蒸汽鍋爐腐蝕原因與預防措施探討

王金凱

摘 要：蒸汽鍋爐在使用過程中經常會發生腐蝕的情況，這在一定程度上影響了鍋爐的安全運行，縮短了鍋爐的使用壽命。因此，分析了蒸汽鍋爐發生腐蝕的原因，并提出了相應的預防措施。

關鍵詞：蒸汽鍋爐；爐內水；腐蝕原因；預防措施

中圖分類號：TK228 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.142

隨著工業發展速度的加快，蒸汽鍋爐的數量越來越大，使用頻率也越來越高，使工業生產獲得了良好的經濟效益。但蒸汽鍋爐在運行中容易受到各種各樣因素的影響，進而出現腐蝕現象，這嚴重影響了鍋爐的實際運行效率。因此，進一步探究是什么因素導致蒸汽鍋爐發生腐蝕，然后針對腐蝕原因制訂相應的預防措施具有重要意義。

1 腐蝕原因

1.1 爐內水溫

蒸汽鍋爐內的加熱系統屬于開式系統，當供回水的實際溫度處于額定溫度時，其效率可達到最佳，但不論水溫高低，鍋爐中都會生成一些冷凝水，對鍋爐造成腐蝕。隨著爐內水溫度的不斷升高，鋼材表面的溫度也越來越高，進而加快了腐蝕的速度。研究表明，當水溫處于65～70 ℃或90～100 ℃之間時，鍋爐的腐蝕情況最為嚴重。如果爐內水溫度非常低，則會生成大量的二氧化硫，也會導致鍋爐發生腐蝕。

1.2 爐內水的pH值

鍋爐經常會受到爐內水pH值的影響而發生腐蝕。研究表明，爐內水的pH值越小，腐蝕作用越強；而pH值越大，腐蝕作用越弱。通常，當爐內水的pH<4時，鍋爐會發生嚴重且均勻的腐蝕；當pH值在4～7之間時，均勻腐蝕現象不明顯；當pH值在7～10之間時，基本上就不會再發生腐蝕；當pH>10時，鍋爐會發生局部的腐蝕現象。由此可得，當水的pH值在9.5～10之間時，金屬的腐蝕速度最慢。

1.3 爐內水中的氧

通常，我們在往爐內注水時，都需要進行除氧處理。這是因為水中存在的氧會與鍋爐內側金屬發生化學反應，從而發生腐蝕情況。同時，鍋爐在運行中還需要不斷將水注入其中。在這個過程中，也不可避免地會使一些氧進入鍋爐內，導致鍋爐內壁發生腐蝕。通過大量的實踐發現，當爐內水中含有質量濃度不到0.1 mg/L氧時，鍋爐能夠使用30多年；如果質量濃度超出8.3 mg/L，就會加快鍋爐的腐蝕速度，縮短其使用壽命。除此之外，向鍋爐內注水的速度較快不但會使金屬表面的氧快速擴散，加快鍋爐的腐蝕速度，還會產生較大的沖擊力，使鍋爐發生沖擊性腐蝕。

2 預防措施

2.1 控制水溫

由于高水溫和低水溫都會加快鍋爐的腐蝕速度，進而縮短鍋爐的使用壽命，所以應該對爐內水的溫度進行控制，減少水溫對鍋爐造成的腐蝕影響。對此，可在鍋爐內安裝省煤器，在設計和選型時將水溫因素考慮在內，并盡量將水溫控制在100 ℃以上或65 ℃以下。這樣，就能有效避開發生局部腐蝕和均勻腐蝕的溫度范圍，進而減少鍋爐腐蝕現象。

2.2 控制水的pH值

通過大量的試驗發現，對水的pH值進行調節，可以使鍋爐的腐蝕情況得到緩解。當爐內水的pH值在9.5～10之間，且在注水時做好排氧處理時，就可大大降低腐蝕作用。因此，工作人員要及時測量爐內水的pH值，然后按照實際情況采取相應的措施，使其盡量保持在9.5～10這個范圍內。但是，目前大部分鍋爐都沒有安裝排氧設備，即使有的鍋爐安裝了排氧設備，排氧效果也不是非常理想，這一點有待改進。

2.3 處理爐內水中的氧

處理爐內水中的氧有一定的難度，且還有眾多的不確定性，例如，將水注入到鍋爐內時會不可避免地帶入一些氧。對此，筆者提出以下幾種除氧方法。

2.3.1 化學除氧法

該方法是在鍋爐內放置一些除氧劑，使其與水發生反應，降低氧的濃度。雖然平時人們經常使用這種方法去除爐內水中的氧，但除氧效果不是非常理想。

2.3.2 真空除氧法

該方法是讓水通過真空環境流入到鍋爐中，然后加熱使水沸騰，由此達到除氧的目的。這種方法看上去非常容易，但實際操作起來卻非常難，所以人們一般不采用這種方法。

2.3.3 熱力除氧法

該方法是對鍋爐內的水進行加熱處理，使其達到沸騰狀態，以有效排出水中的氧。這種方法雖然效果較好，但成本卻非常高。

2.3.4 解析除氧法

該方法是將爐內水與無氧固體和氣體混合，加快水溶解的速度，進而使氧進入到無氧固體和氣體中，降低水中氧的濃度。這種方法不但除氧效果非常好，而且可操作性很強，所以人們可以采用這種方法去除爐內水中的氧氣。

除此之外，在預防鍋爐發生腐蝕時，還應該對循環水的流速進行分析，從而得出最佳流速，使水在最佳流速下析出大量氧氣，有效避免鍋爐發生腐蝕現象。

3 結束語

總之，在鍋爐運行過程中，經常會出現腐蝕現象。如果不加以科學預防和合理處理，就會對鍋爐的運行造成影響，縮短鍋爐的使用壽命，甚至會因一些鍋爐元件無法工作而發生爆炸事故。所以，我們要認真分析鍋爐發生腐蝕的原因，然后制訂合理的預防措施，盡量把腐蝕程度降到最低，從而促進鍋爐的安全運行。

參考文獻

[1]林霖釗，馮江榮，王偉，等.蒸汽鍋爐腐蝕與結垢機理研究及技術應用[J].中國石油和化工標準與質量，2013（24）：242.

[2]楊林.水處理保護劑在低壓蒸汽鍋爐上的應用[J].石油石化節能，2015（8）：11-13.

[3]唐麗.新疆油田稠油污水處理回用蒸汽鍋爐的跟蹤研究[J].石油工程建設，2012（6）：86-87.

〔編輯：王霞〕