1 概述

由于火電廠設備所處的特殊環境和介質，要提升運行效率、防止重大事故的發生必須要做好設備的腐蝕監檢測。電廠設備腐蝕監檢測，是對冷卻水熱交換器、煙氣脫硫脫硝系統、鍋爐、汽輪機系統等設備的腐蝕狀態、腐蝕速率和腐蝕相關參數，進行測量并通過監測信息對電力生產過程實現控制或預警，從而達到判斷腐蝕破壞、確定腐蝕應對措施的目的，既作為自控系統的一部分，又作為管理系統的一部分。

電廠設備監檢測技術主要有掛片法、化學分析法、電化學測量技術、警戒孔監測法和無損檢測技術。

2 掛片法

判斷某種環境對材料的腐蝕性，最直觀的方法就是將試件暴露一定時間后，測量所產生的變化。可以建立綜合性系統，用于在火電廠評價一般材料對全面腐蝕、點蝕、應力腐蝕破裂、氫脆等的穩定性。掛片法的檢測原理是經過已知的暴露期后，根據試樣失重或增重測量平均腐蝕速率。掛片法可對不同材料同時進行對比試驗和平行試驗，據此獲得確切的腐蝕類型。

3 化學分析法

在電廠防腐體系中內，pH、電導率、溶解氧、金屬離子濃度、懸浮固體的濃度、緩釋劑濃度等相關參數，與設備的腐蝕過程有密切關系。因此，可以通過介質分析法對設備的工藝物流進行定期的化學分析，來監測設備的腐蝕。如 pH、電導率、溶解氧等數據可以通過探頭分析獲得，而如分析介質中金屬離子濃度可以采用離子選擇電極法。

4 電化學測量技術

4.1 零電阻電流表法

零電阻電流表法利用電偶電池原理，在適當的電解液中測定不同電極之間的電偶電流，可以計算電位較負的陽極性金屬的腐蝕速度。測量儀器為對電偶行為干擾非常小的零阻電流表。

4.2 電位監測技術

電位監測技術可以不改變金屬表面狀態的前提下，用電壓表測量電廠設備基體金屬材料電位變化，通過腐蝕電位與腐蝕狀態的關系，確定材料的腐蝕狀況。電位監測的應用主要在四個方面：（1）陰極保護和陽極保護；（2）在指示系統的活化—鈍化行為；（3）用于探測初期腐蝕；（4）用于探測局部腐蝕。該方法有一定的局限性，它僅適用于電解質體系，并且要求溶液中的腐蝕性物質有良好的分散能力。

4.3 電阻法

電阻法是測定設備部件的金屬電阻變化來確定腐蝕速率的變化，其機理是如果設定腐蝕大體均勻，則電阻的變化就與腐蝕的增量成正比，由此可以計算出腐蝕速度。

電阻法在實際應用中可以將腐蝕與工藝參數聯系起來。這種方法是設備運行期間進行腐蝕監測的基本手段之一，常常用于腐蝕控制。它也可作為一種診斷手段，估計工藝變化對腐蝕的影響。

4.4 極化探針

極化探針是監測電廠設備腐蝕速率的重要方法，已獲得廣泛應用。原理是當腐蝕電位附近極化 ±10mV 時，工作電極的電流與過電位呈線性關系。極化探針主要有三種：同種材料雙電極型探針，同種材料三電極型探針，采用不銹鋼、Ag/AgCl 或 Pt 作為參比的三電極體系。雙電極體系適用于電阻率較低的介質，而三電極體系適用于電阻率高的介質。

4.5 氫探針

氫探針用于當陰極反應是析氫反應時的腐蝕速率的測量，它通過測量生成氫的滲入傾向，表明結構材料的危險趨勢。當發生析氫反應時，產生的氫向金屬內部擴散滲入，使得鋼構件吸收了腐蝕產生的氫原子或在高溫下吸收了工藝介質中的原子氫，產生氫脆、氫致開裂和氫鼓泡等損傷。氫探針分為兩種，一種是基于力學原理的壓力性氫探針，一種是基于電學原理的真空型氫探針。

5 警戒孔監測法

警戒孔監測法即腐蝕裕量監測法，又稱為哨孔監視法。測試原理是當腐蝕裕量已經消耗完的時候給出指示，測量方法是從設備壁或管道外側鉆一個精度準確的小孔，使得剩余壁厚等于腐蝕裕量。警戒孔監測法主要用在特殊的裝備特別是磨蝕能造成無規律減薄的管道彎頭處。

6 無損檢測技術

6.1 熱象顯示技術

熱像顯示技術即紅外圖像法，主要通過材料表面溫度和溫度場的變化，來確定引起變化的力學性能、材料缺陷和腐蝕等原因及影響。與其他無損檢測方法相比，熱像顯示技術具有測量速度快、非接觸性、測量結果直觀形象、測溫范圍廣、測量精度高、易于實現自動化和實時觀測等優點。

6.2 磁粉法和染色滲透技術

磁粉法檢測和染色滲透檢測技術均為表面檢測技術，根據漏磁場和毛細管作用的原理，檢測固體材料及其制件的表面與近表面缺陷，如因腐蝕疲勞或應力腐蝕破裂而發生的許多微裂紋等。其中磁粉法只能用在磁性材料上，而染色滲透技術既可用于磁性材料，又可用于非磁性材料。

6.3 渦流技術

渦流技術通過放置在交流饋電線圈電場內的金屬物體表面所產生的渦流大小、分布及變化，來檢測材料的表面缺陷和腐蝕狀況。渦流技術具有檢測速度快、易于實現自動化、表面亞表面檢出靈敏度高、能在高溫狀態進行檢測、用途廣泛等優點。

6.4 超聲技術

超聲技術主要基于超聲波在金屬中的相應關系。該技術用來監測點蝕、應力腐蝕破裂和腐蝕疲勞，也可以用來測量材料厚度。通常有超聲脈沖回波法和基于連續波的共振法兩種類型。作為腐蝕監測方法，這種技術的主要優點是：它只需要在設備的一側，最好是在未被腐蝕的設備表面放置探頭，從而使在線測量切實可行。

6.5 放射顯示技術

放射顯示技術主要是利用 X 射線和 ? 射線對材料的穿透性，射線穿過設備后在照相底片或熒光屏上產生相應的圖像，而產生的圖像密度與受檢材料的厚度和密度有關。該技術既可以用來檢測局部腐蝕，又可以借助圖像特性顯示儀測量壁厚。放射顯示技術有可獲得永久性記錄、結果直觀、輻照范圍廣、檢查時無需去掉設備上的保溫層等優點。

7 小結

在火電廠環境中，腐蝕監檢測既是一種診斷方法又可用于監測解決腐蝕問題。在不同環境中，要根據實際情況，選擇適當的監檢測方法，確保設備安全、高效運行。