鍋爐在停用期間如不采取適當的保護措施,則鍋爐的本體及整個汽水系統的金屬表面都會受到溶解氧的腐蝕,且腐蝕的速度比運行期間快得多。事實證明,腐蝕嚴重的鍋爐,大多數是由于停爐保護不當造成的,而這些腐蝕產物如不清除,又會在鍋爐重新運行后加速電化學腐蝕。因此,停爐腐蝕不僅會縮短鍋爐 的使用壽命,而且會形成運行隱患。
停用鍋爐的腐蝕
一、停爐腐蝕的原因
鍋爐停用后,外界大量的空氣會進入鍋爐的汽水系統內,尤其是鍋爐冷卻放水后沒有烘干時,金屬表面會附著一層水膜,而空氣中的氧則易在此水膜中溶解并達到飽和,且氧與鐵發生腐蝕反應后,空氣中的氧又會迅速不斷的加以補充,所以很容易導致金屬的氧腐蝕。如果金屬表面殘留的爐水中含有Cl-或SO42-時,則腐蝕就會更加嚴重。
二、停爐腐蝕的影響因素
停爐期間發生腐蝕的程度與多種因素有關。其主要有以下幾點:
1、濕度
對放水停用的鍋爐,金屬表面的潮氣對腐蝕速度影響很大。空氣濕度較大時,易在金屬表面結露,形成水膜,造成腐蝕加劇。當金屬表面干燥,且鍋爐內部的相對濕度小于30%時,可以完全防止鐵的腐蝕。
2、水中的含鹽量
鍋爐中或金屬表面水膜中含鹽量增加會加速腐蝕進行,特別是氧化物和硫酸鹽含量增大時,將使腐蝕速度明顯上升。
3、金屬表面的清潔程度
當金屬表面有沉積物或水渣時,該部位就易積存殘留水分,使垢渣下的金屬表面始終處于潮濕狀態,同時垢渣又妨礙氧擴散進去,而垢渣周圍的金屬表面則有較充足的氧。
這樣,由于養的濃度差異,便形成了濃差腐蝕電池,渣垢周圍氧濃度大的部位為陰極,垢渣下氧濃度低的部位為陽極而使垢下金屬受到腐蝕。
由上可知,要防止停用鍋爐發生腐蝕,就應使鍋爐的金屬表面保持干燥和清潔,及時清除水垢或堆積的水渣;對于濕法保護的,應盡量降低水中的含鹽量,防止加速氧腐蝕。
停爐保護的常用方法
一、停爐保養的基本原則為
1、阻止外界空氣進入停用鍋爐汽水系統內;
2、保持汽水系統內金屬表面的干燥;
3、在金屬內表面形成具有防腐蝕作用的薄膜,以隔絕空氣; 4、使金屬表面浸泡在含有除氧劑或其他保護劑的介質中。
二、保養方法
干法保護和濕法保護兩大類
干法保護
1、干燥劑法
干燥劑法適用于停爐時間較長(三個月以上)的鍋爐保護。對于汽包容積占整個鍋爐水容積比例越大的鍋爐,用此法越方便。其具體方法如下:
(1)、余熱鍋爐停用后,應對鍋爐進行停爐保養。在鍋爐進口溫度下降到300℃以下,爐水溫度降至100℃左右時,開啟各排污門全面快速放盡余熱鍋爐內的爐水。打開各檢查孔,清除沉積在鍋爐內的水垢和水渣以及外部的煙灰等,利用窯爐的余熱將鍋爐各受熱面及設備烘干,烘干后關閉鍋爐各閥門。
(2)、將干燥劑放入汽包及各聯箱內(放入的干燥劑位置及數量要在做好記錄,以防止遺忘)。放入后立即封閉汽包人孔門和各汽水閥門,使汽水系統與外界空氣嚴密隔絕。
干燥劑用量及失效判斷
(3)、干燥劑保養時要注意以下幾點問題:
干燥劑不要直接接觸鍋爐金屬表面,可裝在鐵盤等容器內;
放置干燥劑后,要關嚴手孔和其它孔蓋,汽、水管道上的閥門必須截斷;
要定期檢查干燥劑情況,一般第一次半個月左右檢查一次干燥劑的情況,以后每隔1個月檢查一次干燥劑,失效應及時更換。
2、烘干法
烘干法常用于鍋爐檢修期間的防腐。當爐水溫度降至100℃左右時,將鍋爐爐水全部放盡,利用窯爐的余熱將鍋爐金屬表面烘干。
3、充氨法
充氨法一般用于電站鍋爐長期停爐的保護。由于氨對銅有腐蝕作用,因此采用充氨法時,應將鍋爐汽水系統中所有的銅質部件拆除或進行封堵隔離。
充氨法是鍋爐停用放水后,向鍋爐內充氨氣,使鍋爐內氨氣壓力保持在13kpa,以排出空氣,減少金屬表面水膜中的含氧量。由于氨氣溶解在水膜中后,可使金屬表面具有良好的耐腐性,因此充氨法對金屬表面的干燥度沒有嚴格的要求,但要求整個系統必須嚴密無泄漏。
用濕潤的紅色石蕊試紙對氨氣可能泄漏部位進行檢查, 試紙由紅變藍則有氨氣泄漏,立即進行堵漏。還應嚴禁明火作業,以防爆炸。
4、緩蝕劑保護法
用于停爐保護的緩蝕劑一般都具有良好的揮發性,因此也稱為氣相緩蝕劑法。主要緩蝕劑有:碳酸銨、碳酸氫銨、磷酸氫二銨等無機銨鹽,碳酸環已胺、烏洛托品、苯甲酸按等有機胺類,以及復合型的TH901緩蝕劑等。
這類緩蝕劑的特性是:易揮發,可形成一定的蒸汽壓;能在金屬表面形成保護膜,有較高的防腐能力;對金屬表面的干燥度要求不高,特別是TH901緩蝕劑對于潮濕的金屬表面也具有良好的防腐效果。
使用方法:
鍋爐放水后,清除渣垢,按一定量的比例在爐內均勻投放藥劑,關閉各閥門,嚴密封閉系統即可。
需要注意的是,這類緩蝕劑大多會揮發氨氣,對銅部件有侵蝕作用。
因此應將鍋爐汽水系統中所有的銅質部件拆除或封堵隔離;或者用烏洛托品:苯并三氮唑:碳酸環已胺=3:2:7(質量比)的混合緩蝕劑,以防止對銅部件的腐蝕。
濕法保護
濕法保護是指停爐期間用具有保護性的水溶液充滿鍋爐,以防止空氣進行系統的一類保護方法,可以分為以下幾種:
1、堿液法
即采用加堿液的方法,使鍋爐中充滿pH值達10以上的水溶液,使金屬表面鈍化,以防止溶解氧對金屬的腐蝕。常采用氫氧化鈉和磷酸三鈉的混合液,停爐時間在三個月以內可用此法。
(1)、停爐后,首先將鍋爐內外的污垢、水渣等清除干凈,截堵與外界相連的管路;拆除汽水系統中所有的銅質部件或進行封堵隔離。
(2)、將氫氧化鈉(用量為:4kg/m3)和磷酸三鈉(用量為:1.5kg/m3)用軟化水或凝結水溶解后加入鍋爐內,并用泵將鍋爐內的堿溶液循環均勻。
(3)、最好將爐水加熱至105℃左右,以排除水中的氧等氣體。然后關閉所有的門孔及閥門并保持無泄漏。
2、保持壓力法
如鍋爐停運時間較短(一周內),可對鍋爐進行充壓保養。小容量的鍋爐可以利用鍋爐的余壓(0.05~0.1MPa),保持鍋爐水溫略高于100℃;
中 、高壓鍋爐可以在鍋爐中充滿合格的給水,用給水泵頂壓,維持鍋爐壓力在0.5~1.0MPa左右。
關閉關汽水系統所有閥門,杜絕空氣進入鍋爐內。為了保持鍋爐的壓力和溫度,可以定期在窯爐蒸發器下生微火,也可以定期用相鄰窯爐的鍋爐蒸汽進行加熱。
如果發現鍋爐的壓力下降,應及時查明原因,并用給水泵頂壓至規定壓力。
3、亞硫酸鈉保護法
亞硫酸鈉是一種還原劑,在堿性溶液中可以與氧很好的反應,從而防止氧對金屬的腐蝕。其方法是在堿液法的基礎上添加亞硫酸鈉。一般要求保持水中亞硫酸鈉過剩量10~30mg/L。
4、氨水法及氨-聯氨法
鍋爐停用時間較長使用此方法。鍋爐停用后,放盡爐水,拆除或隔離系統中的銅部件,充入用凝結水或給水配制的濃度為700~800mg/L的氨水溶液;或鍋爐停用后不放水,直接充入氨水和聯氨。使鍋爐內水質pH值在10~10.5之間,聯氨的過剩量應達到200mg/L。
藥液用泵打入系統內,并循環至均勻,待鍋爐均勻的充滿保護液后,關閉各閥門。停爐期間整個系統應嚴密無泄漏,以防止空氣進入。
用此方法,當鍋爐要重新投入運行時,應將保護液全部排放干凈,并進行徹底沖洗。點火后應先從向空排汽門排汽,直到蒸汽中的氨含量小于2 mg/kg時方可送汽,以免蒸汽中的氨濃度過大腐蝕凝汽器銅管。
5、充氮法
鍋爐充氮法可以不放水濕法進行,也可以空鍋爐干法進行。由于氮氣很不活躍,無腐蝕性,當鍋爐充有一定壓力的氮氣后可以阻止氧氣進入。對于結構較復雜的鍋爐,有的部位積水不容易放干凈,不宜用干法保養,可以用充氮法。
其方法是:停爐前將充氮的管路接好,當鍋爐的壓力降至0.15Mpa左右時,用氮氣瓶經臨時管路向鍋爐汽包及省煤器等處送氮氣。具體要求如下:
(1)、氮氣純度在99%以上;
(2)、空鍋爐充氮氣時,鍋內氮氣壓力應在0.15Mpa以上;濕法充氮氣前最好在鍋爐中加入適量的聯氨,并用氨水調鍋爐水pH值在10以上;
(3)、充氮時,鍋爐汽水系統內所有閥門都應關閉,并使鍋爐保持嚴密不漏;若有泄漏立即消除,以免氮氣因泄漏而消耗過大和難以維持氮氣壓力。
停爐保護方法的選擇
停用鍋爐的保護,應根據鍋爐結構、停用時間及防腐要求等來選擇,現將上述各保護方法匯總于下表供參考:
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