降低電廠化學(xué)酸堿系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕速率

摘 要：本文針對大唐洛陽熱電有限責(zé)任公司的化學(xué)制水系統(tǒng)設(shè)備腐蝕的原因分析，詳細闡述對不同腐蝕原因有針對性的采取涂刷保護層、隔絕酸性氣體、提高來水溫度、加強通風(fēng)降低空氣濕度等方法，降低設(shè)備的腐蝕速率，延長設(shè)備使用壽命。

關(guān)鍵詞：設(shè)備腐蝕；原因分析；防護措施

良好的生活和工作環(huán)境是我們?nèi)祟愘囈陨娴臈l件，保護環(huán)境就是保護我們自己。面對地球生態(tài)環(huán)境日益惡化、資源日益短缺的現(xiàn)實，我們應(yīng)該清醒地認識到：保護環(huán)境、節(jié)約能源，是我們共同的責(zé)任。而如何做到保護環(huán)境、節(jié)約能源，人人有責(zé)呢？其實在我們?nèi)粘５墓ぷ髦芯涂梢员M到自己的一份責(zé)任。比如管理好設(shè)備，降低設(shè)備腐蝕速率，少發(fā)生甚至不發(fā)生跑冒滴漏現(xiàn)象，就是減少對環(huán)境的污染。

1 化學(xué)制水酸堿系統(tǒng)設(shè)備腐蝕現(xiàn)狀

大唐洛陽熱電有限責(zé)任公司，化學(xué)制水酸堿系統(tǒng)設(shè)備：酸儲存罐10個，堿儲存罐4個，酸堿計量箱共6個。陰、陽離子交換器、混合離子交換器、軟化器、高效過濾器等共41臺。自系統(tǒng)投運至2013年底，腐蝕已經(jīng)相當(dāng)嚴重，設(shè)備表面生銹，漆皮脫落，甚至部分管壁變薄發(fā)生酸堿泄漏事故，跑冒滴漏的現(xiàn)象時有發(fā)生。酸堿泄漏既污染環(huán)境，又存在安全生產(chǎn)隱患和人身傷害風(fēng)險。而設(shè)備使用壽命的減少，必然造成修理費用的增加和人力資源的浪費，與能源節(jié)約、環(huán)境保護的方針政策大相徑庭，所以對酸堿系統(tǒng)腐蝕的設(shè)備進行修復(fù)，降低安全風(fēng)險，節(jié)約生產(chǎn)成本，延長設(shè)備使用壽命勢在必行。

2 設(shè)備腐蝕的原因分析

電廠設(shè)備絕大多數(shù)是由金屬制造的。而金屬表面與其周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而遭到破壞的現(xiàn)象稱為腐蝕。例如鐵器生銹和銅器長銅綠就是鐵和銅的腐蝕現(xiàn)象。而在電廠制水系統(tǒng)中最有代表性的腐蝕介質(zhì)就是酸和堿。這些酸和堿的腐蝕性要比自然環(huán)境下的其他物質(zhì)要強的多。

金屬的腐蝕，按其本質(zhì)不同可分為兩類，化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。

（1）化學(xué)腐蝕是金屬和周圍的環(huán)境介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用而產(chǎn)生的損壞，在腐蝕過程中沒有電流產(chǎn)生。例如金屬在高溫的空氣中或氯氣中的腐蝕，非電解質(zhì)對金屬的腐蝕等。引起金屬化學(xué)腐蝕的介質(zhì)不能導(dǎo)電。

（2）電化學(xué)腐蝕是金屬在電解質(zhì)溶液中發(fā)生電化學(xué)作用而引起的損壞，在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。金屬在潮濕的地方就容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。在潮濕的環(huán)境中，金屬表面會形成一層薄薄的水膜，如果增加酸或堿類物質(zhì)，使水呈較強酸性時，氫離子得電子析出氫氣，發(fā)生析氫腐蝕，將會極大的加快腐蝕速率。正如夏季時，制水系統(tǒng)設(shè)備因溫度差異，設(shè)備極易 “出汗”，看上去就跟“洗澡”一樣。如果這層水膜呈弱酸性或中性，能溶解更多的氧氣，此時氧分子得電子而析出氫氧根離子，發(fā)生吸氧腐蝕，同樣極大降低了設(shè)備的使用壽命，這是金屬腐蝕的另一主要原因。

電化學(xué)腐蝕是金屬腐蝕中最普遍、最重要的一種類型。那么影響電化學(xué)腐蝕的因素主要有PH值、溫度、溶解氧量、水中鹽類的含量和成分等。

PH值是對金屬腐蝕影響很大的一個因素。在含有氧的酸性水中，PH值越低，腐蝕速率越大。當(dāng)生產(chǎn)所用設(shè)備制成投入使用時，其材質(zhì)就已經(jīng)確定，而設(shè)備所處的環(huán)境就成為影響該設(shè)備金屬腐蝕的主要因素。我公司制水系統(tǒng)，陰陽離子交換器再生時排放的廢液是腐蝕性極強的酸、堿，后經(jīng)排污溝流至中和池。因排污溝是敞開式的，無法封閉廢液揮發(fā)的酸霧，使設(shè)備直接與酸霧接觸，對設(shè)備造成了電化學(xué)腐蝕。

在酸堿儲存罐中，由于酸堿罐中的襯膠防腐層出現(xiàn)破損，導(dǎo)致酸堿直接與金屬接觸，腐蝕的速率最快，影響最大。以往出現(xiàn)過酸儲存罐腐蝕，大量鹽酸泄漏，極大的造成了環(huán)境污染和資源的浪費。

3 設(shè)備腐蝕的防護措施

防止金屬設(shè)備腐蝕的方法有很多，主要有更換金屬設(shè)備的材質(zhì)，采用耐腐蝕的原材料。一般情況下更換材質(zhì)只能局部采用，不能大范圍的進行更換，那樣成本太高。那就從周圍介質(zhì)的外在因素考慮。比如把要保護的設(shè)備與腐蝕介質(zhì)隔離開，或?qū)饘俦砻嫠⒎冷P漆等方法來處理，再者改善金屬設(shè)備所處的環(huán)境，減少引起化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的因素。考慮到洛熱公司的制水設(shè)備腐蝕的主要因素有溫度、濕度、陰、陽離子交換器、混合離子交換器樹脂再生排污時揮發(fā)到空氣中的酸霧。針對這些影響因素可以采取如下措施：

3.1 在金屬設(shè)備表面涂刷防銹漆

大多數(shù)金屬設(shè)備出廠前都要進行刷防銹漆處理，以減少金屬腐蝕，延長設(shè)備使用壽命。大唐洛陽熱電有限責(zé)任公司于2013年進行招標(biāo)，對設(shè)備進行了除銹刷漆處理。具體工藝如下：

首先進行表面除銹打磨處理，表面處理是防腐工作的第一道關(guān)口，它的好壞直接影響施工質(zhì)量。表面處理工作主要有：去除舊漆皮、清潔油污及雜物，使金屬表面具有合適的粗糙度，粗糙度應(yīng)在20～50/um范圍。

因為除銹是在不影響生產(chǎn)的情況下進行的，所以除銹時，易采用人工除銹和電動砂輪打磨兩者相結(jié)合的方法。用鋼絲刷清理焊縫，將板及其它死角部位的內(nèi)銹除凈。然后對設(shè)備表面進行清潔處理，要求沒有油脂﹑污垢，沒有附著不牢的氧化皮﹑鐵銹和油漆涂層等附著物。為了使金屬表面具有合適的粗糙度，等設(shè)備表面處理工作結(jié)束后，可用砂布在金屬表面進行打磨，再用棉布清洗。

設(shè)備表面除銹工作結(jié)束后，即可涂刷環(huán)氧聚氨酯鐵紅防銹漆一遍，防止設(shè)備受潮生銹。設(shè)備除銹處理和涂刷第一層底漆可分開逐段進行。不用等表面除銹工作全部結(jié)束后，再進行涂刷底漆工作。到底漆一遍完全干燥后，涂刷環(huán)氧聚氨酯防腐色漆二遍。中漆二遍完全干燥后，涂刷聚氨酯清漆一遍。

設(shè)備涂層表面應(yīng)平整，顏色一致，無針孔、氣泡、流掛、起皺﹑漏刷、滲色和破損等缺陷，厚度符合技術(shù)要求。所有涂刷設(shè)備及管道表面顏色要和原來顏色相一致并要有明顯的介質(zhì)流向箭頭及設(shè)備名稱標(biāo)識。

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3.2 改善設(shè)備的周圍環(huán)境

（1）隔絕酸性氣體。因雙室陰陽床、混床進行再生時，經(jīng)常有酸霧揮發(fā)到空氣中，這是設(shè)備腐蝕加劇的一個重要因素。減少甚至去除空氣中揮發(fā)的酸性氣體是一種有效的防護措施。具體措施是將制水間的排污地溝上部進行封閉。原來采用的是格柵蓋板覆蓋在地溝上，現(xiàn)采用全封閉蓋板將地溝覆蓋，只留有排污口，杜絕酸霧揮發(fā)到空氣中，改善設(shè)備所處的環(huán)境。

（2）提高來水溫度。夏季的時候，設(shè)備“出汗”嚴重。所謂 “出汗”，是夏季的時候，金屬設(shè)備的溫度相對于外界氣溫來說比較低，空氣中的水蒸氣遇冷，就會在金屬表面液化，形成小液滴。而潮濕的環(huán)境會加速金屬設(shè)備的腐蝕。夏季時將制水系統(tǒng)的來水進行加熱預(yù)處理，使金屬設(shè)備的溫度保持在25～30度之間，在夏季設(shè)備就減少了“出汗”現(xiàn)象的發(fā)生，降低了空氣中的濕度，進而降低了設(shè)備的腐蝕速率。

（3）加強通風(fēng)，降低空氣濕度。夏季的時候，在制水間上部增加通風(fēng)系統(tǒng)，加裝排風(fēng)扇，加強通風(fēng)，提高空氣的流通速率，降低空氣中的濕度，保持室內(nèi)環(huán)境干燥，有助于降低設(shè)備的腐蝕速率。

4 效果檢驗

通過采取涂刷保護層、隔絕酸性氣體、提高來水溫度、加強通風(fēng)等一系列防護措施，極大的降低了設(shè)備的腐蝕速率，設(shè)備的跑冒滴漏現(xiàn)象也大量減少。既降低了設(shè)備安全風(fēng)險隱患，減少了對人力和財力的消耗，又提高了設(shè)備使用年限，符合國家節(jié)能降耗，保護環(huán)境的方針政策，能夠帶來的經(jīng)濟效益是長期的。

參考文獻：

[1]肖作善，王蒙聚.熱力發(fā)電廠水處理，第三版[M].武漢水利電力大學(xué).

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作者簡介：劉克（1982—），男，河北保定人，本科，助理工程師，主要從事：電廠化學(xué)設(shè)備管理工作。