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低壓鍋爐及系統的腐蝕種類

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1.氧腐蝕
氧腐蝕在鍋爐中大多是起陰極去極化作用,屬于吸氧腐蝕。它是鍋爐系統常見的、較嚴重的腐蝕。氧腐蝕經常見的地方是給水管路和省煤器。由于省煤器內水溫逐漸升高,給吸氧腐蝕提供了有利條件,這種腐蝕一般集中在省煤器的進口端,因為它的表面積較大,能很快把水中殘留的溶解氧耗盡。另一部分氧則造成鍋爐腐蝕,其腐蝕部位一般在汽包的水側及降水管內。而沸騰管(上升管)內,由于汽包的除氧作用,溶解氧將不易到達金屬表面,很少出現氧腐蝕。因此在鍋爐內部觀察到的氧腐蝕,一般是在汽包及降水管內的潰瘍型腐蝕坑。氧腐蝕的形態一般是潰瘍型和小孔型的局部腐蝕。
酸腐蝕:酸腐蝕主要是析氫腐蝕,在鍋爐系統中,這種腐蝕經常發生在以下部位:
(1)給水系統
當前給水系統工作時,由于二氧化碳的大量存在,會引起強烈的酸腐蝕。特別是經過H-Na離子交換或鈉離子交換加酸處理的給水,pH值經常在7以下,這種腐蝕將更為嚴重。
(2)鍋爐內部
當鍋水氯化鎂鹽類含量較高,在鍋內高溫(180℃以上)下,容易發生水解反應而生成酸。生成大量的二氧化碳被蒸汽帶走,當蒸汽凝結時,它隨之溶解在凝結水中。因凝結水是純度很高的水,對酸、堿的緩沖能力很差,只要溶解少量的二氧化碳,就能使這種水的pH值降低很多,所以回水系統很容易受到腐蝕,尤其是在含有溶解氧時,這兩種腐蝕相互促進,對金屬腐蝕將更為嚴重。酸腐蝕的特征大多是均勻腐蝕,這種腐蝕雖然對金屬的強度破壞不大,但溶解鐵量較多,使給水大量帶鐵,容易在鍋內形成鐵垢及產生垢下腐蝕。
2.堿腐蝕
堿腐蝕是指游離的氫氧化鈉對金屬的腐蝕。在常溫下,只有當氫氧化鈉濃度高于30%時,才會因為鋼鐵表面氧化膜的溶解而引起腐蝕。但在鍋爐的高溫高壓條件下,鍋水中含有5—10%的氫氧化鈉,也能使鋼鐵發生較強烈堿腐蝕。堿腐蝕的作用,從而創造了腐蝕過程連續發生的可能性。氫氧化鈉與鋼鐵表面氧化膜反應時,首先生成可溶性的亞鐵酸鹽,在高溫下它進一步分解為磁性的四氧化三鐵并放出氫氣。
鍋爐在運行正常的情況下,是不會造成堿腐蝕的,即使Ph=13,鍋水中相當于NaOH含量也不過0.5%左右,碳鋼在這樣的堿溶液中是非常穩定的。當發生堿腐蝕的原因是由于在爐管的局部地方發生了見得濃縮。
堿性腐蝕一般具有局部性的特征,呈現小溝槽或不規則的潰瘍型。通常容易發生在金屬組織有缺陷、有非金屬夾雜物或有導致變形的殘余應力的地方。因此腐蝕嚴重的部位是在焊縫處,因為此處容易混夾雜質,金屬組織也有一定的改變,有時在焊口附近著不緊密的氧化皮也給鍋水濃縮提供了有利條件。
為了防止堿性腐蝕,在鍋爐設計上應盡量避免采用水平管段或傾斜度較小的管段。在鍋爐安裝中應當保證焊口的質量,不應使焊口內出現夾雜物,焊口外殘留有氧華皮,設法消除焊口處的殘余應力。
3.鐵垢腐蝕
氧化鐵垢不僅防礙傳熱,更為嚴重的危害是產生垢下腐蝕,使管壁變薄、穿孔。
鍋內氧化鐵的主要來源是:隨給水帶入;新爐在放置和安裝期間保護不當,投入運行之前沒有認真清洗而遺留下來;鍋爐停用期間,沒有采用有效的保護措施,而生成的腐蝕產物。
防止氧化鐵垢的腐蝕通常采取以下措施:防止給水系統的氧腐蝕和酸腐蝕,盡力減少腐蝕產物進入鍋爐;對進入鍋爐的腐蝕產物,采取適當的鍋內水處理措施,減緩氧化鐵垢的形成;及時徹底底消除已經形成的氧化鐵垢。(圖/文http://www.jnjrl.com/)
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