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1、第七章热力系统的金属腐蚀第七章热力系统的金属腐蚀第一节腐蚀基础第一节腐蚀基础第二节金属电化学腐蚀的基本原理第二节金属电化学腐蚀的基本原理第三节热力设备腐蚀的类型和特点第三节热力设备腐蚀的类型和特点第四节热力设备的氧腐蚀第四节热力设备的氧腐蚀第五节热力设备的酸腐蚀第五节热力设备的酸腐蚀第六节停用腐蚀与停用保护第六节停用腐蚀与停用保护第一节腐蚀基础第一节腐蚀基础一、腐蚀的定义一、腐蚀的定义由于材料与环境反应而引起材料的破坏或变质;由于材料与环境反应而引起材料的破坏或变质;或指除或指除了单纯机械破坏以外的材料的各种破坏;甚或为材料与环境了单纯机械破坏以外的材料的各种破坏;甚或为材料与环境之间的有害反
2、应。之间的有害反应。上述定义中的材料为金属时,即为上述定义中的材料为金属时,即为金属腐蚀金属腐蚀。金属腐蚀的过程是发生在金属与介质界面上的复杂多相金属腐蚀的过程是发生在金属与介质界面上的复杂多相反应,因此破坏总是从金属表面逐渐向内部深入。表现为:反应,因此破坏总是从金属表面逐渐向内部深入。表现为:一般发生外貌变化(溃疡斑、小孔、表面有腐蚀产物或金属一般发生外貌变化(溃疡斑、小孔、表面有腐蚀产物或金属材料变薄等);机械性能、组织结构也发生变化,如变脆、材料变薄等);机械性能、组织结构也发生变化,如变脆、强度降低,其中某种元素的含量发生变化或金属组织结构发强度降低,其中某种元素的含量发生变化或金属
3、组织结构发生相变等。生相变等。二、金属腐蚀环境二、金属腐蚀环境一般指材料所处的一般指材料所处的介质、温度和压力介质、温度和压力等。等。几乎所有的介质都有一定的腐蚀性几乎所有的介质都有一定的腐蚀性。金属材料不同,介。金属材料不同,介质的状态不同、成分不同、浓度不同,腐蚀的程度也各不相质的状态不同、成分不同、浓度不同,腐蚀的程度也各不相同。一般温度和压力的升高会使腐蚀加剧。介质的流速也是同。一般温度和压力的升高会使腐蚀加剧。介质的流速也是影响腐蚀的重要因素。影响腐蚀的重要因素。 热力设备的腐蚀应分析热力设备腐蚀的特点,了解腐蚀热力设备的腐蚀应分析热力设备腐蚀的特点,了解腐蚀产生的条件,找出腐蚀产生
4、的原因,掌握腐蚀的防止办法产生的条件,找出腐蚀产生的原因,掌握腐蚀的防止办法三、金属腐蚀的分类三、金属腐蚀的分类1、按、按腐蚀机理腐蚀机理(反应特点)分为(反应特点)分为电化学腐蚀和化学腐蚀电化学腐蚀和化学腐蚀。锅炉在水侧的腐蚀属于前者;烟气侧温度在露点以上的腐蚀锅炉在水侧的腐蚀属于前者;烟气侧温度在露点以上的腐蚀属于后者。属于后者。2、按、按腐蚀形态腐蚀形态分为均匀腐蚀和不均匀或局部腐蚀。金属表分为均匀腐蚀和不均匀或局部腐蚀。金属表面几乎全面遭受腐蚀的称为均匀腐蚀;只有一部分遭受腐蚀面几乎全面遭受腐蚀的称为均匀腐蚀;只有一部分遭受腐蚀的称不均匀腐蚀或局部腐蚀。局部腐蚀又可分为小孔腐蚀、的称不
5、均匀腐蚀或局部腐蚀。局部腐蚀又可分为小孔腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀等等。晶间腐蚀、缝隙腐蚀等等。3、按腐蚀的、按腐蚀的温度温度划分为低温腐蚀和高温腐蚀。划分为低温腐蚀和高温腐蚀。4、按腐蚀、按腐蚀介质的状态介质的状态划分为干腐蚀和湿腐蚀。划分为干腐蚀和湿腐蚀。5、按、按介质的种类介质的种类划分为大气腐蚀、土壤腐蚀和海水腐蚀。划分为大气腐蚀、土壤腐蚀和海水腐蚀。各种腐蚀分类之间有一定联系,如干腐蚀一般为化学腐各种腐蚀分类之间有一定联系,如干腐蚀一般为化学腐蚀,湿腐蚀一般为电化学腐蚀。金属在高温下氧化引起的腐蚀,湿腐蚀一般为电化学腐蚀。金属在高温下氧化引起的腐蚀属于化学腐蚀。蚀属于化学腐蚀。四、金属
6、的腐蚀速度四、金属的腐蚀速度 金属腐蚀的速度代表单位时间内金属的腐蚀程度,通常金属腐蚀的速度代表单位时间内金属的腐蚀程度,通常是用平均腐蚀速度来表示,简称为是用平均腐蚀速度来表示,简称为腐蚀速度腐蚀速度。 (1) 按质量的减少表示。这种方法常用来比较各种介质的侵按质量的减少表示。这种方法常用来比较各种介质的侵蚀性。蚀性。(2) 按腐蚀深度表示。为了表示腐蚀的危害性,用腐蚀深度按腐蚀深度表示。为了表示腐蚀的危害性,用腐蚀深度来评定腐蚀速度更为适当,通常用毫米年来表示。来评定腐蚀速度更为适当,通常用毫米年来表示。第二节金属电化学腐蚀的基本原理第二节金属电化学腐蚀的基本原理在金属遭到破坏的过程中,伴
7、有电流产生的腐蚀称为在金属遭到破坏的过程中,伴有电流产生的腐蚀称为电化学腐蚀电化学腐蚀。金属在水溶液中或在潮湿空气中的腐蚀,属。金属在水溶液中或在潮湿空气中的腐蚀,属于电化学腐蚀。如在电厂,原水、补给水、给水、锅炉水、于电化学腐蚀。如在电厂,原水、补给水、给水、锅炉水、冷却水以及与湿蒸汽接触的设备所遭受的腐蚀等。冷却水以及与湿蒸汽接触的设备所遭受的腐蚀等。一、电极与电极电位一、电极与电极电位 将一块金属插入电解质溶液中时所构成的体系,称为电将一块金属插入电解质溶液中时所构成的体系,称为电极。电厂中所有与水相接触的热力设备均可看作电极。极。电厂中所有与水相接触的热力设备均可看作电极。金属是以金属
8、晶体的形式存在的,金属的原子和金属的金属是以金属晶体的形式存在的,金属的原子和金属的阳离子构成晶体的阳离子构成晶体的晶格结点晶格结点,自由电子在其间的孔隙中作无,自由电子在其间的孔隙中作无规则运动。通过静电引力使各晶格结点紧密联系起来,也使规则运动。通过静电引力使各晶格结点紧密联系起来,也使各晶格结点在金属原子和金属离子之间不断相互转化。各晶格结点在金属原子和金属离子之间不断相互转化。 当金属与水溶液接触时,由于当金属与水溶液接触时,由于极性水分子的水合作用,极性水分子的水合作用,使金属阳离子脱离其表面形成水合离子溶入水溶液中使金属阳离子脱离其表面形成水合离子溶入水溶液中,反应,反应如下:如下
9、:Fe+nH2O=Fe2+nH2O+2e 由于金属阳离子脱离金属表面,而自由电子仍留在金属由于金属阳离子脱离金属表面,而自由电子仍留在金属上,因此上,因此金属带负电,水溶液带正电金属带负电,水溶液带正电。通过静电引力,溶液。通过静电引力,溶液中的过剩阳离子紧紧靠近金属表面,与金属上的多余负电荷中的过剩阳离子紧紧靠近金属表面,与金属上的多余负电荷形成双电层。形成双电层。随着金属的不断溶解,金属中的负电荷越来越随着金属的不断溶解,金属中的负电荷越来越多,多,其对于金属阳离子的束缚作用越来越强,其对于金属阳离子的束缚作用越来越强,金属的溶解速金属的溶解速度逐渐降低度逐渐降低。另一方面,水溶液中的金属
10、阳离子可以摆脱水。另一方面,水溶液中的金属阳离子可以摆脱水分子的水合作用而返回到金属的表面发生沉积,同样随着金分子的水合作用而返回到金属的表面发生沉积,同样随着金属的不断溶解,这种沉积的趋势将越来越强,即属的不断溶解,这种沉积的趋势将越来越强,即金属离子的金属离子的沉积速度逐渐增大沉积速度逐渐增大。当金属与溶液之间发生的溶解和沉积的。当金属与溶液之间发生的溶解和沉积的速度相等时,则速度相等时,则电极反应达到动态平衡电极反应达到动态平衡:此时,双电层中正:此时,双电层中正负电荷的数量相对稳定,溶液中的过剩离子数量亦稳定。负电荷的数量相对稳定,溶液中的过剩离子数量亦稳定。二、二、 腐蚀电池腐蚀电池
11、 当电极过程达到平衡时,金属与溶液间形成的双电层亦处于当电极过程达到平衡时,金属与溶液间形成的双电层亦处于一种动态平衡,它将阻碍金属继续溶解。若将金属上的自由电子一种动态平衡,它将阻碍金属继续溶解。若将金属上的自由电子引出则平衡将被破坏,金属将继续溶解。引出则平衡将被破坏,金属将继续溶解。 不同电极的电极电位不同,如果将两个不同电极连接起来,不同电极的电极电位不同,如果将两个不同电极连接起来,形成闭合回路即组成原电池。如由铜电极与锌电极组成的铜一锌形成闭合回路即组成原电池。如由铜电极与锌电极组成的铜一锌原电池。由于原电池。由于铜电极的电极电位高于锌电极的电极电位铜电极的电极电位高于锌电极的电极
12、电位,即铜的,即铜的溶解能力弱于锌,故锌电极上有更多的剩余自由电子,这些自由溶解能力弱于锌,故锌电极上有更多的剩余自由电子,这些自由电子在两电极间的电位差的作用下,通过导线到达铜电极,在外电子在两电极间的电位差的作用下,通过导线到达铜电极,在外电路形成电流。此时铜电极上的自由电子过剩,溶液中的铜离子电路形成电流。此时铜电极上的自由电子过剩,溶液中的铜离子沉积到铜电极板上中和过剩的自由电子,而在锌电极上,由于自沉积到铜电极板上中和过剩的自由电子,而在锌电极上,由于自由电子数量减少,平衡被破坏,锌将继续溶解。该过程一直持续由电子数量减少,平衡被破坏,锌将继续溶解。该过程一直持续到锌极板完全溶解为止
13、,这种能将化学能转变为电能的装置称为到锌极板完全溶解为止,这种能将化学能转变为电能的装置称为原电池。原电池。金属与水溶液接触时,由于各种原因,金属内部的不同金属与水溶液接触时,由于各种原因,金属内部的不同部分产生不同的电极电位而组成原电池。这是金属发生电化学腐部分产生不同的电极电位而组成原电池。这是金属发生电化学腐蚀的根本原因,这种原电池称为蚀的根本原因,这种原电池称为腐蚀电池腐蚀电池。金属各部位形成不同电位的原因很多,如金属中含有杂金属各部位形成不同电位的原因很多,如金属中含有杂质又处于介质质又处于介质(潮湿空气、水或电解质溶液潮湿空气、水或电解质溶液)中时,金属晶粒中时,金属晶粒与晶界之间
14、的能量差别,金属加工时所产生的变形和内应力与晶界之间的能量差别,金属加工时所产生的变形和内应力不同而造成的金属的物理不均匀性,金属所接触的溶液组成不同而造成的金属的物理不均匀性,金属所接触的溶液组成和浓度的差异,金属表面的温度不同等。实际上,和浓度的差异,金属表面的温度不同等。实际上,腐蚀电池腐蚀电池是由于各种原因在金属的某些部分形成的许多肉眼看不见的是由于各种原因在金属的某些部分形成的许多肉眼看不见的小型微原电池。小型微原电池。在原电池中,失去电子的金属电极上发生氧在原电池中,失去电子的金属电极上发生氧化反应,该金属溶解化反应,该金属溶解(即腐蚀即腐蚀),此电极称为,此电极称为阳极阳极(如锌
15、电极如锌电极),另一个得到电子发生还原反应的电极称为另一个得到电子发生还原反应的电极称为阴极阴极(如铜电极如铜电极)。 金属的电化学腐蚀是由腐蚀电池作用引起的,其金属的电化学腐蚀是由腐蚀电池作用引起的,其腐蚀速度腐蚀速度决定于此腐蚀电池所产生电流的大小决定于此腐蚀电池所产生电流的大小,据此可估算出腐蚀速度。,据此可估算出腐蚀速度。在腐蚀电池中,金属本体就是它的外电路。因为当电池形成闭在腐蚀电池中,金属本体就是它的外电路。因为当电池形成闭合回路后,即使时间很短,其两极的电位差也会比原先的数值合回路后,即使时间很短,其两极的电位差也会比原先的数值小得多,因此实际上腐蚀速度要远小于估算值。这是这种电
16、位小得多,因此实际上腐蚀速度要远小于估算值。这是这种电位差比起始值减小的现象称为差比起始值减小的现象称为极化极化。当电池接通后,阴极电位变。当电池接通后,阴极电位变低低(称为阴极极化称为阴极极化),阳极电位变高,阳极电位变高(称为阳极极化称为阳极极化),从而,从而导致导致阴极和阳极的电位差变小阴极和阳极的电位差变小,使腐蚀速度大幅度降低。,使腐蚀速度大幅度降低。 通常,通常,在腐蚀电池中阳极极化的程度不大在腐蚀电池中阳极极化的程度不大,只有当阳极上,只有当阳极上因氧化产物的积累使金属表面状态发生了变化,产生了所谓钝因氧化产物的积累使金属表面状态发生了变化,产生了所谓钝态的情况下,才显示出显著的
17、极化。而在阴极部分,假使接受态的情况下,才显示出显著的极化。而在阴极部分,假使接受电子的物质不能迅速地扩散,或者阴极反应产物不能很快被排电子的物质不能迅速地扩散,或者阴极反应产物不能很快被排走,则由于金属传送电子的速度很快,由阳极传送过来的电子走,则由于金属传送电子的速度很快,由阳极传送过来的电子就会堆积起来,产生阴极极化。就会堆积起来,产生阴极极化。由此可见,在发生电化学腐蚀的情况下,溶液中必定有易由此可见,在发生电化学腐蚀的情况下,溶液中必定有易于接受电子的物质,这些物质在阴极上接受电子,消除阴极的于接受电子的物质,这些物质在阴极上接受电子,消除阴极的极化,使腐蚀速度加快。这种消除或减小电
18、极极化的作用称为极化,使腐蚀速度加快。这种消除或减小电极极化的作用称为去极化去极化。起去极化作用的物质称为去极化剂起去极化作用的物质称为去极化剂。例如,当水中有。例如,当水中有溶解氧溶解氧(O2)时,水中溶解氧将会消耗阴极上的自由电子起去极时,水中溶解氧将会消耗阴极上的自由电子起去极化作用:化作用:O2+2H2O+4e = 4OH这种水中溶解氧充当去极化剂发生的金属腐蚀过程称为这种水中溶解氧充当去极化剂发生的金属腐蚀过程称为吸吸氧腐蚀氧腐蚀(氧的去极化腐蚀)。当水溶液的(氧的去极化腐蚀)。当水溶液的pH值较低时,水中值较低时,水中H+浓度大,此时浓度大,此时H+就是去极化剂,它的去极化作用为:
19、就是去极化剂,它的去极化作用为:2H+2e = H2这种氢离子充当去极化剂,发生的金属腐蚀过程称为这种氢离子充当去极化剂,发生的金属腐蚀过程称为析氢析氢腐蚀腐蚀(氢的去极化腐蚀)。(氢的去极化腐蚀)。 第三节热力设备腐蚀的类型和特点第三节热力设备腐蚀的类型和特点热力设备在运行中或停用时,各种腐蚀性成分会对设备热力设备在运行中或停用时,各种腐蚀性成分会对设备产生严重的腐蚀。根据运行实践,国内外火电厂和核电站的产生严重的腐蚀。根据运行实践,国内外火电厂和核电站的各种热力设备,比如火电厂的锅炉、核电站的蒸汽发生器、各种热力设备,比如火电厂的锅炉、核电站的蒸汽发生器、汽轮机、凝汽器、加热器、给水泵、水
20、处理设备以及各种水、汽轮机、凝汽器、加热器、给水泵、水处理设备以及各种水、汽管道,均发生过比较严重的腐蚀。热力设备的腐蚀形态也汽管道,均发生过比较严重的腐蚀。热力设备的腐蚀形态也比较多,例如点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳、比较多,例如点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳、氢脆、选择性腐蚀、电偶腐蚀以及磨损腐蚀等。氢脆、选择性腐蚀、电偶腐蚀以及磨损腐蚀等。目前,大容量、高参数的机组大量投产,目前,大容量、高参数的机组大量投产,300MW 的机的机组已成为火电厂的主力机组。组已成为火电厂的主力机组。随着炉外水处理技术的发展,随着炉外水处理技术的发展,锅炉结垢和汽机积盐问题已得到有效控
21、制,腐蚀已成为突出锅炉结垢和汽机积盐问题已得到有效控制,腐蚀已成为突出的问题。的问题。1、氧腐蚀、氧腐蚀热力设备运行和停用时,都可能发生氧腐蚀。运行氧腐热力设备运行和停用时,都可能发生氧腐蚀。运行氧腐蚀在水温较高的条件下发生,停用氧腐蚀在低温下发生。两蚀在水温较高的条件下发生,停用氧腐蚀在低温下发生。两者本质上是相同的,但腐蚀产物的特点有区别。氧腐蚀是热者本质上是相同的,但腐蚀产物的特点有区别。氧腐蚀是热力设备常见的一种腐蚀形式。力设备常见的一种腐蚀形式。2、酸腐蚀、酸腐蚀热力设备和管道可能与酸接触,产生热力设备和管道可能与酸接触,产生析氢腐蚀析氢腐蚀。例如,。例如,水处理设备、给水系统、凝结
22、水系统和汽轮机低压缸的隔板、水处理设备、给水系统、凝结水系统和汽轮机低压缸的隔板、隔板套等部位都可能和酸性介质接触,产生析氢腐蚀。水处隔板套等部位都可能和酸性介质接触,产生析氢腐蚀。水处理设备可能和盐酸接触,例如氢离子交换器再生时就和盐酸理设备可能和盐酸接触,例如氢离子交换器再生时就和盐酸接触,产生腐蚀。接触,产生腐蚀。给水系统和凝结水系统因为游离给水系统和凝结水系统因为游离CO2 的溶的溶解,使水的解,使水的pH 值低于值低于7,产生析氢腐蚀,就也是通常所说的,产生析氢腐蚀,就也是通常所说的二氧化碳腐蚀。二氧化碳腐蚀。3、应力腐蚀、应力腐蚀包括应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳。无论是锅炉还是汽轮机,都
23、会产生应力腐蚀。包括应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳。无论是锅炉还是汽轮机,都会产生应力腐蚀。比如锅炉的苛性脆化、锅炉汽包、过热器、再热器、高压除氧器、主蒸汽管道、比如锅炉的苛性脆化、锅炉汽包、过热器、再热器、高压除氧器、主蒸汽管道、给水管道的应力腐蚀、汽轮机叶片的应力腐蚀破裂、汽轮机叶轮的应力腐蚀破裂给水管道的应力腐蚀、汽轮机叶片的应力腐蚀破裂、汽轮机叶轮的应力腐蚀破裂和凝汽器铜管的应力腐蚀破裂等。和凝汽器铜管的应力腐蚀破裂等。4、锅炉的介质浓缩腐蚀、锅炉的介质浓缩腐蚀主要是炉水蒸发浓缩产生浓碱或浓酸时出现的,尤其是当凝汽器漏泄,漏入主要是炉水蒸发浓缩产生浓碱或浓酸时出现的,尤其是当凝汽器漏泄,漏入碱
24、性水或海水时,情况更明显。碱性水或海水时,情况更明显。腐蚀主要发生在水冷壁管,它是锅炉特有的一种腐蚀主要发生在水冷壁管,它是锅炉特有的一种腐蚀形态。腐蚀形态。5、亚硝酸盐腐蚀、亚硝酸盐腐蚀炉水亚硝酸盐会在水冷壁管产生腐蚀。因为亚硝酸盐在锅内受高温作用会炉水亚硝酸盐会在水冷壁管产生腐蚀。因为亚硝酸盐在锅内受高温作用会分解产生新生态氧,这种新生态氧和水冷壁管内表面发生反应,产生分解产生新生态氧,这种新生态氧和水冷壁管内表面发生反应,产生Fe2O3,使,使水冷壁管腐蚀。由于亚硝酸盐腐蚀的本质是氧和钢发生反应,因此,它的特征和水冷壁管腐蚀。由于亚硝酸盐腐蚀的本质是氧和钢发生反应,因此,它的特征和氧腐蚀
25、相似,都出现点蚀坑,腐蚀产物是铁的氧化物。但亚硝酸盐腐蚀的产物一氧腐蚀相似,都出现点蚀坑,腐蚀产物是铁的氧化物。但亚硝酸盐腐蚀的产物一般是高价氧化铁,呈红棕色,而且它的部位只限于水冷壁管,这些和设备运行时般是高价氧化铁,呈红棕色,而且它的部位只限于水冷壁管,这些和设备运行时发生的氧腐蚀是不同的。发生的氧腐蚀是不同的。6、汽水腐蚀、汽水腐蚀 当过热蒸汽温度超过当过热蒸汽温度超过450时,蒸汽会和碳钢发生反应生成铁的氧化时,蒸汽会和碳钢发生反应生成铁的氧化物,发生化学腐蚀,使管壁变薄。汽水腐蚀常常在过热器中出现,同时,物,发生化学腐蚀,使管壁变薄。汽水腐蚀常常在过热器中出现,同时,在水平或倾斜度很
26、小炉管内部,由于水循环不良,出现汽塞或汽水分层在水平或倾斜度很小炉管内部,由于水循环不良,出现汽塞或汽水分层时,蒸汽也会过热,出现汽水腐蚀。时,蒸汽也会过热,出现汽水腐蚀。7、核电站蒸汽发生器凹陷(、核电站蒸汽发生器凹陷(denting)管子的凹陷是目前对压水反应堆蒸汽发生器危害最严重的问题。它管子的凹陷是目前对压水反应堆蒸汽发生器危害最严重的问题。它是是水中氯离子所形成的酸性环境对碳钢支撑板腐蚀的结果水中氯离子所形成的酸性环境对碳钢支撑板腐蚀的结果,发生在管板,发生在管板同管子交接处,腐蚀产物是磁性氧化铁。同管子交接处,腐蚀产物是磁性氧化铁。8、电偶腐蚀、电偶腐蚀锅炉化学清洗时,如果控制不当
27、,可能在炉管表面产生铜的沉积,锅炉化学清洗时,如果控制不当,可能在炉管表面产生铜的沉积,即即“镀铜镀铜”。由于镀铜部分电位正,其余部分电位负,形成腐蚀电池,。由于镀铜部分电位正,其余部分电位负,形成腐蚀电池,产生产生电偶腐蚀电偶腐蚀。核电站蒸汽发生器,在管子表面有铜沉积,铜镀到管子。核电站蒸汽发生器,在管子表面有铜沉积,铜镀到管子上以后,组成电偶电池,产生腐蚀。上以后,组成电偶电池,产生腐蚀。9、铜管选择性腐蚀、铜管选择性腐蚀凝汽器铜管的水侧常常发生选择性腐蚀,对于黄铜管就是脱锌腐蚀。腐蚀的凝汽器铜管的水侧常常发生选择性腐蚀,对于黄铜管就是脱锌腐蚀。腐蚀的结果,在铜管表面形成白色的腐蚀产物结果
28、,在铜管表面形成白色的腐蚀产物锌化合物,在腐蚀产物下部有紫铜。铜锌化合物,在腐蚀产物下部有紫铜。铜管严重腐蚀后,机械性能显著下降,会引起穿孔甚至破裂。管严重腐蚀后,机械性能显著下降,会引起穿孔甚至破裂。10、磨损腐蚀、磨损腐蚀给水泵、汽轮机和凝汽器铜管都可能发生磨损腐蚀。例如,当锅炉补给水为给水泵、汽轮机和凝汽器铜管都可能发生磨损腐蚀。例如,当锅炉补给水为除盐水或全部为凝结水时,高压给水泵易发生冲击腐蚀,腐蚀主要发生在铸铁和除盐水或全部为凝结水时,高压给水泵易发生冲击腐蚀,腐蚀主要发生在铸铁和铸铜部件的水泵上,如水泵叶轮、导叶等。在凝汽器铜管的入口端,由于水的湍铸铜部件的水泵上,如水泵叶轮、导
29、叶等。在凝汽器铜管的入口端,由于水的湍流作用,易产生冲击腐蚀。流作用,易产生冲击腐蚀。11、锅炉烟侧的高温腐蚀、锅炉烟侧的高温腐蚀这主要指锅炉水冷壁管、过热器管及再热器管外表面发生的腐蚀。水冷壁管这主要指锅炉水冷壁管、过热器管及再热器管外表面发生的腐蚀。水冷壁管烟侧高温原因是硫化物或硫酸盐的作用。过热器和再热器烟侧高温腐蚀是由于积烟侧高温原因是硫化物或硫酸盐的作用。过热器和再热器烟侧高温腐蚀是由于积有有Na3Fe(SO4)3和和K3Fe(SO4)3 造成的。对于燃油锅炉,过热器和再热器的烟侧造成的。对于燃油锅炉,过热器和再热器的烟侧将产生钒腐蚀。将产生钒腐蚀。12、锅炉尾部的低温腐蚀、锅炉尾部
30、的低温腐蚀它是锅炉尾部受热面(空气预热器和省煤器)烟气侧的腐蚀。低温腐蚀是由它是锅炉尾部受热面(空气预热器和省煤器)烟气侧的腐蚀。低温腐蚀是由于烟气中的于烟气中的SO3 和烟气中的水分发生反应生成和烟气中的水分发生反应生成H2SO4 造成的。此外,还有凝汽造成的。此外,还有凝汽器铜管水侧发生的微生物腐蚀、点蚀、汽侧的氨腐蚀,以及汽轮机润滑油系统发器铜管水侧发生的微生物腐蚀、点蚀、汽侧的氨腐蚀,以及汽轮机润滑油系统发生的锈蚀等。生的锈蚀等。第四节热力设备的氧腐蚀第四节热力设备的氧腐蚀一、氧腐蚀概况一、氧腐蚀概况氧腐蚀不仅直接造成热力设备的损坏,降低设备的使用氧腐蚀不仅直接造成热力设备的损坏,降低
31、设备的使用寿命,而且氧腐蚀产物随给水进入锅炉,将在受热面沉积,寿命,而且氧腐蚀产物随给水进入锅炉,将在受热面沉积,引起锅炉的其他腐蚀破坏,造成更严重的后果。引起锅炉的其他腐蚀破坏,造成更严重的后果。火电厂热力设备的氧腐蚀有火电厂热力设备的氧腐蚀有运行氧腐蚀运行氧腐蚀和和停用氧腐蚀停用氧腐蚀两两大类。大类。运行氧腐蚀条件通常是:水中溶氧含量较低、温度较高、运行氧腐蚀条件通常是:水中溶氧含量较低、温度较高、水为流动状态、水为流动状态、pH 较高;较高;停用氧腐蚀一般是在高含氧量、常温、静态和停用氧腐蚀一般是在高含氧量、常温、静态和pH 接近接近7的条件下发生。的条件下发生。二、运行氧腐蚀的特征和机
32、理二、运行氧腐蚀的特征和机理1、腐蚀的部位、腐蚀的部位 通常发生在给水管道、省煤器、补给水管道、通常发生在给水管道、省煤器、补给水管道、疏水系统的管道和设备。另外凝结水系统可能遭受氧腐蚀,疏水系统的管道和设备。另外凝结水系统可能遭受氧腐蚀,但腐蚀程度较轻。但腐蚀程度较轻。2、腐蚀的特征、腐蚀的特征 表面形成许多小型鼓疱,鼓疱的大小相差很表面形成许多小型鼓疱,鼓疱的大小相差很大,表面的颜色也有差别(低温时的腐蚀产物大,表面的颜色也有差别(低温时的腐蚀产物FeOOH 为黄为黄褐色、高温时的腐蚀产物褐色、高温时的腐蚀产物Fe3O4 为黑褐色),鼓疱次层是黑为黑褐色),鼓疱次层是黑色粉末状物质,除去这
33、些腐蚀产物后,便可看到因腐蚀造成色粉末状物质,除去这些腐蚀产物后,便可看到因腐蚀造成的小坑。的小坑。Fe(OH)2 在有氧环境下不稳定,室温下会变为:在有氧环境下不稳定,室温下会变为:FeOOH、FeOOH 或或Fe3O4。三、运行中氧腐蚀的机理三、运行中氧腐蚀的机理1、点蚀源、点蚀源 碳钢表面的不均匀性金相组织的差别、夹杂物的碳钢表面的不均匀性金相组织的差别、夹杂物的存在、氧化膜的不完全和氧浓度的差别等。存在、氧化膜的不完全和氧浓度的差别等。2、腐蚀反应、腐蚀反应 阳极反应:阳极反应:FeFe2+ + 2e阴极反应:阴极反应:O2+2H2O+4e4OH-所生成的所生成的Fe2+进一步反应,即
34、进一步反应,即Fe2+水解产生水解产生H+,反应式,反应式为:为: Fe2+ +H2OFeH+ +H+而且钢中的夹杂物如而且钢中的夹杂物如MnS 就会和氢离子反应,生成就会和氢离子反应,生成H2S 会加速铁的溶解,并导致腐蚀形成的微小蚀抗加速发展。会加速铁的溶解,并导致腐蚀形成的微小蚀抗加速发展。3、氧浓度差异闭塞电池的形成、氧浓度差异闭塞电池的形成生成的腐蚀产物覆盖在坑口,导致氧气很难扩散进入坑内,坑内由生成的腐蚀产物覆盖在坑口,导致氧气很难扩散进入坑内,坑内由于铁离子的水解使于铁离子的水解使pH 溶液进一步下降,硫化物溶解产生了溶液进一步下降,硫化物溶解产生了H2S,从而加,从而加速铁的溶
35、解。而氯离子通过电迁移进入坑内,氢离子和氯离子都会导致速铁的溶解。而氯离子通过电迁移进入坑内,氢离子和氯离子都会导致内部阳极腐蚀反应加速。这样,蚀坑进一步扩展,形成闭塞电池。内部阳极腐蚀反应加速。这样,蚀坑进一步扩展,形成闭塞电池。热力设备运行氧腐蚀机理和上面提到的情况相似。虽然运行时水中热力设备运行氧腐蚀机理和上面提到的情况相似。虽然运行时水中溶氧和氯离子的浓度都很低,但具备形成闭塞电池的条件,即:溶氧和氯离子的浓度都很低,但具备形成闭塞电池的条件,即:(1)能够组成腐蚀电池)能够组成腐蚀电池:电化学不均匀性导致腐蚀反应发生。:电化学不均匀性导致腐蚀反应发生。(2)可以形成闭塞电池)可以形成
36、闭塞电池:腐蚀产物不能形成完整的保护膜,反而阻碍了:腐蚀产物不能形成完整的保护膜,反而阻碍了氧的扩散。坑内的氧耗尽后,得不到及时补充,而形成闭塞区。氧的扩散。坑内的氧耗尽后,得不到及时补充,而形成闭塞区。(3)闭塞区内继续腐蚀)闭塞区内继续腐蚀:钢变成离子态,并水解产生氢离子,氯离子可:钢变成离子态,并水解产生氢离子,氯离子可以通过电迁移进入闭塞区。氧气在腐蚀产物外面还原成阴极保护区。以通过电迁移进入闭塞区。氧气在腐蚀产物外面还原成阴极保护区。四、运行中热力设备氧影响因素四、运行中热力设备氧影响因素1、氧气浓度、氧气浓度 在发生氧腐蚀的条件下,氧增加,加速腐蚀反应。在发生氧腐蚀的条件下,氧增加
37、,加速腐蚀反应。2、pH pH 410 范围内无影响,因为溶氧浓度没有改变,阴极反应也不范围内无影响,因为溶氧浓度没有改变,阴极反应也不变;变;pH 低于低于4 时,氢离子会加速溶解,阴极反应的去极化作用增强;时,氢离子会加速溶解,阴极反应的去极化作用增强;pH1013 范围内腐蚀减小,因为形成了保护膜。范围内腐蚀减小,因为形成了保护膜。3、水温、水温 在密闭系统中,氧浓度一定时,温度升高导致阴、阳极反应加在密闭系统中,氧浓度一定时,温度升高导致阴、阳极反应加速;敞口情况下,腐蚀速度在速;敞口情况下,腐蚀速度在80下达到最大值。下达到最大值。4、水中离子、水中离子 氢、氯、硫酸根加速腐蚀,对氧
38、化膜起破坏作用,水中氢氢、氯、硫酸根加速腐蚀,对氧化膜起破坏作用,水中氢氧根离子不太大时,可抑制腐蚀,因为有利于形成保护膜。对于各种氧根离子不太大时,可抑制腐蚀,因为有利于形成保护膜。对于各种离子共存时,离子的作用应综合分析。离子共存时,离子的作用应综合分析。5、水的流速、水的流速 一般情况下,流速增大会加速腐蚀;但流速达到一定程度一般情况下,流速增大会加速腐蚀;但流速达到一定程度时,金属表面溶解氧的浓度达到临界浓度,铁出现钝化,且水流可把时,金属表面溶解氧的浓度达到临界浓度,铁出现钝化,且水流可把覆盖物带走,使不能形成闭塞电池,从而使腐蚀速度稳定;流速又增覆盖物带走,使不能形成闭塞电池,从而
39、使腐蚀速度稳定;流速又增加时,钝化膜被水的冲刷作用破坏,腐蚀速度重新上升。加时,钝化膜被水的冲刷作用破坏,腐蚀速度重新上升。五、防止运行中氧腐蚀的方法五、防止运行中氧腐蚀的方法1、严格控制凝结水和给水的纯度。、严格控制凝结水和给水的纯度。2、依照不同水化学工况的要求,通过加氨适当提高凝结水、依照不同水化学工况的要求,通过加氨适当提高凝结水和给水的和给水的PH值,并通过除氧或加氧控制水中溶解氧的浓值,并通过除氧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。度,促使钢表面形成良好的钝化膜。第五节热力设备的酸腐蚀第五节热力设备的酸腐蚀一、热力设备水汽系统中酸性物质的来源一、热力设备水汽系统
40、中酸性物质的来源1、二氧化碳、二氧化碳热力设备中碳酸化合物主要来源于锅炉补给水,其次是热力设备中碳酸化合物主要来源于锅炉补给水,其次是凝汽器的泄漏,由漏入汽轮机凝结水的冷却水带入的,主要凝汽器的泄漏,由漏入汽轮机凝结水的冷却水带入的,主要是碳酸氢盐。是碳酸氢盐。碳酸化合物进入给水系统后,碳酸氢盐会在除氧器中分碳酸化合物进入给水系统后,碳酸氢盐会在除氧器中分解一部分,碳酸盐也会部分水解,放出二氧化碳:解一部分,碳酸盐也会部分水解,放出二氧化碳: 2HCO3CO32-+H2O+CO2 CO32-+H2O2OH-+CO2热力除氧器能将水中的大部分二氧化碳除去,碳酸氢盐热力除氧器能将水中的大部分二氧化
41、碳除去,碳酸氢盐和碳酸盐的分解需较长时间,当它们进入锅炉后,随温度和和碳酸盐的分解需较长时间,当它们进入锅炉后,随温度和压力的增加,几乎能完全分解成二氧化碳。生成的二氧化碳压力的增加,几乎能完全分解成二氧化碳。生成的二氧化碳随蒸汽进入汽轮机和凝汽器。随蒸汽进入汽轮机和凝汽器。水汽系统中二氧化碳的主要来源是真空状态运行的设备水汽系统中二氧化碳的主要来源是真空状态运行的设备不严密处漏入的,例如汽轮机低压缸与凝汽器,这会使凝结不严密处漏入的,例如汽轮机低压缸与凝汽器,这会使凝结水中二氧化碳含量增加。水中二氧化碳含量增加。在凝汽器中会有一部分二氧化碳被凝汽器抽气器抽走,在凝汽器中会有一部分二氧化碳被凝
42、汽器抽气器抽走,但仍有相当一部分二氧化碳溶入汽机凝结水,使凝结水受二但仍有相当一部分二氧化碳溶入汽机凝结水,使凝结水受二氧化碳污染。氧化碳污染。2、低分子有机酸和无机强酸、低分子有机酸和无机强酸水汽系统中有机物的来源如表所示,这些有机物都会在水汽系统中有机物的来源如表所示,这些有机物都会在高压高温下产生酸性物质。高压高温下产生酸性物质。天然水中有机物在经过补给水处理系统后天然水中有机物在经过补给水处理系统后,大约能除去,大约能除去80左右,左右,仍有一部分有机物会进入给水系统仍有一部分有机物会进入给水系统;而由于;而由于凝汽器泄漏,凝汽器泄漏,冷却水中的有机物质也会直接进入水汽系统。这些有机物
43、杂质在冷却水中的有机物质也会直接进入水汽系统。这些有机物杂质在锅炉内高温、高压条件下分解,使得水汽系统中酸性物质增多。锅炉内高温、高压条件下分解,使得水汽系统中酸性物质增多。由于离子交换器运行时,不可避免的会有一些由于离子交换器运行时,不可避免的会有一些破碎树脂颗粒破碎树脂颗粒,随着给水进入锅炉水汽系统。在高温、高压条件下,树脂会分解随着给水进入锅炉水汽系统。在高温、高压条件下,树脂会分解释放出低分子有机酸、无机阴离子、无机强酸。这些物质在锅炉释放出低分子有机酸、无机阴离子、无机强酸。这些物质在锅炉水中浓缩,会导致炉水水中浓缩,会导致炉水pH 值下降,也会被携带到蒸汽中,随之值下降,也会被携带
44、到蒸汽中,随之转移到其它热力设备,在整个水汽系统中循环。转移到其它热力设备,在整个水汽系统中循环。此外,水中一些细菌和微生物停留在水处理设备中,离子交此外,水中一些细菌和微生物停留在水处理设备中,离子交换器可能成为它繁殖的场所,随它们数量的增加,交换床可能会换器可能成为它繁殖的场所,随它们数量的增加,交换床可能会向通过的水流放出大量细菌、微生物,造成除盐水有机物增加,向通过的水流放出大量细菌、微生物,造成除盐水有机物增加,随之进入水汽系统,并在高温、高压下分解释放出酸性物质。随之进入水汽系统,并在高温、高压下分解释放出酸性物质。二、二、 水汽系统中的二氧化碳腐蚀水汽系统中的二氧化碳腐蚀1、易受
45、二氧化碳腐蚀部位、易受二氧化碳腐蚀部位给水系统中,给水系统中,CO2 腐蚀比较严重的部位是汽轮机低压缸腐蚀比较严重的部位是汽轮机低压缸与凝结水系统。因为给水中的碳酸化合物在锅炉水中分解产与凝结水系统。因为给水中的碳酸化合物在锅炉水中分解产生的二氧化碳随蒸汽进入汽轮机,随后虽有一部分在凝汽器生的二氧化碳随蒸汽进入汽轮机,随后虽有一部分在凝汽器抽气器中被抽走,但仍有部分溶入凝结水中。由于凝结水水抽气器中被抽走,但仍有部分溶入凝结水中。由于凝结水水质较纯,缓冲性很小,溶入少量的二氧化碳就会使它的质较纯,缓冲性很小,溶入少量的二氧化碳就会使它的pH 值显著下降。此外,疏水系统也会受到二氧化碳的腐蚀。值
46、显著下降。此外,疏水系统也会受到二氧化碳的腐蚀。2、二氧化碳腐蚀机理、二氧化碳腐蚀机理含少量二氧化碳的水溶液对钢材的侵蚀性比同样含少量二氧化碳的水溶液对钢材的侵蚀性比同样pH 值值的完全电离的强酸溶液(如盐酸溶液)的更强,因为研究发的完全电离的强酸溶液(如盐酸溶液)的更强,因为研究发现,氢气从含二氧化碳的水溶液中析出是通过两条途径同时现,氢气从含二氧化碳的水溶液中析出是通过两条途径同时进行的:进行的:(1)水中的二氧化碳分子与水分子结合成碳酸分子,它)水中的二氧化碳分子与水分子结合成碳酸分子,它产生的氢离子扩散到金属表面上,得电子还原为氢气放出;产生的氢离子扩散到金属表面上,得电子还原为氢气放
47、出;(2)水中二氧化碳分子向金属表面扩散,被吸附在金属)水中二氧化碳分子向金属表面扩散,被吸附在金属表面上,在金属表面上与水分子结合形成吸附碳酸分子,直表面上,在金属表面上与水分子结合形成吸附碳酸分子,直接还原析出氢气。接还原析出氢气。由于碳酸是弱酸,其水溶液中存在弱酸电离平衡由于碳酸是弱酸,其水溶液中存在弱酸电离平衡H2CO3H+HCO3 这样,在腐蚀过程中被消耗完之前,水溶液的这样,在腐蚀过程中被消耗完之前,水溶液的pH 值维值维持不变,这是与完全电离的强酸溶液中的情况不相同的,在持不变,这是与完全电离的强酸溶液中的情况不相同的,在二氧化碳溶液中,腐蚀过程持续不断。另一方面,水中游离二氧化
48、碳溶液中,腐蚀过程持续不断。另一方面,水中游离二氧化碳又能通过吸附,在钢铁表面上直接得电子还原,从二氧化碳又能通过吸附,在钢铁表面上直接得电子还原,从而加速了腐蚀过程中的阴极过程(即得电子过程),这样使而加速了腐蚀过程中的阴极过程(即得电子过程),这样使铁的阳极溶解(腐蚀)速度也增大,就是这种特殊的还原机铁的阳极溶解(腐蚀)速度也增大,就是这种特殊的还原机理,使二氧化碳水溶液对钢铁的腐蚀性比预料中的大得多。理,使二氧化碳水溶液对钢铁的腐蚀性比预料中的大得多。二氧化碳水溶液对钢铁的腐蚀是氢损伤,包括氢鼓泡、二氧化碳水溶液对钢铁的腐蚀是氢损伤,包括氢鼓泡、氢脆、脱碳和氢蚀。氢脆、脱碳和氢蚀。3、影
49、响二氧化碳腐蚀速度的因素、影响二氧化碳腐蚀速度的因素(1)水中游离二氧化碳的含量)水中游离二氧化碳的含量。钢铁腐蚀速度随溶解二氧。钢铁腐蚀速度随溶解二氧化碳量的增多而增加。化碳量的增多而增加。(2)温度)温度。在温度较低时,随温度升高腐蚀加剧;在。在温度较低时,随温度升高腐蚀加剧;在100附近,腐蚀速度最快;温度再高,腐蚀速度反而下降。附近,腐蚀速度最快;温度再高,腐蚀速度反而下降。(3)介质的流速)介质的流速。随着流速的增大,腐蚀速度增加,但当。随着流速的增大,腐蚀速度增加,但当流速增大到流动状况已成紊流时,腐蚀速度不再随流速变化流速增大到流动状况已成紊流时,腐蚀速度不再随流速变化而变。而变
50、。(4)溶解氧)溶解氧。溶解氧的存在腐蚀会加速。溶解氧的存在腐蚀会加速。(5)金属材质)金属材质。一般说增加合金元素的含量,可耐二氧化。一般说增加合金元素的含量,可耐二氧化碳腐蚀。碳腐蚀。4、防止二氧化碳腐蚀的方法、防止二氧化碳腐蚀的方法为了防止或减轻水汽系统中游离二氧化碳对热力设备及为了防止或减轻水汽系统中游离二氧化碳对热力设备及管道金属材料的腐蚀,除了选用不锈钢来制造某些部件外,管道金属材料的腐蚀,除了选用不锈钢来制造某些部件外,应减少进入系统的二氧化碳和碳酸盐量,采取的措施包括:应减少进入系统的二氧化碳和碳酸盐量,采取的措施包括:(1)降低补给水的碱度。)降低补给水的碱度。(2)尽量减少
51、汽水损失,降低系统的补给水率。)尽量减少汽水损失,降低系统的补给水率。(3)防止凝汽器泄漏,提高凝结水质量。)防止凝汽器泄漏,提高凝结水质量。(4)注意防止空气漏入水汽系统,提高除氧器的效率,减)注意防止空气漏入水汽系统,提高除氧器的效率,减少水中溶解氧含量。少水中溶解氧含量。此外为了减轻系统中二氧化碳腐蚀的程度,还普遍采取此外为了减轻系统中二氧化碳腐蚀的程度,还普遍采取向水汽系统中加入碱化剂(如向水汽系统中加入碱化剂(如NH3)来中和游离二氧化碳的)来中和游离二氧化碳的措施。措施。第六节停用腐蚀与停用保护第六节停用腐蚀与停用保护一、热力设备停用时的腐蚀一、热力设备停用时的腐蚀热力设备停用时,
52、如果不采取有效的保护措施,其水汽系热力设备停用时,如果不采取有效的保护措施,其水汽系统的金属内表面会发生严重的氧腐蚀,即停用腐蚀。统的金属内表面会发生严重的氧腐蚀,即停用腐蚀。发生这种腐蚀是因为当热力设备(如锅炉)停用后,外界发生这种腐蚀是因为当热力设备(如锅炉)停用后,外界空气必然会大量进入炉内水汽系统内,此时,锅炉虽已放水,空气必然会大量进入炉内水汽系统内,此时,锅炉虽已放水,但在炉管金属的内表面上往往因受潮而附着一薄层水膜,空气但在炉管金属的内表面上往往因受潮而附着一薄层水膜,空气中的氧便溶解在此水膜中,使水膜中饱含溶解氧,所以很容易中的氧便溶解在此水膜中,使水膜中饱含溶解氧,所以很容易
53、引起金属的氧腐蚀。若停用后未将锅内的水排放或者有的部位引起金属的氧腐蚀。若停用后未将锅内的水排放或者有的部位水无法放尽,使一些金属表面仍被水浸润着,则同样会因大量水无法放尽,使一些金属表面仍被水浸润着,则同样会因大量空气中的氧溶解在这些水中,而使金属遭到溶解氧腐蚀。空气中的氧溶解在这些水中,而使金属遭到溶解氧腐蚀。停用腐蚀的危害性:停用腐蚀的危害性:(1)在短期内使停用设备金属表面遭到大面积腐蚀,而)在短期内使停用设备金属表面遭到大面积腐蚀,而运行锅炉一般只在省煤器前部发生氧腐蚀;运行锅炉一般只在省煤器前部发生氧腐蚀;(2)加剧热力设备运行时的腐蚀。)加剧热力设备运行时的腐蚀。停炉腐蚀产物在锅
54、炉运行时大量进入锅炉水中,使锅炉停炉腐蚀产物在锅炉运行时大量进入锅炉水中,使锅炉水含铁量增大,加剧锅炉炉管中沉积物的形成。停用腐蚀使金水含铁量增大,加剧锅炉炉管中沉积物的形成。停用腐蚀使金属表面上产生的沉积物及所造成的金属表面粗糙状态,会成为属表面上产生的沉积物及所造成的金属表面粗糙状态,会成为运行中腐蚀的促进因素。运行中腐蚀的促进因素。由上述可知,停用腐蚀的危害性非常大,防止锅炉水汽由上述可知,停用腐蚀的危害性非常大,防止锅炉水汽系统的停用腐蚀,对锅炉的安全运行有重要的意义。为此,在系统的停用腐蚀,对锅炉的安全运行有重要的意义。为此,在锅炉停用期间,必须对其水汽系统采取保护措施。锅炉停用期间
55、,必须对其水汽系统采取保护措施。二、锅炉停用保护的方法二、锅炉停用保护的方法防止锅炉水汽系统发生停用腐蚀的方法较多,按其作用防止锅炉水汽系统发生停用腐蚀的方法较多,按其作用原理可分为以下三类:原理可分为以下三类:(1) 阻止空气进入停用锅炉的水汽系统内阻止空气进入停用锅炉的水汽系统内这类方法包括充氮法、保持蒸汽压力法等。这类方法包括充氮法、保持蒸汽压力法等。(2) 降低热力设备水汽系统内部的湿度降低热力设备水汽系统内部的湿度当停用设备内部相对湿度小于当停用设备内部相对湿度小于20时,就能避免腐蚀。时,就能避免腐蚀。这类方法有烘干法、干燥剂法等。这类方法有烘干法、干燥剂法等。(3) 加缓蚀剂或加
56、碱化剂,使金属表面生成保护膜加缓蚀剂或加碱化剂,使金属表面生成保护膜如加十八烷胺。如加十八烷胺。 1、 加联氨加联氨氨法氨法此法是在锅炉内充满联氨此法是在锅炉内充满联氨(N2H4)和氨和氨(NH3)的混合液。防的混合液。防腐原理是利用联氨的还原性,除掉水中的溶解氧。其反应为:腐原理是利用联氨的还原性,除掉水中的溶解氧。其反应为:N2H4+O2 = N2+2H2O 加氨的目的是调节水的加氨的目的是调节水的pH。为了保证保护效果,联氨的为了保证保护效果,联氨的过剩量应维持在过剩量应维持在200mg/L,pH值应大于值应大于10。在保护过程中,。在保护过程中,应定期检查联氨浓度和应定期检查联氨浓度和
57、pH值,以便及时采取措施。联氨法宜值,以便及时采取措施。联氨法宜用于停用时间较长或备用的锅炉。使用联氨保护的锅炉,在用于停用时间较长或备用的锅炉。使用联氨保护的锅炉,在启动前,应将联氨和氨水排放干净,并进行冲洗。在锅炉点启动前,应将联氨和氨水排放干净,并进行冲洗。在锅炉点火以后,应先向空排汽,当蒸汽中氨含量小于火以后,应先向空排汽,当蒸汽中氨含量小于2mgkg时才时才可送汽,以免氨浓度过大腐蚀凝汽器铜管。可送汽,以免氨浓度过大腐蚀凝汽器铜管。2、 保持给水压力法保持给水压力法保持给水压力法是在锅炉内充满除氧合格的给水,并用保持给水压力法是在锅炉内充满除氧合格的给水,并用给水泵顶压,使锅炉内水的
58、压力为给水泵顶压,使锅炉内水的压力为0.51.0MPa,然后将水汽然后将水汽系统所有阀门关闭,以防止空气渗入锅炉内而达到防腐的目系统所有阀门关闭,以防止空气渗入锅炉内而达到防腐的目的。保护期间应严密监督锅炉内的压力。如果发现水的压力的。保护期间应严密监督锅炉内的压力。如果发现水的压力下降,应查明原因,再送给水顶压。保护期间应每天分析水下降,应查明原因,再送给水顶压。保护期间应每天分析水中溶解氧一次。若含氧量超过给水所允许的标准,应换含氧中溶解氧一次。若含氧量超过给水所允许的标准,应换含氧量合格的给水。量合格的给水。此法一般适用于短期停用的锅炉。冬季采用此法保护时,此法一般适用于短期停用的锅炉。
59、冬季采用此法保护时,应有防冻措施。应有防冻措施。3、 氨液法氨液法此法基于在含氨量很大的水此法基于在含氨量很大的水(8001000mg/L)中,钢铁具有不会中,钢铁具有不会被氧腐蚀的性能。即将凝结水或补给水配制成含氨量为被氧腐蚀的性能。即将凝结水或补给水配制成含氨量为800mg/L以以上的稀氨液,用泵打入锅炉水汽系统内,并在系统内进行循环,直上的稀氨液,用泵打入锅炉水汽系统内,并在系统内进行循环,直到各采样点的氨液浓度趋于相同,然后关严所有阀门,以免氨液漏到各采样点的氨液浓度趋于相同,然后关严所有阀门,以免氨液漏掉。在保护期间,每星期应分析氨液浓度一次,以便采取措施。掉。在保护期间,每星期应分
60、析氨液浓度一次,以便采取措施。锅炉充氨液前,应将存水放掉,或用氨液将积水顶出。因为氨锅炉充氨液前,应将存水放掉,或用氨液将积水顶出。因为氨液会腐蚀铜,事先应拆除或者隔离可能与氨液接触的铜制件。氨液液会腐蚀铜,事先应拆除或者隔离可能与氨液接触的铜制件。氨液容易蒸发,故水温不宜过高,系统要求严密。容易蒸发,故水温不宜过高,系统要求严密。锅炉启动前,应将全部氨液排出后再进水,在锅炉点火并升压锅炉启动前,应将全部氨液排出后再进水,在锅炉点火并升压后,用蒸汽冲洗过热器并向空排汽,直到蒸汽含氨量小于后,用蒸汽冲洗过热器并向空排汽,直到蒸汽含氨量小于2mg/kg,才可向汽轮机送汽,以防止铜制件腐蚀。才可向汽
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