g第七章热力设备的氧腐蚀与酸性腐蚀

1、学习内容v 绪论v第一章 电厂用水概述v第二章 水的预处理v第三章 水的预脱盐（超滤、反渗透）v第四章 锅炉补给水深度除盐v第五章 凝结水精处理v第六章 超临界机组热力设备腐蚀概述v第七章 热力设备的氧腐蚀和酸性腐蚀v第八章 超临界机组的水化学工况v第九章 热力设备的化学清洗第七章 热力设备的氧腐蚀和酸性腐蚀v一、氧腐蚀 v1、特征 v表面形成许多直径从lmm到20mm、30mmv不等的小鼓包。颜色可能呈黄、褐色、砖v红色或黑褐色，次层是黑色粉末状物，这v些都使腐蚀产物。将这些腐蚀产物除去之v后，便可看到一些大小不一的腐蚀坑，次v层的黑色粉末通常是Fe3O4，而在紧靠金v属表面处还可能有黑色的

2、FeO层。v2、机理v阳极反应：v阴极反应：二、氧腐蚀的影响因素 1溶解氧浓度的影响 当水中杂质较多(如水的氢电导率0.3uS/cm)时，溶解氧主要起腐蚀作用，碳钢的腐蚀速度随溶解氧浓度的提高而增大。 在高纯水中(氢电导率0.15uS/cm)，溶解氧主要起钝化作用。此时，随溶解氧浓度的提高，碳钢表面氧化膜的保护性加强，所以碳钢腐蚀速度降低。2.pH值的影响 当水的pH值小于4时，随着PH值的降低，酸性腐蚀速度迅速增大，使氧腐蚀的影响迅速减小；pH值介于4-9之间时，H+浓度很低，腐蚀主要取决于氧浓度，并随溶解氧浓度的增大而增大，而与水的pH值基本无关；pH值在913的范围内时，铁表面发生钝化，

3、且pH值越高，钝化膜越稳定。pH=711的范围内，pH值越低，低碳钢的腐蚀速度越高；特别是当pH8时，碳钢的腐蚀速度随pH值的降低而迅速上升；pH值提高到8以上，最好在9.5以上，氧腐蚀速度最低。当水的pH值大于13时，特别是在较高的温度和除氧的条件下，腐蚀速度又将随pH值的提高而急剧上升。v 3温度的影响v温度越高，氧腐蚀速度越快。v4离子成分的影响v水中的H+、Cl-、SO42-等离子对钢铁表面的氧化物保护膜具有破坏作用，故随它们的浓度增加，氧腐蚀的速度也增大。v5水流速的影响v水的流速增大，钢铁的氧腐蚀速度提高。v四、运行中氧腐蚀的部位四、运行中氧腐蚀的部位v氧腐蚀主要发生在温度较高的高

4、压给水管道、省煤器等部位。v在疏水系统中，溶解氧浓度接近饱和值，并且水中溶解有较多的游离二氧化碳，因此氧腐蚀比较严重。v锅炉运行时，省煤器入口段的腐蚀一般比较严重。v五、防止运行中氧腐蚀的方法五、防止运行中氧腐蚀的方法v(1)严格控制凝结水和给水的纯度，这是在超临界机组应用各种水化学工况的前提条件；v (2)依照不同水化学工况的要求，通过加氨适当地提高凝结水和给水的pH值，并通过除氧(包括热力除氧和联氨处理)或加氧控制水中溶解氧的浓度，促使钢表面形成良好的钝化膜。第二节 热力设备的酸性腐蚀v一、水汽系统中酸性物质的来源v1二氧化碳v补给水中所含的碳酸化合物是水汽系统中二氧化碳的主要来源。其次，

5、凝汽器发生泄漏时，漏入凝结水的冷却水也会带入碳酸化合物，其中主要是碳酸氢盐。另外，水汽系统中有些设备是在真空状态下运行的。当这些设备的结构不严密时，外界空气会漏入，这也会使系统中二氧化碳的含量有所增加。v碳酸化合物进入给水系统后，在高压除氧器中，碳酸氢盐会受热分解一部分，碳酸盐也会部分水解，放出二氧化碳：v2低分子有机酸和无机强酸v生水中这些有机物在补给水处理系统中仍有部分有机物进入给水系统。v另外，由于凝汽器的泄漏，冷却水中类似的有机物也可能直接进入水汽系统。有机物在给水和炉水中受热分解后，可产生甲酸、乙酸、丙酸等低分子有机酸。 v二、水汽系统中的二氧化碳腐蚀v 1二氧化碳腐蚀的部位和特征v

6、水汽系统中的二氧化碳腐蚀是指溶解在水中的游离二氧化碳导致的析氢腐蚀，二氧化碳腐蚀比较严重的部位是在凝结水系统。v其特征是材料的均匀减薄。因为在这种条件下生成的腐蚀产物的溶解度较大，易被水流带走。v2二氧化碳腐蚀的机理v钢铁在无氧的二氧化碳水溶液中的腐蚀速度主要取决于钢表面上氢气的析出速度。v3二氧化碳腐蚀的影响因素v (1)金属材质。v (2)游离二氧化碳的含量。v (3)水的温度。v当温度较低时，腐蚀速度随温度升高而增大。当温度提高到100附近，腐蚀速度达到最大值。温度更高时，钢铁表面上生成了比较薄、致密且粘附性好的碳酸铁保护膜，因而腐蚀速度反而降低了。v(4)水的流速。v随着流速的增大，腐

7、蚀速度增加。v (5)水中的溶解氧。v水中除了含二氧化碳外，同时还有溶解氧，腐蚀将更加严重。v4防止二氧化碳的腐蚀的方法v(1)减少补给水的带入的碳酸化合物。v(2)防止凝汽器泄漏，提高凝结水质量。v(3)防止空气漏入水汽系统，在进行AVT时应提高除氧器和凝汽器的除气效率。v三、汽轮机的酸性腐蚀v 1汽轮机的酸性腐蚀的部位和特征v 由于用氨调节给水的pH值，水中某些酸性物质的阴离子容易被蒸汽入汽轮机，从而引发汽轮机的酸性腐蚀。汽轮机的酸性腐蚀主要发生在低压缸的入口分流装置、隔板、隔板套、叶轮，以及排汽室缸壁等。受腐蚀部件的金属表面保护膜被破坏，金属晶粒裸露完整，表面呈现银灰色，类似钢铁受酸浸洗

8、后的表面状况。隔板导叶根部常形成腐蚀凹坑，严重时，蚀坑深达几毫米，以致影响叶片与隔板的结合，危及汽轮机的安全运行。这种腐蚀常发生在铸铁、铸钢或普通碳钢部件上，而在这些部位的合金钢部件则不发生酸性腐蚀。v 2汽轮机发生酸性腐蚀的原因v汽轮机酸性腐蚀发生在产生初凝水的部位。初凝水的pH值可能降到中性、甚至酸性pH值范围。这种性质的初凝水对形成部位的铸钢、铸铁和碳钢部件具有侵蚀性。当有空气漏入热力设备水汽系统中使蒸汽中氧含量增大时，也使蒸汽初凝水中的溶解氧含量增大，从而大大增加了初凝水对低压缸金属材料的侵蚀性。v3.防止汽轮机酸性腐蚀的方法v最根本的措施是严格控制给水的纯度，确 保给水的电导率(氢离子交换后，250)10，机组采用加氨湿法保护。v (2)机组停运2天至一周。如热力系统无检修工作，不要求放水，可采用加氨至pH10的湿法保护；如要求水系统放水，可采用热炉放水、余热烘干法保护；高、低压加