探讨如何防治锅炉的腐蚀及其原因

摘要：时代的进步，科学的发展，使得锅炉业近年来发展的迅速不已。甚至俨然使锅炉成为了生产、生活不可缺少的专用设备。锅炉运行的好坏，直接影响着工业生产和生活的各项工作。根据近些年来锅炉因腐蚀而使修理数量上升的情况，分析了造成锅炉腐蚀的原因，提出了防止腐蚀的一些建议。

关键词：防治；锅炉腐蚀；原因；措施

1锅炉系统的腐蚀

我们所说的又会分为很多种应用于许多不同的行业，做着许多不同的贡献，例如：工业锅炉、电站锅炉、热水锅炉和余热锅炉等热力设备的工质是水和蒸汽，锅炉给水系统的腐蚀是锅炉发生事故、造成经济损失的主要原因，腐蚀所引起的设备或部件损坏、检修时间和劳动力、装置停产，甚至发生严重的安全事故所带来的损失是巨大的。给水中的溶解氧通常是造成热力设备腐蚀的主要原因，其来源主要由锅炉给水或热力管网返回的热水、凝结水在循环运行中漏入空气、汽轮机或凝结水泵的密封不严密等，它可以导致在运行期间和停用期间的氧腐蚀，为防止和减轻锅炉运行期间的氧腐蚀，必须对锅炉给水进行除氧。锅炉给水中溶解氧分别以化学腐蚀、电化学腐蚀、氧差腐蚀等形式对锅炉本体、汽轮机、给水管网等造成不同的腐蚀，特别是在疏松的污垢下、水渣沉积处、缝隙处及盈利不平稳处容易发生腐蚀，造成溃疡穿孔等，对金属强度损坏十分严重，是影响锅炉安全及寿命的重要因素。

2锅炉发生腐蚀的主要种类

腐蚀种类主要有以下几个方面，即常温腐蚀、点腐蚀、低温腐蚀。

2.1常温腐蚀

主要是由于金属表面和水接触，一方面金属表面游离出Fe2+，Fe中残存2个电子；另一方面水中分解部分H+和OH-。这时Fe2+和OH-在水和铁的界面上结合成Fe(OH)2，而H+又和母材铁中多余的2个电子结合成氢。如果铁接触的是纯水分子，空气也完全被隔离，这时的Fe(OH)2是一层难溶解的薄膜，盖在金属表面上使水和铁接触中断，此时全属不产生腐蚀。

当水呈微酸性和铁反应时，铁被溶解，腐蚀开始进行。在水中溶解的氧通过反应生成Fe(OH)3，而Fe(OH)3是难溶多孔物质，它不能致密着金属表面并连续反应，使腐蚀的速度加快，铁面上的腐蚀生长物是Fe(OH)3和一部分Fe(OH)3(呈红色)。发生常温腐蚀的锅炉主要是备用锅炉和停炉保养锅炉。

2.2点腐蚀

铁的表面在制造过程中有氧化薄膜，或由于合适的水处理也可使金属表面生成氧化薄膜，这些薄膜可以保护金属不被腐蚀。但由于受到冲击力、热应力、水质不良等现象使这种保护膜破坏时，在常温或高温下就容易产生面腐蚀；而水中含有被溶解的氧时，就发生点状腐蚀。它是局部电化学作用的结果，即水为电解液，直接和水接触的金属表面为阳极，而水对于铁的电溶压比对薄膜电压大，从露出的金属表面阳极中Fe2+向水中溶解并与阴极OH-相结合，两极间组成Fe(OH)2沉淀。这时PH值比较低，水中有溶解的氧，阳极侧的Fe2+能继续溶出，阳极面就产生了深度腐蚀，也就是所说的点腐蚀。

2.3低温腐蚀

燃料在燃烧时被氧化为SO2，SO2有一部分又被氧化生成SO3，SO3在燃烧气体中与水蒸气化合生成H2SO4蒸汽。H2SO4当温度降低时，在低温处凝缩附着在金属外表面，使这部分金属产生腐蚀。燃烧气中的水蒸汽的露点约是500℃，但有H2SO4混入时，其露点会上升到1700℃左右，因而层部受热面时常发生这种腐蚀。在10000℃以上的高温下是不能生成SO3的，但在4000℃以下的低温下，SO3产生得比较快。露点温度与下列因素有关，当燃料气中SO3含量高时，CO2含量少时，O2含量高时，则露点温度升高。越是低于露点的地方，腐蚀量就越大。

3影响腐蚀的因素

3.1溶解氧腐蚀

溶解氧腐蚀是一种电化学腐蚀，铁盒氧形成两个电极，组成腐蚀电池，在腐蚀电池中铁的电位总是比样的电极电位低，所以铁是电池的阳极，而遭到腐蚀。由于这些生成物比较疏松，没有保护性，一旦在金属表面的某一点发生腐蚀，就会持续下去。究其原因主要有两方面，一方面是氧化铁帽，腐蚀产物阻止了氧的扩散，在腐蚀产物下形成缺氧的阳极区，外部形成了富氧的阴极区，从而构成了一个浓差电池，两部分的差异，加速了腐蚀反应。溶解氧腐蚀的判别方式；当除去红色氧化铁帽是，在穴中暴露有黑色的四氧化三铁沉积物，则为溶解氧腐蚀。

3.2金属材料的性质

金属的化学成分是引起腐蚀的一个重要原因，特别是当钢材中硫、磷的含量超标时，腐蚀的速度加快。当材料的应力超过材料的屈服极限后，在局部超过屈服极限的部位，也容易产生电化学腐蚀。另外，钢材在加工制造过程中，被打击、弯曲、冷凝、硬化造成表面不均匀性，也造成电位差。这种现象在锅炉修理中普遍存在。变形程度大、内脚力大的部位，其电极电位低于变形程度小内应力小的部位，成为阳极，就发生腐蚀。如封头和管板的扳边圆弧处、胀管和焊管外，腐蚀就较为严重。在这些地方经常可以看到不规则的腐蚀坑，有的呈贝壳状、有的呈三角形，有的呈椭圆形等。

3.3 pH值

PH值表示炉中含氢离子浓度的大小，同时也表示炉水是酸性还是碱性。PH值为1-14，当PH值小于7时，为酸性，含氢离子量大，PH值越小，含氢离子量越大，酸度也越大；当PH值大干7时，为碱性，最大达到14，含氢离子值下降，但是氢氧根离子则大为增加。当PH值小于4时，金属表面氧化保护膜全部溶解，金属直接与酸介质接触，从而使腐蚀速度加快；当PH值大于13时，金属表面的保护膜又被碱直接溶解，金属直接与酸性介质接触，从而使腐蚀速度加剧；生成可溶性的NaFeO2及其络合物，因而也使钢材表面腐蚀速度大大增加。当PH值为10-12时，对于防止腐蚀最为有利，在没有氧的情况下，腐蚀过程是停止的。Ph值大于11时，即使有氧存在，腐蚀速度也大大降低。因为此时氧化保护层比较稳定，可阻碍氧的侵入。但在运输中常发现锅炉房的水处理工对pH值不够重视，PH值较低，一般在8左右,加重了腐蚀的速度。

4腐蚀发生的部位及防止方法

由于使用的炉型和燃料的特殊性，所以锅炉的腐蚀多发生在以下几个部位。如氧腐蚀多发生在水管锅炉的水管里、火管锅炉的火管上；当给水除氧不正常时，水管锅炉的下降管；当焊口组织不致密，在热应力交变和氧的作用下，也易发生氧腐蚀。

５结束语

结合以上所说，锅炉的腐蚀原因十分的复杂，防腐自然也变得复杂许多，我们只能从多方面加强防腐工作。首先应从以下几个方面入手：a.采取新的科技手段控制溶解氧含量。这是控制腐蚀的首要任务，但由于除氧器设备投入资金较大，而且效果不太理想，给工作增加了一定的难度。为解决这个问题，一些科技人员经过长期的科研攻关，研制成功了ZCL-1型阻垢除氧缓蚀剂，YL-1型锅炉湿保剂和YL型除氧剂，经过几个采暖期的试用，效果十分可观。除此之外，它们的另一个共同特点是比其他水处理方法节省资金。b.要敦促锅炉制造厂从根本上解决炉管易腐蚀的问题，应从保温材料的成分、锅炉结构等多方面入手进行改造。这就要求管理部门对锅炉制造厂采取强硬措施，让其改造。c.严格控制对锅炉的酸洗。即洗前要检验，根据结果定洗炉方案。洗后要验收，检查洗炉效果。同时要对洗炉队伍进行质量跟踪，不执行有关部门规定的队伍，应坚决取缔。以上为笔者工作经验，希望为同行提供参考。