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腐蚀处理的严重性

作者:德懋鑫    来源:行业新闻    发布时间:2019-02-20 13:40:20

锅炉的蒸发会导致杂质浓缩。锅炉中的垢在热交换表面的沉积,或悬浮物质沉积在金属表面上,变硬、变粘。锅炉中的高温会分解一些矿物质,引起其它物质溶解度降低。

水中的杂质和沉积物会导致结垢和沉积物,如:二氧化硅、悬浮物,或溶解的铁、油和其它工艺污染物。

溶解的钙和镁的重碳酸根受热会分解释放出二氧化碳,并形成不溶性的碳酸盐。

二氧化硅通常在水中不会大量出现,但在某种条件下会形成硬垢。尤其是在原水处理不彻底的情况下,胶体硅进入化学水系统,且不能被离子交换工艺去除,必然进入锅炉系统,必然增大硅垢形成的趋势,从而降低蒸汽的品质。

硅酸化合物在水中的溶解度很小,其中溶解性的硅酸称为活性硅(或溶硅),而大部分却在水中进行聚合而成为双分子或三分子聚合物,最后成为完全不溶解的多分子聚合物,即称为胶体硅。它们在水中处于动平衡状态,并随pH值而变化,当pH值高时,较多转变为可溶性硅。因此控制炉水的pH>9.5相当关键。硅酸化合物存在于水和蒸汽中的危害很大,一旦进入锅炉后,胶体硅随着压力及pH值升高而转化为溶硅,从而使炉水中的含硅量不断增加,有时即使加大排污量也难以改变炉水含硅量,同时,硅酸在高温的蒸汽中有较大的溶解度,并随压力、温度的升高而溶解度不断增大,因此,进入锅炉的硅酸在炉内的沉积虽然不多,却大部分被蒸汽带走,硅酸随着蒸汽的做功过程,温度、压力的降低,而溶解度降低,因此就沉在汽轮机的叶片或喷嘴中形成质硬的硅酸盐垢,严重时,可使气压机效率大幅度下降,阻塞通道,限制出力,影响气压机的生产安全,为此,必须控制给水的含硅量,并使用化学品防止炉水的夹带。

回用凝结水的腐蚀产生的铁和铜也能引起系统潜在的腐蚀和沉积物。

锅炉给水中含有铜和铁时,会在金属受热面上形成铜垢或铁垢,由于金属表面与铜垢、铁垢沉积物之间的电位差异,从而引起了金属的局部腐蚀,这种腐蚀一般是坑蚀,容易造成金属空孔或爆裂,导致设备、管线和阀门的泄漏,所以危害性很大,因此,严格控制给水中铜和铁的含量,是防止锅炉腐蚀的必要措施。给水中的铜与铁,一般来源于凝结水、补给水以及生产回水系统,因此必须通过添加缓蚀剂或机械过滤器等防止以上水系统的腐蚀。

油和其它工艺污染物会形成沉积物,并会促进其它杂质的沉积,导致夹带现象。

结垢和沉积物会在锅炉表面,特别是炉管上形成一层绝缘层,这会阻止炉管与炉水循环水的热交换。这种过热最终导致炉管故障。这层绝缘层也会导致更高的能量消耗。锅炉沉积物也会部分或全部阻塞炉管,随之导致炉管过热或爆管故障。沉积物最终导致不定期的停车、增加清洗费用。

腐蚀最终导致设备、管线和阀门和金属损伤,造成这些部位的泄漏,锅炉金属由于与水汽直接接触,再经过低温加热器、除氧器、高温加热器、锅炉、凝汽器等,这个过程为铁的腐蚀提供了足够的停留时间,例如,铁或磁性四氧化三铁转换为氧化铁,导致腐蚀。

因此,需要采用有效的炉内处理技术,并结合凝结水处理技术对结垢和腐蚀进行综合控制,才能真正处理好锅炉系统的此类问题。

目前的中压锅炉水系统采用磷酸三钠处理,受自身性质的影响,有明显的处理缺点:

1、PO43-对水垢的抑制没有低剂量(阈值)效应,故对水垢没有抑制效果,只能生成Ca10(OH)2(PO4)6水渣,且是按化学计量形成的,排污量大,否则炉内难免有磷酸盐的过饱和沉积,增加夹带的趋势;

2、PO43-本身是成垢基团,在高温高压下无法对锅炉提供有效的钝化防护,因化合的磷酸铁盐是其与腐蚀性离子Fe3+形成的;

3、PO43-对锅水的pH缓冲能力有限,且在锅炉负荷发生变化时易出现磷酸盐的"暂时消失",导致磷酸钠加入过量;

4、生成的盐类,易因夹带进入蒸汽系统中,导致蒸汽系统汽轮机的结垢和管线的腐蚀。表现为蒸汽系统中Na+、SiO2等含量偏高。

5、对给水带入的Fe和SiO2没有分散效果,易导致局部沉积,产生电化学腐蚀。

6、磷酸盐垢曾在一些锅炉系统的汽轮机叶片和透平上反映的比较突出,表明蒸汽中有磷酸盐垢夹带进入汽轮机系统。日积月累,对汽轮机长期安全、稳定运行造成严重后果。

 

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