供热设备设施的氧腐蚀危害及措施

邵仁山

（青岛能源集团，山东 青岛 266071）

工厂使用热力设备的主要的热腐蚀介质有:氧的热腐蚀、析氢的热腐蚀、应力的热腐蚀、供热管道的正常运行的热腐蚀、汽水的热腐蚀、铜管的深层脱硫镀锌和生锈供热管道侧的受热面部和烟气侧的深层高温加热腐蚀。其中金属氧分子腐蚀主要是各种热力设备中常见的一种金属腐蚀，是一种金属与其他氧分子接触时所发生的一种腐蚀。氧化物腐蚀不但直接可以破坏已经受到金属氧化物腐蚀的金属部位，而且其中氧腐蚀后的产物直接带入热力金属系统还可能会形成结垢，附在热力金属件的管壁上，容易直接引起垢下层的腐蚀，对各种热力设备的性能危害极大。

一、氧腐蚀原理

热力设备的各种金属物质氧化性腐蚀一般与下列几个因素直接有关:包括溶解后的氧、ph量的值、水温、水质、热力学负荷和流体水流流动速度等，但其中溶解后的氧和金属ph量的值仍然是最重要的两个直接影响腐蚀因素。

二、运行中热力设备的氧腐蚀特征及防止

（一）部位及特征

氧化物腐蚀在设备安装、运行和设备停运期间都很有可能同时发生。供热管道在运行和正常停运时的机械氧化和腐蚀尤为突出。运行中的供热设备通常在水的给水处理部位，如：管道、省煤器、补给站的水处理管道、疏水处理系统的管道和备用水箱等等部位易遇水发生轻度氧化和腐蚀。凝结式污水处理系统也许有可能因此发生轻度氧化和腐蚀但危害程度较轻。

（二）影响氧腐蚀的因素

1.水中溶解氧含量的影响

氧化性是水在给水供暖系统中能够起到抗腐蚀氧化作用的主要原因。锅炉等设备本体运行正常时，给水中的氧已在整个省煤器中消耗完毕或用完，因此设备管道给水本体不会产生任何腐蚀。然而当气体除气器不能正常工作，水中的溶氧可能直接进入各种管道水管，导致的直接氧腐蚀。其中，汽包和水冷壁下行管道通常主要腐蚀原因不是由氧腐蚀。由于水中含氧量低，对该类管系的腐蚀破坏不太严重。排水管道系统因为水通过大气，而排水后的管道有时完全没有水，充满新鲜空气，因此，腐蚀程度比较严重。

2.pH值对氧腐蚀的影响

在一些热力设备的运行过程当中，不仅仅会产生大量的水蒸气，而且会产生一定的二氧化碳和其他酸性物质，这些酸性物质会大大降低热力设备中水的PH值，PH值的降低会产生很强的钢的腐蚀现象。

3.水温对金属腐蚀的影响

在封闭体系内温度的升高，氧的扩散速率增大，氧的腐蚀速率也增大。但是，如果系统是开放的，随着水温的升高到一定程度，溶解氧的量会减少，氧的腐蚀速率降低。而对于封闭系统的氧腐蚀问题，其氧在溶液的溶解扩散速度，会随着温度的持续升高而增大。因此在实际生产过程中合理选择供水温度的范围对供热设备减少氧腐蚀有很大影响。

4.水中离子的影响

不同的等离子体浓度对腐蚀反应速率有不同的影响。在一定的腐蚀条件下，部分金属离子可能起到快速钝化腐蚀作用，减缓和防止腐蚀;有些金属离子能起到快速活化腐蚀作用，加速防腐蚀。一般情况下Cl-作为催化剂而不是OH-，只要其浓度不过高，一般有利于抑制金属表面抗氧化膜的快速形成。

（三）防止

为了有效防止或大大减轻供热管道正常运行期间的过度氧化和腐蚀，主要的预防措施就是尽量使已经除氧的给水。给水除氧的使用方法主要有:

1.热力除氧

其工作原理主要是通过利用亨利定律，在一个敞开的蒸馏设备中将蒸馏水迅速加热至达到一个沸点，使水中氧及其他有机气体如氧和c02在其他气体液相中的平衡分布和压力变为零，这样可以使水中含的氧及其他c02等其他气体迅速解析释放出来，以利于达到迅速除去水中氧及其他c02的物理目的。目前用得最多的机器是一种喷雾式和填料式空气除氧器，因其对较大负荷的环境适应性强，除了吸氧器的效率也相对较高。为保证取得较好的除尘脱氧加热效果，除氧器的正常运行过程应特别注意几个重要方面。通过使用热力除氢脱氧水可使有机除氧水的生物溶解浓度降低并达到一个合格浓度范围内。

2.解吸除氧

解吸除臭除氧的原理是:水中含有大量的溶解氧和含氧气体，水和含不溶氧的其他气体强烈地相互混合，能使含有溶解氧的水迅速扩散并释放成其他气体，从而有效地达到除臭除氧的主要目的。脱附除氧器可以在常温下安装，不需要任何预热通风设备。它具有安装设备简单，投资少，安装操作方便，成本低的优点，但由于安装技术条件严格，操作麻烦，影响人体除气吸氧的危险因素也比较多，不易控制。

3.化学除氧

在给水中我们可以直接加入一些氧化学品和一些药剂，消除的药剂用大量热力迅速除去这些氧后就会产生含有残余的少量或部分的二氯化氢。所用于得到的这种化学毒性消毒杀菌药剂主要成分有两种盐酸连胺联氨和乙酰联胺联碱二甲基酮肟，因其中盐酸联氨本身十分有毒，对人的脑和肝及人体健康都会有一定大的危害，而盐酸联氨联胺二甲基酮肟的化学毒性只有一般盐酸联氨的二十几万分之一，毒性很小，所以目前国内化学应用较广的消毒药剂主要是盐酸联氨联胺二甲基酮肟。二甲基酮二烯肟乙酸二钠是一种化学还原剂和氧化剂，它不仅仅是可以与水中各种具有溶解性的各种氧代烃在一起发生化学反应就可以能彻底除去水中所有气体残余的化学溶解物和氧，另外，它还真的可以使水会直接的被吸附在不锈钢的阳极局部整个氧气阳极上，把被吸附在不锈钢上面的阳极局部整个氧气阳极完全的所附和覆盖，使整个阳极上的氧气极化大大的小幅度的增加，腐蚀不锈钢的极化速度大大的的减小，防止不锈钢对水中氧气的直接腐蚀。还原时机也可将q0№03和新的q0q10还原成一种富含大量金属氧化铁和其他氧化物的单质，防止加热氧化锅内金属污垢堆积生成过多铁垢和大量金属铜垢。一般来说不可控制给水中溶于相邻水的二甲基酮肟的脱氧含量和氨量一般控制为50mg/l左右，加强脱氧含量和氨量的自动调节可使控制给水的脱氧质量含量ph值的平均值控制为8.8~9.3，以利于有效保证给水除去其他脱氧氧化剂的给水效果。

三、停备用时热力设备的氧腐蚀特征及防止

（一）腐蚀特征

当热设备正常停用时，加热系统各部件的各种金属气体表面会发生氧化腐蚀。这可能是一种天然电化学反应，只有当水、氢和氧共存时，才可能发生在气体中，这是一种高度氧化腐蚀。电池用完后，不能再排空，部分金属零件用完后仍会积聚大量水，使金属表面不能浸入水中。当水和空气存在时，它们会迅速分解，产生空气氧化和腐蚀。有时虽然把清水放入供热管道，但由于加热炉内冷空气相对湿度较高，同样会迅速产生水氧化和腐蚀。由于水中氢氧氧化浓度低，不易扩散到供热管道设备，固体色泽、形状等特点，在实际运行环境中，耐热氧化酸腐蚀和腐蚀层形成的腐蚀反应产物的严重程度和程度与其他供热管道设备有很大的不同。当废品被废弃时，强烈的氧化腐蚀使产品中杂质疏松，与其他金属的粘附性差。经腐蚀后，产品的金属表面有一个小的黄棕色锈。在使用中，它具有大面积的抗氧化性和耐蚀性，并得到了广泛的应用。一般来说，影响产品氧化腐蚀的因素主要有大气温度、湿度、金属表面膜层中有机盐以及金属表面水的清洁利用程度。当系统停用或备用时，强臭氧氧化腐蚀设备危害很大。一方面，系统停用或待机期间，备用设备严重损坏。另一方面，由于重启过程中氧腐蚀后的产品容易被带入炉内或水中，在设备运行过程中会引起氧腐蚀，而这些腐蚀产物在设备报废过程中，由于设备表面粗糙，保护膜易破坏，逐渐成为设备腐蚀的主要活跃点。

（二）防止

1.停备用供热管道防锈蚀方法

停备用供热管道一般采取满水保压的方式进行保养，如果必须要进行检修的部分管道可以撤水采用关断阀门或封堵方式进行有效隔绝检修部分后再进行满水保养。有特殊要求的管道可以采取干式被动保护法。

结语：随着社会经济的不断发展，我国工业生产能力逐步提高，工厂不再缺乏专业的机械设备，而是紧跟其后的机械设备的维修，目前，工厂内供热设备受氧气腐蚀的范围越来越广，严重影响工厂的正常运转。因此，研究人员需要不断研究供热设备氧腐蚀的原因，探讨防止氧腐蚀的措施，以保证工厂设备的正常稳定使用。本篇文章分析了工厂供热设备出现氧腐蚀的原因，并从多个因素入手探究了防止氧腐蚀出现的措施，希望能够为我国的工业发展提供一定的理论基础，促进我国社会经济的可持续发展。