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干货!停用锅炉的腐蚀与保护,咱化工人必须掌握的知识  

2016-12-30 10:39:41|  分类: 102工程百科杂坛 |  标签: |举报 |字号 订阅

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停用锅炉腐蚀

锅炉在停用期间如不采取适当的保护措施,则锅炉的本体及整个汽水系统的

金属表面都会受到溶解氧的腐蚀,且腐蚀的速度比运行期间快得多。事实证明,腐蚀严重的锅炉,大多数是由于停炉保护不当造成的,而这些腐蚀产物如不清除,又会在锅炉重新运行后加速电化学腐蚀。因此,停炉腐蚀不仅会缩短锅炉 的使用寿命,而且会形成运行隐患。


停用锅炉的腐蚀


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一、停炉腐蚀的原因


锅炉停用后,外界大量的空气会进入锅炉的汽水系统内,尤其是锅炉冷却放水后没有烘干时,金属表面会附着一层水膜,而空气中的氧则易在此水膜中溶解并达到饱和,且氧与铁发生腐蚀反应后,空气中的氧又会迅速不断的加以补充,所以很容易导致金属的氧腐蚀。如果金属表面残留的炉水中含有Cl-或SO42-时,则腐蚀就会更加严重。

二、停炉腐蚀的影响因素


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停炉期间发生腐蚀的程度与多种因素有关。其主要有以下几点:

1、湿度

对放水停用的锅炉,金属表面的潮气对腐蚀速度影响很大。空气湿度较大时,易在金属表面结露,形成水膜,造成腐蚀加剧。当金属表面干燥,且锅炉内部的相对湿度小于30%时,可以完全防止铁的腐蚀。 

2、水中的含盐量 

锅炉中或金属表面水膜中含盐量增加会加速腐蚀进行,特别是氧化物和硫酸盐含量增大时,将使腐蚀速度明显上升。 

3、金属表面的清洁程度 

当金属表面有沉积物或水渣时,该部位就易积存残留水分,使垢渣下的金属表面始终处于潮湿状态,同时垢渣又妨碍氧扩散进去,而垢渣周围的金属表面则有较充足的氧。

这样,由于养的浓度差异,便形成了浓差腐蚀电池,渣垢周围氧浓度大的部位为阴极,垢渣下氧浓度低的部位为阳极而使垢下金属受到腐蚀。 

由上可知,要防止停用锅炉发生腐蚀,就应使锅炉的金属表面保持干燥和清洁,及时清除水垢或堆积的水渣;对于湿法保护的,应尽量降低水中的含盐量,防止加速氧腐蚀。 


停炉保护的常用方法


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一、停炉保养的基本原则为


1、阻止外界空气进入停用锅炉汽水系统内; 

2、保持汽水系统内金属表面的干燥; 

3、在金属内表面形成具有防腐蚀作用的薄膜,以隔绝空气; 4、使金属表面浸泡在含有除氧剂或其他保护剂的介质中。

二、保养方法


干法保护和湿法保护两大类 

干法保护
1
1、干燥剂法


干燥剂法适用于停炉时间较长(三个月以上)的锅炉保护。对于汽包容积占整个锅炉水容积比例越大的锅炉,用此法越方便。其具体方法如下: 

(1)、余热锅炉停用后,应对锅炉进行停炉保养。在锅炉进口温度下降到300℃以下,炉水温度降至100℃左右时,开启各排污门全面快速放尽余热锅炉内的炉水。打开各检查孔,清除沉积在锅炉内的水垢和水渣以及外部的烟灰等,利用窑炉的余热将锅炉各受热面及设备烘干,烘干后关闭锅炉各阀门。 

(2)、将干燥剂放入汽包及各联箱内(放入的干燥剂位置及数量要在做好记录,以防止遗忘)。放入后立即封闭汽包人孔门和各汽水阀门,使汽水系统与外界空气严密隔绝。 

干燥剂用量及失效判断

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(3)、干燥剂保养时要注意以下几点问题:

干燥剂不要直接接触锅炉金属表面,可装在铁盘等容器内;

放置干燥剂后,要关严手孔和其它孔盖,汽、水管道上的阀门必须截断;

要定期检查干燥剂情况,一般第一次半个月左右检查一次干燥剂的情况,以后每隔1个月检查一次干燥剂,失效应及时更换。 


2、烘干法


烘干法常用于锅炉检修期间的防腐。当炉水温度降至100℃左右时,将锅炉炉水全部放尽,利用窑炉的余热将锅炉金属表面烘干。 


3、充氨法


充氨法一般用于电站锅炉长期停炉的保护。由于氨对铜有腐蚀作用,因此采用充氨法时,应将锅炉汽水系统中所有的铜质部件拆除或进行封堵隔离。 

充氨法是锅炉停用放水后,向锅炉内充氨气,使锅炉内氨气压力保持在13kpa,以排出空气,减少金属表面水膜中的含氧量。由于氨气溶解在水膜中后,可使金属表面具有良好的耐腐性,因此充氨法对金属表面的干燥度没有严格的要求,但要求整个系统必须严密无泄漏。

用湿润的红色石蕊试纸对氨气可能泄漏部位进行检查, 试纸由红变蓝则有氨气泄漏,立即进行堵漏。还应严禁明火作业,以防爆炸。 


4、缓蚀剂保护法


用于停炉保护的缓蚀剂一般都具有良好的挥发性,因此也称为气相缓蚀剂法。主要缓蚀剂有:碳酸铵、碳酸氢铵、磷酸氢二铵等无机铵盐,碳酸环已胺、乌洛托品、苯甲酸按等有机胺类,以及复合型的TH901缓蚀剂等。

这类缓蚀剂的特性是:易挥发,可形成一定的蒸汽压;能在金属表面形成保护膜,有较高的防腐能力;对金属表面的干燥度要求不高,特别是TH901缓蚀剂对于潮湿的金属表面也具有良好的防腐效果。 

使用方法:

锅炉放水后,清除渣垢,按一定量的比例在炉内均匀投放药剂,关闭各阀门,严密封闭系统即可。 

需要注意的是,这类缓蚀剂大多会挥发氨气,对铜部件有侵蚀作用。

因此应将锅炉汽水系统中所有的铜质部件拆除或封堵隔离;或者用乌洛托品:苯并三氮唑:碳酸环已胺=3:2:7(质量比)的混合缓蚀剂,以防止对铜部件的腐蚀。 


湿法保护
2


湿法保护是指停炉期间用具有保护性的水溶液充满锅炉,以防止空气进行系统的一类保护方法,可以分为以下几种: 


1、碱液法


即采用加碱液的方法,使锅炉中充满pH值达10以上的水溶液,使金属表面钝化,以防止溶解氧对金属的腐蚀。常采用氢氧化钠和磷酸三钠的混合液,停炉时间在三个月以内可用此法。 

(1)、停炉后,首先将锅炉内外的污垢、水渣等清除干净,截堵与外界相连的管路;拆除汽水系统中所有的铜质部件或进行封堵隔离。 

(2)、将氢氧化钠(用量为:4kg/m3)和磷酸三钠(用量为:1.5kg/m3)用软化水或凝结水溶解后加入锅炉内,并用泵将锅炉内的碱溶液循环均匀。 

(3)、最好将炉水加热至105℃左右,以排除水中的氧等气体。然后关闭所有的门孔及阀门并保持无泄漏。


2、保持压力法


如锅炉停运时间较短(一周内),可对锅炉进行充压保养。小容量的锅炉可以利用锅炉的余压(0.05~0.1MPa),保持锅炉水温略高于100℃;

中 、高压锅炉可以在锅炉中充满合格的给水,用给水泵顶压,维持锅炉压力在0.5~1.0MPa左右。

关闭关汽水系统所有阀门,杜绝空气进入锅炉内。为了保持锅炉的压力和温度,可以定期在窑炉蒸发器下生微火,也可以定期用相邻窑炉的锅炉蒸汽进行加热。

如果发现锅炉的压力下降,应及时查明原因,并用给水泵顶压至规定压力。 


3、亚硫酸钠保护法


亚硫酸钠是一种还原剂,在碱性溶液中可以与氧很好的反应,从而防止氧对金属的腐蚀。其方法是在碱液法的基础上添加亚硫酸钠。一般要求保持水中亚硫酸钠过剩量10~30mg/L。 


4、氨水法及氨-联氨法


锅炉停用时间较长使用此方法。锅炉停用后,放尽炉水,拆除或隔离系统中的铜部件,充入用凝结水或给水配制的浓度为700~800mg/L的氨水溶液;或锅炉停用后不放水,直接充入氨水和联氨。使锅炉内水质pH值在10~10.5之间,联氨的过剩量应达到200mg/L。

药液用泵打入系统内,并循环至均匀,待锅炉均匀的充满保护液后,关闭各阀门。停炉期间整个系统应严密无泄漏,以防止空气进入。 

用此方法,当锅炉要重新投入运行时,应将保护液全部排放干净,并进行彻底冲洗。点火后应先从向空排汽门排汽,直到蒸汽中的氨含量小于2 mg/kg时方可送汽,以免蒸汽中的氨浓度过大腐蚀凝汽器铜管。 


5、充氮法


锅炉充氮法可以不放水湿法进行,也可以空锅炉干法进行。由于氮气很不活跃,无腐蚀性,当锅炉充有一定压力的氮气后可以阻止氧气进入。对于结构较复杂的锅炉,有的部位积水不容易放干净,不宜用干法保养,可以用充氮法。

其方法是:停炉前将充氮的管路接好,当锅炉的压力降至0.15Mpa左右时,用氮气瓶经临时管路向锅炉汽包及省煤器等处送氮气。具体要求如下: 

(1)、氮气纯度在99%以上; 

(2)、空锅炉充氮气时,锅内氮气压力应在0.15Mpa以上;湿法充氮气前最好在锅炉中加入适量的联氨,并用氨水调锅炉水pH值在10以上; 

(3)、充氮时,锅炉汽水系统内所有阀门都应关闭,并使锅炉保持严密不漏;若有泄漏立即消除,以免氮气因泄漏而消耗过大和难以维持氮气压力。 


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停炉保护方法的选择


停用锅炉的保护,应根据锅炉结构、停用时间及防腐要求等来选择,现将上述各保护方法汇总于下表供参考:

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