合设计相关要求。

2.5塑料

锅炉水处理系统设备所使用的塑料有硬聚氯乙烯、软聚氯乙烯及工程塑料等。

2.5.1硬聚氯乙烯

目前，硬聚氯乙烯塑料是锅炉水处理系统设备中使用最广泛的一种材料，其在真空度较高的条件下使用温度范围为-10～50℃。这种塑料的优点在于耐腐蚀性能较好，对大部分的酸碱、盐类溶液具有抗腐蚀性，具有一定的机械强度，生产加工成型快，焊接性能较好等。

2.5.2软聚氯乙烯

软聚氯乙烯塑料普遍具有较好的耐热性、耐冲击性及良好的弹性等特点，而此种塑料易老化，不宜用于较强阳光照射的使用地点。

2.5.2工程塑料

工程塑料就是指具有一定的金属性能，可以承受一定的外力作用，并具有较好的机械性能，不易变形，同时在高温、低温条件下仍然保持优良性能的塑料，优点在于具有良好的抗腐蚀性、耐磨性、润滑性等，常用的工程塑料有ABS、PVC等，其在锅炉水处理系统设备中使用的比较广泛。

3 结束语

在锅炉水处理系统中，水介质对水处理设备和管道的腐蚀是比较严重的，同时也会对其系统引起比较严重的后果，甚至对整个锅炉系统以后运行过程中产生较大影响。因此，做好和重视锅炉水处理系统腐蚀的防控可有效地避免锅炉腐蚀，延长水处理设备及锅炉传热系统使用寿命，对实现整个水处理系统长期、经济运行具有重要意义。

[参考文献]

[1]赵钦新.锅炉化学水处理系统腐蚀防护[J].中国化工贸易，2015，7（33）：145.

[2]薛磊，栾旭.论锅炉化学水处理及控制系统[J].职业技术，2013，（3）：86.

（作者单位：安徽省特种设备检测院， 安徽 合肥 230051）