电厂化学水处理设施防腐蚀工艺问题及处理

2020-01-12张耀江

化工设计通讯 2020年10期

张耀江

（江苏常熟发电有限公司，江苏常熟 215500）

1 腐蚀带来的危害

现阶段，我国大多数的电厂设备都是以金属材料为基准，设备，会长时间接触水，这些水质中包含大量的化学物质成分，所以极其容易出现腐蚀性问题。电厂内的水体通常都是不良水体，其会给电厂的输水管道以及过热器等设备造成较为严重的腐蚀，设备内的水质成分带有极强的腐蚀性，在遭受化学腐蚀后，其会极大程度地减小总体设备的实际使用寿命，同时还会给电厂造成较为严重的经济损失。另外，其相关设备的金属层在遭受腐蚀后，其会生成腐蚀产物，这些腐蚀产物进入到水中，会在无形之中增大水体内所包含的各类杂质含量，当其处于一个高温的工作环境中，该设备的表面就会出现较为严重的结垢问题，加深锅炉管的腐蚀程度，形成一种恶性循环，甚至还会产生锅炉管道的事故。

1.1 降低设备寿命

电厂很多设备都直接与水接触，这些水不仅温度比较高，而且水中还有很多金属离子，这造成了污染水的酸碱性过高，会直接给金属结构带来腐蚀。另外，这些金属离子在温度的作用下，很多都会吸附在金属管件上面，造成器具表面严重结垢，而结垢的表面更容易腐蚀，很容易出现漏点或者造成堵塞和故障，这意味着设备的寿命被降低，经济效能下降。

1.2 埋下安全隐患

锈蚀的管道不仅容易破裂，这些污染水流到空气中，酸碱性过强的水渗入到电路系统，都会埋下极大的安全隐患。对于一些高热环境中的设备，由于会结一层很厚的金属垢，如果不及时进行处理，还可能导致管路堵塞。而对于热量较高，压力较大的电厂水循环系统来说，一旦某个位置管路堵塞，很可能引发爆炸，造成人员伤亡和财产损失。

1.3 加大运营成本

对于金属构件的腐蚀问题，必须用有效可靠的工艺和方法进行动态化的解决，如果将问题都放到故障累发的时候去处理，那想要彻底解决问题，就必然会停机整修，这在并网发电背景下，对电厂经济性的影响是极大的。另外，由于锈蚀还会导致金属零件的损耗率升高，造成系统维修和保养成本的增加，这都是腐蚀给电厂带来的危害。但是如果采取有效的方法，在日常生产中就预防腐蚀，就能降低成本，提高经济性。在安装化学水处理设备时，其安装的工作难度比较高，大部分的电厂产业都没有选用对衬胶管工艺技术，需要合理地处理化学水，使得其可以达标排放到出水管道内，使得电厂可以始终维持一个稳定的运行状态。相关工作人员需要落实日常生活的处理工作，执行好其所设定的工作目标，尽可能缓解化学水的腐蚀状况，避免其给人们的身体健康造成不良的影响。

2 防腐蚀处理的流程及工艺

2.1 工艺分析

目前电厂废水处理的方式主要是采用酸碱综合的方法。虽然这种方法能够以最好的效果，来降低废水的酸碱活性，降低其对金属结构的锈蚀，但这种方法在具体应用中，却会产生大量的废弃物。这些废弃物都是有污染性的，必须进行再处理，才能排放到自然环境中。所以对于这种工艺来说，后续的处理成本比较高。而且这种添加酸碱的方式，虽然降低了锈蚀，但加强了废水的污染性，这种工艺在现代更复杂的废水处理工作中，已经不再被应用。现代的防锈方法，更多的是进行综合手段的应用，对电厂容易锈蚀的特定结构进行材料的优化，并通过阶段性的水处理，降低该环节对结构的锈蚀程度。

2.2 特点分析

在对环境保护要求越来越高的今天，电厂废水严重的污染治理工作已经迫在眉睫，对于这些废水的处理系统来说，由于废水处理难度越来越大，要求越来越高，所以锈蚀发生的位置和锈蚀的原因也越来越多样化。这也给防锈工作带来了新的挑战，也就是说现在的处理设施的防锈工艺，已经不再是一成不变的，而是有阶段性、季节性优化的一项工作，只有不断进行系统上的调整和优化，防腐蚀工作才能真正到位，才能有效地提升系统和设备的使用寿命，降低成本。

3 存在的一些问题

3.1 混凝土结构问题

在电厂的水处理系统中，很多结构都是混凝土建设的，相比于金属，混凝土在酸碱环境中更容易腐蚀，所以，对于一般的电厂，会被水腐蚀，接触化学水的混凝土结构，都是进行特殊设计的，其施工的工艺、厚度和使用的水泥等材料，都是与普通混凝土不同的。但是在具体的施工中，由于工程项目外包给其他队伍，虽然标准上也严格的要求，但在工艺和材料上难免出问题，比如说混凝土结构的交叠部分交叠厚度不够，抹缝工作不到位等。这些结构和施工上的问题，很容易埋下问题隐患，造成腐蚀性化学水渗漏，进而导致其他设备受腐蚀，出现问题。

3.2 隐藏位置的腐蚀问题

由于电厂的验收比较严格，所以在建设阶段，很多结构都是隐藏设计的，诸如一些中和池、沟道等，这些隐藏位置的设备，在工作中同样面临着腐蚀的问题。但是由于平常看不见，所以对这些结构的腐蚀现状和存在的腐蚀问题难以把握，在进行工艺设计的时候，很容易忽视这些结构的防腐蚀设计，所以出现问题。这些隐藏结构一旦发生腐蚀，也不会被发现，所以很可能腐蚀特别严重的时候，甚至影响生产的时候才被发现，这对系统的安全影响是巨大的。

3.3 防腐材料质量不达标

在很多大型电厂中，储罐都要求是防腐材料制作的，一些阀门、法兰等也都会使用防腐材料。但由于我国防腐材料市场产品良莠不齐，尤其是对电厂方面设计的防腐蚀材料更是不多，因而在材料选择的时候，很容易发生退而求其次的问题。这些不达标的防腐材料，虽然相比于普通材料，防腐性能也比较高，但对于环境中的防腐要求确实不够的。这种现象在电厂化学水处理中非常常见，解决的策略就是频繁地更换零件，这无疑会带来额外的成本，并且很可能埋下安全隐患。

3.4 药物投放量不准确

目前，电厂化学水系统防腐蚀处理的策略仍然主要采用了药物添加的方式，该方法虽然管用，但如果不想造成资源浪费或对环境带来污染，对药物用量的掌握就要十分准确。但电厂在动态生产中，其化学水各组分的含量也在动态的变化着，如果药物投放量不变化，自然会导致酸碱投放过多，从而使防腐蚀的策略却造成了腐蚀速度的加快。在酸碱等药品投放的时候，计量设备也很重要，由于药品具有腐蚀性，所以计量设备和阀门等也会被腐蚀，也会容易发生计量不准确的问题，该问题将直接影响管路中的酸碱中和性，甚至加剧了腐蚀。

4 优化策略

4.1 系统检查和彻底修复

对于混凝土结构存在的问题，一定要及时彻底修复，因此对于一些隐藏的混凝土结构，关键就是要加强平时的巡检力度，确保这些结构的完整性。因为只有保证了结构的完整性，才不会发生渗漏等问题。另外，在修复这些混凝土结构时，一定要找专业的维修团队，确保工艺、材料都符合防腐蚀要求，最好能找到专业进行防腐蚀处理的企业，应用一些特种水泥和特殊工艺。对于腐蚀性液体渗透入土层或更深结构的情况，需要将这些结构全部拆除，重新维修，才能避免经常性损坏或者隐藏式渗漏。对于这些结构，在后期还应该尽量将隐藏结构改为可视结构，以能够及时发现渗漏和故障点，及时维修。如果实在难以达成，也可以采用电子探头，安装监控设备等手段，来对此处的混凝土结构进行监管。

4.2 将隐藏管线改为明管

循环水加药系统中有很多管线，这些管线同样是防护的重点。一般来说，渗漏的位置多为接头处或者拐弯的位置，如果这些位置是暴露在视野内的，还能够及时进行修复，可一旦这些结构隐藏在阴暗处，那渗漏后极难察觉。在实践中，经常发生某位置的设备整体发生沉降，经过检查发现是某管线酸液渗漏导致地基腐蚀，地基沉降拉断管线，从而引发更严重的渗漏和腐蚀。因此对于此部分的管线设置一定要科学。如果有隐藏管线，则要进行一定的更改，将其暴露在视野内以便更好的监控。为了降低管线腐蚀的可能，对这些管线不仅要加强巡查，还要做好防锈处理，现代的涂层技术在这方面已经比较先进，除此之外，还要做好保温，避免温差过大导致管线爆裂。

4.3 应用更先进的防腐蚀技术

随着科技的发展和进步，越来越多的技术和材料在防腐蚀领域得到应用。该技术的要点就是将容易被腐蚀的金属或者其他材质，与腐蚀的液体隔离开，也就是通过镀膜和镀层，来给这些结构穿上一件衣服，从而增加其耐腐蚀性能。对于一些金属构件，能够应用的镀层防腐技术包括电镀、真空镀膜等，通过将防腐材料均匀铺在表面，来增强防腐性能。除此之外，防腐的手段还有有机涂料土涂层的方法，这些技术都能有效防腐。在电厂水处理中，还有一种除氧技术，该技术能够将活性的氧元素去除，从而降低锈蚀的速度。这些先进的防腐技术，在生产实践中都可以尝试着运用。现如今还有一种更先进的渗漏检测技术，该技术通过系统建设后，能够对整个系统进行电子监控，出现渗漏和故障后，能够直观地在电脑屏幕上反映渗漏的位置，该技术在电厂水处理系统防腐中也有所应用。

4.4 优化加酸计量系统

加酸容易出现问题的地方就在于计量设备不准确，导致加酸过多。想要解决这一问题，可以充分采用现代的科技和手段，即通过电子控制的方法，用自动加酸系统来替代人工加药。该系统能够动态地感知循环系统中酸碱性，如果需要加酸则反馈给加酸设备，设备在收到信号后，通过计算将合适剂量的酸加到系统中。该技术由于是通过循环系统反馈来实现的加酸，而精准的加酸量又反馈到循环系统中决定了加酸设备的启动和停止，因此不存在加酸过量的问题。这样就能够解决加酸工作纰漏和设备故障带来的问题。