蒸汽鍋爐嚴重腐蝕損壞個案分析與處理

　　烏海市勞動安全衛(wèi)生檢測服務中心，內蒙古烏海016000）成鍋筒嚴重腐蝕的原因進行了分析，并提出了防止措施。

　　關鍵固蒸汽鍋爐；腐蝕；溶解氧（2002）3-0024-02去年7月我們對一小型制藥廠的一臺KZ14- 1.25快裝蒸汽鍋爐進行了跟蹤檢驗，該爐于2000年7月檢查時發(fā)現(xiàn)鍋筒底部有大面積的腐蝕坑點，腐蝕深度為12mm不等。針對上次檢驗的情況在這次檢驗中我們發(fā)現(xiàn)，腐蝕狀況明顯比上次嚴重，個別腐蝕凹坑深達6mm左右，且腐蝕面積也在擴大。這樣快的腐蝕速度，主要發(fā)生在鍋殼腹部及前后管板等工作條件較差的部位這對鍋爐的安全運行勢必造成較大的影響。

　　通過對鍋爐的內外部檢驗，首先查清了腐蝕的主要癥狀是一種潰瘍性的鼓皰腐蝕。它表面覆蓋著一層堅硬的黑色皰狀物質去掉表層，則露出蝕損后的凹坑底部呈銀灰色。從皰狀物的斷面可以看出是一層狀結構這是一種典型的氧腐蝕。氧腐蝕究其本質是電化學腐蝕。這種腐蝕有的是在停爐時造成的也有的是在運行中造成的。

　　在運行條件下當溶解于給水中的氧進入鍋內，因氧的電極電位大大高于鐵的電位，在金屬表面就會組成鐵氧的腐蝕電池對，引起腐蝕同時氧是電化學反應的“去極化劑”，這既能使陽極的金屬離子2e+）不斷排至溶液中又能不斷地消耗掉陰極獲得電子使腐蝕持續(xù)進行下去。隨著腐蝕產物的不斷增厚金屬表面的腐蝕坑也逐漸加深。腐蝕的最終產物是含水的氧化鐵混合物2e34nH2）由于氧化鐵具有磁性使它們常常連在一起進而形成潰瘍。在長期停爐保養(yǎng)不善的情況下造成的氧腐蝕其外部特征是呈磚紅色的疏松的鼓皰狀，損害面積一般較大。這種腐蝕在鍋內的任何部位只要潮濕都會發(fā)生。

　　而在停爐后，鍋爐干燥的情況下檢查運行中造成氧腐蝕的癥狀則是鼓皰小而堅硬呈脫水后的黑色發(fā)生的部位有局限性往往集中在爐水流動緩慢、沉積物堆積較多以及鍋內熱負荷較高的地方。

　　為了證實氧侵入鍋內的可能性我們檢查了該爐的給水系統(tǒng)及其運行情況，檢查中我們注意到，水箱出水管與水箱連接的位置距水箱底部500mm，雖然在水箱內部有穹管插入底部，但在與穹管連接點處，有一較大的裂口。可以證明，鍋爐運行時，當軟水箱的水位低于連接點時就會有空氣被吸入鍋內，這與司爐反映給水泵上水時，常有時輕時重的響聲相吻合。另外該爐每天滿負荷運行8小時左右，而此爐的省煤器因損壞停運，從而水中的氧帶入鍋內的量就會不斷增多。

　　在檢查給水系統(tǒng)中同時發(fā)現(xiàn)不但軟水箱內壁已發(fā)生銹蝕，而且軟化罐內的樹脂大量被污染，說明離子交換器的內壁也已發(fā)生銹蝕軟水受到大量鐵離子的污染，并被帶入鍋內，勢必引起鍋內鐵氧腐蝕電池的電極反應大大加快，氧腐蝕的速度必隨之加劇。

　　鍋爐運行中形成的氧腐蝕是與鍋爐金屬接觸腐蝕性介質、各部位承受壓力、給水中的雜質在鍋內發(fā)生濃縮和析出、鍋水的品質不斷變化等諸多因素有關，因此為了調查該廠的水質管理情況，我們除了查看曰常的水化驗記錄還現(xiàn)場取樣并作了各項數(shù)據(jù)和化驗孩對工作。結果表明給水的PH值在6~6.5之間，硬度約0.03左右，給水溶解氧為2.0mg/l，鍋水堿度700~800PPm，氯根1000~1300mg/l經對上述數(shù)據(jù)的分析我們認為：其一給水PH值低使給水中Hi濃度大。由于H4也是一種電化學反應的“去極化劑”，會使交換器、軟水箱金屬壁面腐蝕加快，致使大量鐵離子進入給水進而影響鍋內的腐蝕。

　　其二，氯根偏高對加速腐蝕的影響也較為顯著。因為氯離子Cl-極易被金屬表面的氧化膜吸附并取代氧化膜中的氧，而形成可溶性氯化物，結果破壞了氧化膜，使金屬繼續(xù)腐蝕。另外，活性離子Cl-的濃度越高，溶液中擴散速度也越快。這樣鍋水的電導度就越大，因此加劇了微電池的作用，使腐蝕不斷向深度發(fā)展。

　　上述兩點是造成該爐運行中氧腐蝕的外因條件。鍋爐金屬化學成份不均勻金相組織不同局部應力過大，以及表面不光滑等則是引起電化學腐蝕的內因。顯然內因條件是任何鍋爐都難以避免的，又因該企業(yè)生產不太正常，經常處于起爐、停爐狀態(tài)，停爐時間多在1~2月不等內部管理又較差，停制冷系統(tǒng)壓力容器常見腐蝕與防腐馮振華售P爾多斯市鍋爐壓力容器檢驗所，內蒙古鄂爾多斯017000）以氨、氟為冷媒的制冷系統(tǒng)在化工、制藥、食品等行業(yè)中廣為使用。通過對多家冷庫在用壓力容器檢驗情況發(fā)現(xiàn)，由于外壁腐蝕造成容器修理、報廢的情況時有發(fā)生。下面介紹制冷系統(tǒng)壓力容器常見腐蝕原因及防腐措施。

　　露天使用壓力容器腐蝕及防腐：氨制冷系統(tǒng)由于工藝需要大部分壓力容器在室外安裝、使用。如立式冷凝器、氨油分離器、集油器及儲氨器。在檢驗中發(fā)現(xiàn)部分容器筒體表面出現(xiàn)片狀或點狀氧腐蝕坑。某單位一氨儲罐筒體表面約半周上均布腐蝕坑，幾乎成片狀。某單位一氨油分離器，封頭頂部多處有直徑約5mm，深約4mm腐蝕坑。造成不均勻腐蝕的主要原因是由于這些容器上方安裝冷卻塔。循環(huán)塔水常年川流不息，落入循環(huán)池再分配給立式冷凝器。循環(huán)池一般約200mm深，由于循環(huán)水下落速度很快，所以下落水一部分流走，另一部分經碰撞飛濺出池落在塔下容器壁上。飛濺水有一定的重力速度，長期沖刷固定部位使筒體材料發(fā)生變化表面出現(xiàn)腐蝕坑，產生沖擊腐蝕。為有效控制腐蝕發(fā)生，可采取在容器上方安裝罩棚遮擋飛濺水直接沖刷容器器壁或將冷卻塔移位與在用容器保持一定距離，使飛濺水不直接落在容器壁上的措施，同時加強使用單位對在用容器定期檢查及定期涂刷漆等防腐工作。

　　帶保溫壓力容器中低壓循環(huán)桶、中間冷卻器及氨液分離器由于工藝要求需加保溫層其保溫層的作用是起保冷與防潮作用保溫層要整體芫整、嚴密。在檢驗中發(fā)現(xiàn)有些單位由于管理不善環(huán)境不好，使用時間較長造成保溫層局部破爐后不采取任何保養(yǎng)措施造成停爐后的腐蝕比較嚴重起爐后又不采取煮爐等除銹措施，這也是該爐投運后產生嚴重腐蝕的根子。鍋爐運行中未除掉的鐵銹在鍋內流動，增加了微電池對，擴大了腐蝕面原有的腐蝕點在運行中則成為腐蝕電池的陽極繼而發(fā)生腐蝕。所以經驗告訴我們停運爐氧腐蝕產生的銹渣及水垢等其它雜物一定要徹底清除，清除后認真檢查對已出現(xiàn)的點蝕和坑蝕部位做好記錄，以備查考。

　　對該爐的腐蝕狀況有了初步的分析結論之后，我們作出如下處理意見：清除鍋內鐵銹。為保證今后的安全運行徹底消除這些腐蝕坑所造成的隱患，對鍋筒底部腐蝕較嚴重的部位采取了挖補處理；對未挖補的腐蝕凹坑深度<3mm的進行打磨，使其圓滑過渡；清除鈉離子交換器內壁的鐵銹，涂環(huán)氧樹脂層；軟水箱內部也作防腐處理，將原出水管的開口損拆除保溫層后發(fā)現(xiàn)筒體局部銹蝕嚴重整體減薄。保溫層局部破損位置，由于潮濕空氣侵襲，往往是反復出現(xiàn)結霜、溶化現(xiàn)象部位金屬表面潮濕，引起嚴重的氧腐蝕。對這類容器應采取限期更換保溫材料一般不超過15年）及加強對跑冷、結霜部位進行重點檢查的措施。

　　帶冷卻水管壓力容器腐蝕與防腐：立臥）式冷凝器管板、管子經常受冷卻水沖刷，極易發(fā)生腐蝕。在檢查某單位1988年使用的曰本產氟制冷臥式冷凝器時發(fā)現(xiàn)管板表面、管間多處疏密不均的凸包將凸包鏟掉后，下面就是一腐蝕坑最深約6mm.原因是該容器循環(huán)水水質不檢測溶器長期不檢修且不連續(xù)使用循環(huán)水不循環(huán)，因此造成水中雜質沉淀在金屬表面，使沉淀物下面的金屬面上供氧困難而成為陽極未被沉淀物覆蓋的金屬表面部分成為陰極致使在沉淀物下面的金屬發(fā)生腐蝕溶器報廢。

　　某單位立式冷凝器上管板表面、管口處氧腐蝕減薄，管子穿透性腐蝕。其原因是冷卻水露天使用，雜質較多且直接沖刷管板、管口造成。對這類容器應當采取對循環(huán)水進行處理、檢測，對立式冷凝管端加裝擋水帽，防止冷卻水直接沖擊管板、管口措施；對臥式冷凝器制定定期打開管板檢查內部情況制度；對停用容器堅持將冷卻水排凈定期疏通冷卻水管。使用中還要加強巡回檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題采取有效措施。！

　　位置下移到接近水箱底部解決給水帶氣現(xiàn)象；在給水中投放適量的Na（P4，調節(jié)給水PH值控制在7~8；適當加大排污量，以降低鍋水中氯根；為降低給水中存在溶解氧和其它氣體可使用化學除氧劑――亞硫酸鈉；加強鍋爐房的管理，認真做好停爐后的保養(yǎng)工作；建議對該爐暫時縮短檢驗周期半年后進行停爐內外部檢查及時了解鍋爐的腐蝕情況。

　　根據(jù)上述處理意見，廠方進行了認真整改通過近6個月的使用觀察，最近又進行了一次全面檢查，該爐目前的腐蝕狀況基本上得到了控制，為安全起見，對它的檢驗周期仍控制在一年以內，以便及時發(fā)現(xiàn)問題加以改進，確保鍋爐安全運行。！