《炉水发红蒸汽冷凝水呈酸性 炉管穿孔锅炉腐蚀一法解决.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《炉水发红蒸汽冷凝水呈酸性 炉管穿孔锅炉腐蚀一法解决.docx(8页珍藏版)》请在文库网上搜索。
1、炉水发红蒸汽冷凝水呈酸性 炉管穿孔锅炉腐蚀一法解决河北某材料公司新装2台型号为WNS6-1.25-Y/Q的6t/h蒸汽的天然气锅炉,一用一备,2台锅炉每周交替运行,锅炉补给水为30%树脂软化水和70%回用的高温蒸汽冷凝水,无除氧器,运行时给水加碳酸钠Na2CO3作为阻垢剂,锅炉间歇性运行,平均每天运行12小时,停炉期间未采取停炉保护措施,运行期间发现锅炉排污水颜色发红,回用的85摄氏度高温蒸汽冷凝水颜色泛黄,凝水铁超标全铁含量0.77mg/L,蒸汽冷凝水PH值5-6.5,运行18个月后,其中1台锅炉发生了炉管穿孔泄漏。新装2台锅炉腐蚀炉管穿孔 炉水发红蒸汽冷凝水铁超标一、锅炉腐蚀炉管穿孔管样检
2、查及腐蚀物检测停炉后对2台锅炉内部炉管进行了检查,发现2台锅炉的高热负荷区域的炉管表面和炉胆表面局部都有严重腐蚀。炉管、炉胆表面均附着有褐色的沉积物,割取了腐蚀穿孔炉管和已腐蚀未穿透的炉管分别查看,炉管表面有很多大大小小的鼓包,鼓包外表层为黄褐色;拨开外表层,次层为附着性较强黑色坚硬沉积物;除去所有腐蚀产物后发现其下有溃疡状腐蚀坑,且腐蚀坑密集,深度为0.11.7mm,有的已经接近穿透。炉胆表面许多部位有明显的皿状腐蚀沟槽和腐蚀迹象,炉胆表面腐蚀坑最深处达23.4mm,腐蚀部位有坚硬的黑褐色的腐蚀产物,用磁铁接近铲除下来的黑褐色的腐蚀产物,发现有磁性,疑为四氧化三铁Fe3O4。经对割取的腐蚀部
3、位炉管管样进行金相检查和力学性能试验,试验表明炉管金属基本没有变化,炉管也没有明显脱碳现象,可以确定锅炉炉管无过热腐蚀和应力腐蚀现象。经对炉管腐蚀产物及炉胆腐蚀产物检测化验发现:炉管腐蚀产物铁氧化物占比高达87.4%,炉胆腐蚀产物铁氧化物占比高达74.7%。锅炉炉胆表面局部都有严重腐蚀炉管腐蚀穿孔二、锅炉炉管腐蚀穿孔原因分析炉管腐蚀产物铁氧化物占比高达87.4%,炉胆腐蚀产物铁氧化物占比高达74.7%,锅炉内的铁氧腐蚀产物的有5个来源:1、锅炉炉胆和炉管自身的氧腐蚀产物。锅炉没有除氧器或除氧措施,给水携带溶解氧进入锅炉,引起电化学腐蚀,铁和氧形成两个电极,铁的电极电位比氧的电极电位低。氧气对钢
4、和铁的腐蚀速度具有双重影响,一方面,氧气无论对于阴极还是阳极,都是很好的去极化剂,加速了金属的腐蚀速度。另一方面,锅炉水中溶解氧浓度增大,由于钢材受溶解氧腐蚀的结果,在其表面产生致密的保护膜,所以会使腐蚀减弱。保护膜形成后,虽然可在钢材表面减少腐蚀核心的数目,却提高了每个已开始腐蚀点的腐蚀速度。由于氧腐蚀具有局部性的特点,所以我们就看到了很多大大小小的鼓包,清除铁氧腐蚀物后看到一个个麻点状溃疡腐蚀凹坑。2、停炉腐蚀产物。锅炉是间歇性运行,每天锅炉运行12小时短周期停炉12小时,2台6t/h锅炉每周交替运行,每台锅炉每月长周期备用停炉15天,2台锅炉停炉均未采取保护措施,停炉期间有外界空气中的氧
5、进入未排空炉水烘干的炉内,潮湿的炉内氧腐蚀损害设备作用不可小觑,实践表明,停炉期的腐蚀往往比运行中的腐蚀更为严重。当锅炉频繁停用,在运行腐蚀中生成的低价氧化铁,在锅炉下次停用时,由于吸收空气中的氧又重新被氧化成高价氧化铁,随着运行和停用交替进行,反复进行腐蚀过程,从而导致腐蚀加剧,所以启停频繁的锅炉腐蚀尤为严重。3、给水带入的铁氧腐蚀物。锅炉给水为30%树脂软化水和70%回用的高温蒸汽冷凝水组成,由于锅炉使用碳酸钠Na2CO3作为阻垢剂,锅水中存在大量的碳酸氢根,锅水中碳酸氢根受热分解成二氧化碳CO2,二氧化碳CO2随蒸汽进入用热系统和蒸汽冷凝水回收系统,二氧化碳CO2溶入不仅降低蒸汽和回用的
6、蒸汽冷凝水的PH值,还会对蒸汽和凝水系统设备及管线造成酸性腐蚀,这也是回用的85摄氏度高温蒸汽冷凝水颜色泛黄,凝水铁超标全铁含量0.77mg/L,蒸汽冷凝水PH值5-6.5呈酸性的原因。凝水铁超标全铁含量0.77mg/L,凝水未处理直接回用锅炉,不显色的二价铁离子在锅内受热氧化成显色三价铁,随着锅水不断浓缩铁离子浓度增大,锅水颜色开始发红,这也是运行期间发现锅炉排污水颜色发红的主要原因。锅水中不断浓缩铁离子沉积在锅炉受热面上形成氧化铁垢即铁氧腐蚀物。锅炉内烟管、锅筒、炉胆上数量众多大小的鼓包,鼓包外层为坚硬且附着性很强的黄褐色沉积物,刮开外层,中间为铁锈,最下层为黑色物质。4、氧化铁垢下腐蚀产
7、物。无论锅炉炉胆和炉管自身的氧腐蚀产物、还是停炉腐蚀产物、或者给水带入的铁氧腐蚀物,它们在锅炉炉胆和炉管形成氧化铁垢为主的铁氧腐蚀物,铁氧腐蚀物中的三氧化二铁Fe2O3,成了锅炉内腐蚀的去极化剂,这时锅炉内会发生下列电化学腐蚀:阴极区:Fe2O3nH2O+2e2Fe(OH)2+2OH+(n-3)H2O阳极:FeFe2+2e二次反应:Fe2+2OHFe(OH)2进一步氧化反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3再转化:2Fe(OH)3+Fe(OH)2Fe2O3+4H2O总反应:2Fe+2Fe2O3nH2O+O2Fe3O4+nH2O如此,只要炉内存在三氧化二铁Fe2O3,就会使氧化铁
8、垢下腐蚀反应不断持续,氧化铁垢鼓包不断形成,氧化铁垢下腐蚀坑越来深,随着时间延长,锅炉炉胆和炉管穿孔和泄漏在所难免。锅炉腐蚀炉管穿孔 炉水发红蒸汽冷凝水铁超标5、炉胆介质浓缩碱腐蚀产物。从炉胆表面的腐蚀情况和腐蚀物分析来看,炉胆的腐蚀与炉管的腐蚀有所差异,炉胆腐蚀是以介质浓缩碱腐蚀为主。由于锅炉给水投加Na2CO3碳酸钠防垢剂,锅炉炉胆的热负荷很高,而且炉水循环不明显,碳酸钠的水解反应:Na2CO3+H2O2NaOH+CO2,给水碱度的一半在锅炉内分解产生了氢氧化钠NaOH,所以沉积的铁氧腐蚀物下就会由于渗入锅水蒸发而发生浓缩而产生侵蚀性的浓氢氧化钠NaOH,尽管这种浓缩的炉水在又有新炉水的渗
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
0人已下载
免费下载 | 加入VIP,免费下载 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 锅炉腐蚀结垢 锅炉停用保护 炉管穿孔 炉水发红 蒸汽冷凝水铁超标