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原因分析及防护措施-生物质取暖锅炉

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原因分析及防护措施-生物质取暖锅炉

发布日期:2017-09-13 作者: 点击:

  生物质取暖锅炉在运行期和停运期均存在腐蚀问题由于腐蚀过程较为缓慢往往没有引起人们的重视。多年实践证明腐蚀一旦形成;将会直接影响到采暖锅炉的安全平稳运行严重时被迫停炉。以中原油田供热管理处为例通过锅炉年检在用的91台锅炉中均不同程度存在着腐蚀问题运行期因腐蚀穿孔而影响供热的现象时有发生,停炉期每年都要投入大量资金对锅炉进行整修造成了较大的经济损失。针对上述问题本文分析了采暖锅炉腐蚀原因并提出了相应的防护措施。

  生物质取暖锅炉氧腐蚀原因分析21氧腐蚀机理锅炉的腐蚀多表现为电化学腐蚀,其形态一般是溃疡型和小孔型的局部腐蚀,这种腐蚀对金属构件强度的损坏十分严重。锅炉内水与铁反应可在表面生成Fe)保护膜,但此膜不稳定,当循环水中有氧存在时孺在腐蚀过程中起阴极去极化作用,使其进一步氧化成疏松的Fe+H)沉淀物其反应为:Fe(OH)的沉淀物使阳极周围的Fe2浓度显著降低,即O促使阳极的Fe离子转入水溶液*加速了腐蚀进程。

  氧腐蚀是采暖生物质锅炉最常见的一种腐蚀,在锅炉的运行和停运期间均可发生。氧腐蚀发生的主要部位首先是在给水管道和省煤器中,它不仅使这些部位直接受到破坏而且腐蚀产物会随水流入其它受热面从而引起锅炉的其它部位受到破坏。腐蚀产物转入到循环水中时,使循环水中含铁量增加力卩剧水侧沉淀物的形成高价铁将作为阴极发生反应采暖锅炉受热面腐蚀过程按Fe!Fe2!Fe-反复进行,不断造成锅炉的破坏。其破坏程度越来越大在金属表面形成许多直径为的小鼓包脚腐蚀产物)鼓包下面越腐蚀越深形成隐坑脚腐蚀坑)如。

  氧腐蚀产生的原因锅炉工作压力下的不饱和水水在锅内不蒸发浓缩猸环系统的不密封性使溶解氧带入锅内的机会多,因此热水锅炉产生的氧腐蚀要比生物质锅炉严重得多。而且由于供热系统管理不善如用户私自放水原因,使系统补水量成倍增加不仅造成水资源及热能的巨大浪费,而且随补水量的增加带入了大量溶解氧,特别是在除氧不达标或无除氧设备条件下,加快了锅炉氧腐蚀速度。

  C2)循环水pH值过低力加速金属的腐蚀水的pH值是对金属腐蚀速度影响很大的一个因素,当pH值很低,即pH<4.5时,在含有氧的酸性水中,铁的腐蚀主要是由H充当去极化剂引起的,即析氪腐蚀,pH值越低,腐蚀速度越大;当pH值在4.5+8时腐蚀速度随pH变化很小孺作为阴极去极化剂同时加快对碳钢的腐蚀,此时发生的主要是氧的去极化腐蚀,水中溶解氧扩散到金属表面的速度才是影响此腐蚀过程的主要因素:当pH>9以后,随着pH值的增大蚀速度降低这是因为OH-含量增高时在铁的表面会形成保护膜,采暖热水锅炉如果不进行锅内水处理调节pH值,容易导致腐蚀。

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  6)停炉期间防护措施不到位形成腐蚀停用时锅炉金属的腐蚀与运行中发生溶解氧腐蚀的情况一样,属于电化学腐蚀,呈溃疡性,但是它往往比锅炉运行时给水除氧不彻底所引起的氧腐蚀严重得多因为当锅炉停用后,外界空气必然会大量进入锅炉水汽系统内J此时锅炉虽已放水,但在炉管金属的内表面上往往因结露而附着一薄层水膜,空气中的氧不断补充溶解在此水膜中,使水膜中溶解氧饱和所以很容易引起金属的腐蚀。如果停用锅炉的金属表面上还有沉淀物或水渣时,停用时间的腐蚀过程会表现为垢下微电池腐蚀。

  3采暖锅炉氧腐蚀实例通过近几年对锅炉年检情况看,因运行期给水不除氧或除氧效果不良,停炉保养工作未及时或不彻底而导致受压元件严重腐蚀的锅炉很多,在停炉年检时发现,锅筒及水管大部分都有直径、深度大小不一的腐蚀点,造成大修的锅炉较多。检查时发现有的腐蚀产物绝大部分是磁性氧化铁(Pe34)而呈黑色,并与钢铁结合得很牢固,这种溃疡腐蚀可能是在锅炉运行中产生的。有的氧化铁是砖红色并且能较容易从金属表面上除去,那幺氧腐蚀是在停炉时发生的。但大部分腐蚀是无法严格区分的,它是锅炉在停炉一运行一再次停炉过程中产生的,并且根据铁锈下的充氧浓度不同而产生强烈的浓差腐蚀,使氧化铁大量增加,随着锅炉的交替运行和停用腐蚀过程也随之恶性循环从而造成受压部件的严重腐蚀。以供热管理处2000年锅炉年审情况为例可以反映出采暖锅炉氧腐蚀状况见表1由表1可以看出,锅炉的氧腐蚀对锅炉的损坏是表1 2000年检验时部分锅炉氧腐蚀情况表锅炉型号氧腐蚀情况直径>深度)mm上、下锅筒腐蚀坑点糊>1.0mm上、下锅筒锈蚀坑点咖0>10mm上、下锅筒锈蚀坑点>0.5mm,水管锈蚀较重管壁S=2.7mm烟管坑点锈蚀严重达0>2mm锅筒坑点锈蚀普遍达>15mm水管锈蚀壁厚只有=2.6i锅筒局部点状锈蚀咖0>1mm烟管点状锈蚀达,锅筒集箱锈皮lmm筒鼓包200x6mm水管锈蚀严重,有一根穿孔渗漏锅筒点状锈蚀10>1.5mm锅筒底部坑点,>1mm,鼓包150X8mm左水冷壁管腐蚀渗漏左水冷壁管有2根锈蚀穿孔渗漏,锅筒局部坑点命8X1mm锅筒坑点锈蚀严重达柳>2mm对流管束锈蚀严重局部已穿孔烟道轻微锈蚀0>0.5mm烟管锈蚀穿孔上、下锅筒底部腐蚀坑点5>2mm锅筒底部锈蚀坑点糊>2mm烟管点状锈蚀咖0>0.5锅筒底部锈蚀坑点5>1mm水冷壁及对流管束普遍锈蚀严重多处穿孔烟管坑点锈蚀严重0>2mm烟管、锅筒底部坑点>0.5~1.0mm十分严重的,据统计约有70%的锅炉存在不同程度的腐蚀严重时造成穿孔海年锅炉因腐蚀严重而大修的资金相当可观。锅炉氧腐蚀已经成为供热系统研究和防护的热点。


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