水汽系统的腐蚀.doc

水汽系统的腐蚀，结垢及防止1 腐蚀的分类： （一）：全面腐蚀;各部位腐蚀速度几乎相等，又称均匀腐蚀。 （二）：局部腐蚀：1.溃疡性腐蚀：表面形成明显腐蚀凹坑，并向沉度发展。 点蚀：直径小于1mm的腐蚀坑。 2.选择性腐蚀：一种特殊的腐蚀形式，如合金材料，使合金中的某种 组分被蚀去，使金属强度降低，韧性显著降低。 3.晶界腐蚀：也是一种特殊腐蚀，主要发生在金属结晶的边缘，并向 金属深处进展，使晶粒间的结合发生松弛。形成裂缝。这种腐蚀 不 引起金属外形的改变，但机械性能已剧烈降低，使设备损坏突然发 生，造成严重事故，如：氢脆，苛性脆化等。2 电化学腐蚀：(一):金属-溶液界面发生的电化学腐蚀。 1.金属结构式由晶粒组成，晶粒按一定方式排列形成晶格，晶格内的电子向各方向 不停运动，使某些原子失去电子带正电荷，称为“离子*原子” 2.腐蚀电池：由于金属表面带有电子数不同，各种金属之间的电极电位不同，同一 金属浸入不同溶液，电位值不同。应力的不同，电极电位也不同，存在电位差， 应力会使晶格歪曲，这个地带的电位就负一些，所以变曲部位金属易遭腐蚀。 金属材料不同，内部组分不同，电位也不同。 同一金属浸入浓度不同或氧饱和度不同的溶液中，电位也不同，较稀液接触部位负 电性较强。较浓部正电性强。 3.极化：使两极电位差减少的作用叫极化作用，去极化：使腐蚀过程变慢或消除， 称为去极化作用。 去极化剂：通常在阴极放电而进行还原作用的物质，氢氧是常碰到的去极化剂， 原因是：在阴极面积增大时，金属表面粗糙，增高介质温度时，都会使氢氧与电 子定量结合，形成气泡放出，使肤色加快。（2） ：凝结水。给水系统的腐蚀 A。1.溶解氧腐蚀，生成物为三氧化二铁，四氧化三铁 特征：常在表面形成许多小型鼓包，直径为1-20mm或30mm不等，次层为黑 色粉末状物，为溃疡性腐蚀，高溶氧量。低水温时，呈黄色，黄褐色。 低溶氧量，高水温时，呈砖红色。 2.发生部位：给水管道，省煤器，疏水的储存设备，管道，省煤器由于温度高， 只要含有少量氧就会发生氧腐蚀，进口部位比出口部位严重些。凝汽器，本身 具有除氧作用，排出气被抽气器抽走，凝结水温度低，含盐少，含氧量不大于 50ug/L，不会引起严重的腐蚀。 B。1.来源;由补给水，漏人凝结水的冷却水及管道不严密处均可能带入二氧化碳。冷 却水中，二氧化碳，碳酸盐，重碳酸盐均可能存在，化学除盐水中常含有 少量碳酸盐，重碳酸盐，游离二氧化碳大部分被除氧器除去，重碳酸盐在 除氧器内会分解一部分，碳酸盐在锅内才会完全分解。分解产生的二氧化 碳除干燥的蒸汽进入汽轮机，凝汽器。 2.原理：干燥游离二氧化碳对金属不腐蚀，溶于水后，使水呈酸性，就会发生析 氢腐蚀。 Co2+H2OH2CO3H+HCO3 FeFe2+2e 2H+2eH2 3.特征：均匀使管壁变薄 4.部位：凝结水中二氧化碳含量高，含盐量低，只要有少量二氧化碳就会使PH值 显著降低。疏水中的二氧化碳也高。 （三）：腐蚀的防止：1.热力除氧，根据亨利定律。 2.化学除氧：A.联氨，常温下为无色液体，易溶于水，易挥发，有毒性， 与空气混合浓度达4.7%（体积比）遇火爆炸，碱性溶液中是强还原剂， N2H4+O2N2+2H2O 在高温下，还可防止锅内结铁垢，铜垢 6FeO3+N2H44FeO4+N2+2H2O 2Fe3O4+N2H46FeO+N2+2H2O 2FeO+N2H42Fe+N2+2H2O 加药方法：40%的水和联氨进行给水处理，配成0.1-0.2%稀溶液，用活 塞泵打入除氧器出口管道中，一般维持省煤器进口给水中的联氨量在20-50ug/L B.给水加氨处理：目的是中和水中的CO2(H2CO3),提高给水ph值。原理：氨 易溶于水，呈碱性，是弱电解质。 NH3.H2O+CO2=NH4HCO3 NH3.H2O+NH4HCO3=(NH4)2CO3+H2O 加药方法：将浓氨液配成1-5%的稀溶液，与联氨用同一加药泵加入除氧器给水 中，控制含氨量1.0-2.0mg/L锅炉的腐蚀与防止1 氧腐蚀：1.除氧器运行不正常，给水含氧量不大时，腐蚀首先发生在省煤器的进口端， 含氧量增大时会延伸到省煤器中部，尾部，直至锅炉的下降管，上升管壁厚发生腐蚀。2. 锅炉基建和停用期间未防腐蚀，造成的腐蚀坑会继续遭受腐蚀，停用发生的氧腐蚀发 生在整个水汽系统内，特别是积水放不净的地方。2 沉积物下腐蚀1. 金属表面附有水垢，水渣后其下会发生严重的腐蚀，正常运行的锅炉，常附有一层 Fe3O4保护膜 3Fe+4H2OFe3O4+4H2O(大于300度时)，促使保护膜破坏的因 素，最重要的就是炉水PH不合适：PH为10-12时，腐蚀速度最小，PH小于8时， 腐蚀酸性腐蚀，保护膜不易形成，PH大于13时，发生碱性腐蚀。如果金属表面有沉 积物，使沉积物下金属管壁温度升高，沉积物下炉水急剧蒸浓，使水质大大恶化，水 中若有氢氧化钠时发生碱性腐蚀。如凝汽器泄露，就会有氯化钙，氯化镁进入锅炉， 就会发生: MgCL+2H2OMg（oH）+2HCL CaCL+2H2OC啊（OH)+2HCL 使锅炉结垢并发生局部酸性腐蚀。 2.腐蚀类型： a。碱性延性腐蚀，腐蚀坑达到一定深度后会鼓泡，爆管，而金属的金相组织，机械性 能没有变化。 b。脆性腐蚀：常发生在比较致密的沉积物下，由其下酸性增强产生，H2使金属有明显 的脱碳现象，使金相组织发生变化，C-H2CH4，且使CH4在垢下不易溢出，使晶 格间产生较大应力，导致金属生成细小裂纹，使金属变脆，称为氢脆。 3.引起沉积物下腐蚀的运行条件 结垢物质带入锅内（主要是铁的产物），是引起沉积物下腐蚀的主要因素，容易沉积 在管壁的向火侧。 凝汽器泄露，漏人Mgcl2，Cacl2等。就会引起氢脆。 补给水水质的侵蚀性，补水中含有的碳酸盐碱度太大时，会转化成NaOH,引起延性腐 蚀。4. 腐蚀防止：消除给水腐蚀性。 减少炉水中游离NaOH,维持酚酞碱度1/2全碱度 尽量减少凝汽器泄露。 新锅炉投用前的化学清洗，及定期清洗措施，以除去管壁上的腐蚀产物。三水蒸气腐蚀：当过热器温度高达450度时，（此时管壁温度约为500度）蒸汽就会与碳 钢发生反应：450-570度时： 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 大于570度时： Fe+H2OFeO+H2 2Fe+H2OFe2O3+H2 使管壁均匀变薄，腐蚀产物常呈粉末状或鳞片状，多半为Fe3O4。 发生部位：1.汽水停滞处，水平或倾斜度较小的管段，以致水循环不畅，腐蚀气塞和 汽水分层时，就可能发生 2.过热器中：运行良好时，会形成一层黑色四氧化三铁保护膜，如果过热 器热负荷，温度波动很大，使保护膜破坏。4 腐蚀疲劳：金属除受侵蚀性介质作用外，同时还常受方向不同，大小不一的应力作用时， 特容易发生裂纹，称腐蚀疲劳，是由于交变应力作用，金属表面的保护膜破 坏。因而发生电化不均一性，导致局部