化学腐蚀锅炉电的因素及防止方法探讨分析


来源:中联论文网    日期:2013-09-04 14:45:40

摘要:锅炉在使用中由于电化学腐蚀影响锅炉及热力系统安全和经济运行,使锅炉的安全和经济运行带来影响,造成事故停炉,导致运行锅炉发生故障,严重者可能导致重大事故发生,本文就影响锅炉电化学腐蚀的因素及防治方法进行阐述,使我们在今后的工作中能对锅炉电化学腐蚀引起足够重视,确保锅炉安全运行。
  关键词:电化学腐蚀;因素;控制
  1影响电化学腐蚀的因素
  影响锅炉电化学腐蚀的因素主要包括金属本身的内在的因素和周围介质的外在因素,内因主要表现为金属的种类、结构、金属中含有的杂质及存在的内部应力,一旦设备制好后,内因就确定了,外因主要表现在水中的含盐量、溶解氧量、PH值、温度和水的流速等,外因是影响锅炉金属腐蚀的主要因素,我们主要对其进行讨论。
  1.1溶解氧量氧是一种去极化剂,会引起金属的腐蚀,在一般情况下,氧的浓度越大,金属的腐蚀越严重,但是在某种特定的条件下,金属受溶解氧腐蚀的结果会在其表面产生保护膜,从而减缓腐蚀速度。此时,水中的溶解氧的浓度越大,产生保护膜的可能性也越大,所以会使腐蚀减弱。
  1.2PH值PH值对金属的腐蚀产生极大的影响,PH值低就是水中H+离子浓度大,此时H+离子充当去极化剂,产生的腐蚀称为氢去极化腐蚀。当水中溶解氧引起金属腐蚀时,PH值越低,金属腐蚀速度越大,这是因为低PH值时,铁的腐蚀主要是由于H+离子的去极化作用而引起的,当PH值在中性点附近时,腐蚀速度受PH值的变化很小,这是因为此时发生的主要是氧的去极化腐蚀,水中溶解氧的扩散速度决定了金属的腐蚀速度,而与PH值的关系不大,当PH值较高时,即PH值大于8以后,随着PH值的增大,腐蚀速度降低,这是因为OH-离子浓度增高时,在铁的表面形成保护膜。
  1.3温度一般情况下,在密闭的系统中,温度越高,腐蚀速度越快。这是因为,温度升高时,各种物质在水中的扩散速度加快和电解质水溶液的电阻降低,这些都会加速腐蚀电池阴、阳两极的电极过程,如果钢铁的腐蚀过程是在开口体系中发生,那么温度升高到一定值时,腐蚀速度会下降,这是因为温升会使气体在水中的溶解度降低,当温度到达水的沸点时,由于气体在水中的溶解度为零,就不再有溶解气体的腐蚀。
  1.4水中盐类的含盐量和成分:一般来说,水的含盐量越高,腐蚀速度越快。因为水的含盐量越高,水的电阻就越小,腐蚀电池的电流就越大,但是当水中含有CO32-和PO43-时,就会在铁的阳性区生成难溶的碳酸铁和磷酸铁保护膜,从而降低铁的腐蚀速度,如果水中含有cl-离子时,由于cl-离子容易被金属表面所吸附,并置换氧化膜中的氧,形成可溶性的氯化物,所以能破坏氧化物保护膜,加速金属的腐蚀过程。
  1.5水的流速:一般来说,水流速度越大,水中各种物质扩散速度也就越快,从而使腐蚀速度加快,在空气中氧气进入水溶液而引起腐蚀的敞口设备中,当水的流速达到一定数值时,多量的氧会使金属表面形成保护膜,所以腐蚀速度减慢,但当水流速度很大时,由于水流的机械冲刷作用,破坏保护膜,腐蚀速度又会增高。
  1.6热负荷:热负荷越高,保护膜越容易受到破坏,即加快了金属的腐蚀速度,其主要原因是在高热负荷下,保护膜容易被破坏,一方面是由于热应力的影响,另一方面,也是由于金属表面上生成的蒸汽泡对膜的机械作用,此外,还发现随着热负荷的增高,铁的电位有降低的现象。
  2防止电化学腐蚀的方法
  金属的电化学腐蚀是由于金属和周围介质接触时形成的腐蚀电池引起的,为了使金属不受腐蚀,主要办法是设法消除产生腐蚀电池的各种条件,大体上说,这可以从金属材料的选择、提高金属材料的耐腐性、改善金属材料的表面状态和减少金属材料接触的周围介质的侵蚀性等方面着手。
  2.1金属材料的合理使用金属材料本身的耐腐性,主要与金属的化学成分、金相组织、内部应力及表面状态有关,还与金属设备的合理设计与制造有关,从防止金属腐蚀的角度看,无疑应该选择耐腐性强的材料,但是金属材料的耐腐性能是与它所接触的介质有密切关系的,到目前为止,还没有找到一种对一切介质都具有耐腐性的金属材料,所以应该根据金属周围介质的性质来选择金属材料,在工业实践中,选用金属材料时,除了应该考虑它的耐腐性,还要考虑它的机械强度、加工特性和材料的价格等方面因素。
  2.2水质调节同金属相接触的介质,对金属材料的腐蚀的影响,在某些情况下是可以改变的,也就是说,通过改变介质的某些特性,可以减缓或者消除介质对金属的腐蚀作用,例如,锅炉给水的除氧处理,就是除掉锅炉给水对金属的腐蚀,又例如,在锅炉化学清洗时,在除垢的酸液中加入少量的缓蚀剂等药品,就可以大大减少酸液对锅炉的钢材的腐蚀,对于已经建成投入使用的锅炉设备及其水汽系统等金属构件,设备和系统的金属材料已经确定,主要是从水处理和水质调节的角度,也就是从介质处理的角度,来讨论如何较少或者防止锅炉在热力系统中金属的腐蚀。
  2.3形成表面保护膜金属腐蚀产物有时覆盖在金属表面上,形成一层膜,这种膜对腐蚀过程的影响很大,因为它能把金属与周围介质隔离开来,使腐蚀速度降低,有时甚至可以保护金属不遭受进一步腐蚀,但是,并不是所有的腐蚀产物都可以起到良好的的保护作用,通常,金属表面是否形成良好的保护膜,是影响锅炉材料在使用介质中耐腐蚀性的一个重要因素。
  2.4特殊的保护方法在一些特殊场合,可以采用特殊的保护方法,如电化学保护技术中的阴极保护方法可用于防治或者简化凝汽器铜管的腐蚀。
  3结论
  综上所述,锅炉在使用中由于腐蚀影响锅炉及热力系统安全和经济运行,例如省煤器因腐蚀穿孔和给水泵叶轮的腐蚀、损伤等,造成事故停炉,发生在金属表面的均匀腐蚀,导致运行锅炉发生故障,以致使锅炉提前报废,或者缩短使用年限,而且给水系统的腐蚀物若被带入锅炉,还会污染锅水,引起锅炉内部的结垢和腐蚀,使锅炉的安全和经济运行带来影响,严重者可能导致重大事故发生。全国各行各业都蒙受着腐蚀造成的损失,腐蚀是无声无息的,很容易被人们忽视,但它不但使人们经济上受到损失,并且威胁生产安全,可以酿成灾难性的事故,所以防止锅炉系统金属的腐蚀,有利于确保锅炉在经济的条件下安全、可靠、长期地运行,减少不必要的损失,是锅炉水处理工作者一项重要的工作。
  参考文献:
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