浅析蒸汽锅炉腐蚀原因与防范措施
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摘 要：在使用蒸汽锅炉的过程中，往往会遇到不同程度的腐蚀问题。这些问题如果得不到解决，通常会影响到锅炉的安全运行，更会缩短其使用期限。本文通过分析腐蚀产生的原因，提出了对应的防范措施，以提高蒸汽锅炉的运行效率，延长使用寿命。
关键词：蒸汽锅炉；腐蚀原因；防范方法
1 蒸汽锅炉腐蚀概述
一般情况下，制作蒸汽锅炉使用的最多的是16MnR钢和20#锅炉钢。蒸汽锅炉在使用一段时间后，需要进行除氧处理，否则蒸汽锅炉就会受氧的作用被腐蚀，局部产生凹坑或结垢。由于对流管壁相对较薄，极容易产生腐蚀穿孔现象，在锅炉运行状态下，这种现象会引起对流管壁爆裂，甚至引起锅炉事故。在锅炉中，最容易损坏的是锅炉压力元件，锅炉受压构件的火侧和水侧都会产生腐蚀现象，但腐蚀原因各不相同。火侧腐蚀主要由水滴、水蒸气和漏气引起。水侧腐蚀的主要原因是氯离子、游离的CO2、溶解氧等的作用。为此，有必要先找出腐蚀部位，分析产生腐蚀的原因，最后提出预防措施和消除措施。
2 腐蚀原因分析
在蒸汽锅炉诸多的腐蚀原因类型中，溶解氧、水温、pH值、水流速度是最主要的四种因素。
2.1 水中的溶解氧
由于蒸汽锅炉在工作过程中，水中的溶解氧会与锅炉内壁的金属发生化学反应，进而造成腐蚀现象的发生。蒸汽锅炉一般在注水的过程中，均需对水做除氧处理，然而在实际运行过程中，注水是连续而不间断的，其对水体进行除氧的能力是有限的，仍不可避免地会有一些氧进入蒸汽锅炉，腐蚀蒸汽锅炉内壁。
实践表明：当炉内水中含氧量小于0.1mg/L时，蒸汽锅炉能够使用30多年；当含氧量大于8.3mg/L时，锅炉腐蚀速度加剧，大大缩短蒸汽锅炉的使用寿命。
2.2 锅炉水温
蒸汽锅炉的腐蚀可分为两类，一类是电化学腐蚀，另一类是化学腐蚀。主要是由机制的性质决定的。电化学腐蚀主要发生在水侧，氧腐蚀也属于电化学腐蚀。化学腐蚀主要发生在火侧。蒸汽锅炉的蒸汽加热系统是开放式的，要达到最高效率的目的，就必须使给水温度和回水温度能够达到额定温度。锅炉水温较低时，容易形成SO2露点腐蚀。如果锅炉水温过高，钢的表面温度也会升高，电解液水溶液在炉内的电阻降低，这将进一步加速氧的腐蚀。局部氧腐蚀或均匀氧腐蚀在t位于90℃～100℃和65℃～70℃时最为严重。
3 防范措施
3.1 降低水中的溶解氧
通过以上分析可知，水中的溶解氧对于蒸汽锅炉的腐蚀是比较严重的，而如何降低水中的溶解氧，是防范蒸汽锅炉腐蚀的重要工作。对于蒸汽锅炉来说，常用的降低溶解氧的方法有热力除氧和化学除氧。
3.1.1 热力除氧
热力除氧一般有两种方式：大气式热力除氧和喷射式热力除氧。热力除氧的工作原理是将水加热至沸腾，降低水的溶解氧能力，使水中的溶解氧不断逸出，在降低水中溶解氧的同时将水面上产生的氧气以及其他气体一块排出，进一步降低锅炉设备的腐蚀程度。由于经过热力除氧方法进行除氧后的水不会增加含盐量，并降低了其他气体溶解量，操作控制方便、运行稳定，是目前应用最多的一种除氧方法。
3.1.2 化学除氧
化学除氧因其药量不易控制导致排污量增大的特点，使用得较少。在有需要的情况下，一般采用钢屑除氧法，作为热力除氧的辅助措施。钢屑除氧法对水体温度有一定的要求，不同温度条件下除氧效果是不同的。钢屑除氧时水体温度应大于70℃，最佳温度为80℃～90℃，此时除氧效果最好；水体温度在20℃～30℃之间时，钢屑除氧效果最差。另外，实践表明，由于水中溶解氧含量越大，需要水体流速越低，因此，钢屑除氧法的除氧效率不高，常用在對给水品质要求不高的小型锅炉房以及高压锅炉热力除氧后的补充除氧，一般仅作辅助措施。
3.2 控制水流速度
在蒸汽锅炉实际使用过程中，省煤器出水流速应尽量控制在操作规程的标准范围内，降低一些杂质凝结，提高水流对杂质的冲刷，以利于降低腐蚀程度。
3.3 炉内水温需严格控制
造成蒸汽锅炉腐蚀的原因有很多，要想有效地治理，需以预防为主。针对不同的影响因素，制定不同的预防措施。炉内的水温不稳定会加大氧腐蚀发生的几率。研究表明：当水体温度处于65℃～70℃之间时，水温对蒸汽锅炉造成的均匀腐蚀影响最大；当水体温度处于90℃～100℃之间时，水温对蒸汽锅炉造成的局部腐蚀影响最大，为此在设计热水锅炉和蒸汽锅炉的省煤器时，应考虑到这一因素。因此，要严格控制炉内的水温。将水温控制在合理的范围内，降低氧腐蚀发生的几率。例如，在省煤器的选择或设计方面，要着重考虑水温因素，水温要控制在100℃或65℃以上，当然，具体要根据实际情况来定。
4 结论
在中石化行业，由于蒸汽锅炉连续运行过程中腐蚀现象是存在的，一旦发生腐蚀，蒸汽锅炉使用寿命将被大大缩短，甚至会发生爆炸，因此，科学防范与合理处理是必不可少的。只有认真分析锅炉腐蚀的原因并采取相应的防范措施，才能够延长蒸汽锅炉的使用寿命，确保锅炉的使用安全。
参考文献：
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[2]刁呈振，沈国香.蒸汽锅炉氧腐蚀的原因及其预防措施探讨[J].中国高新技术企业，2014（07）.
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