應重視氯離子對鍋爐的腐蝕

摘 要:介紹一起因鍋水氯離子含量過高而引起煙管管壁腐蝕泄漏事故，并分析了造成氯離子含量過高的原因，對今后的水處理工作者有一定參考的價值。

關鍵詞:鍋爐氯離子腐蝕

中圖分類號:TK22文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(c)-0078-01

概況介紹:本市某廠有一臺DZL4—1.25—AⅡ型鍋爐，采用鍋外水處理與鍋內加藥相結合方法。運行不到三年，造成煙管腐蝕泄漏事故。對內部進行檢驗發現所有煙管存在不同程度的腐蝕現象，甚至其中有的煙管壁厚減薄至0.5mm左右，當中有三根已腐蝕穿孔。煙管上覆蓋一層厚度約為1.0mm呈白色水垢，細看水垢結晶狀，用嘴巴嘗試為苦澀味。

查明原因:根據上述情況可以基本判斷出鍋爐的煙管不是由于水垢過厚引起的水循環不良和金屬過熱而發生的煙管失效事故。因為管子有腐蝕和金屬減薄現象，究其原因肯定是由于水質不良因素造成的。于是針對性的對鍋爐操作人員進行詢問調查，特別是其中的水質化驗員引起關注。經了解本廠原來的水質化驗員由于一年前已離職，廠里研究后把鍋爐水質化驗工作落實到一名廠里污水處理工作的技術人員身上，其上崗前沒有經過相關知識培訓，只是采用對鍋水中簡單的PH值測定來決定鍋爐水質的處理情況。因此，對鍋爐放水時爐水取樣進行水質分析(見表1)

從分析數據看，鍋水的氯根含量很高，而堿度和PH值卻很低，堿度和PH低一般只會引起結垢，而氯根高時此次事故的根源。

腐蝕機理:結垢和腐蝕是造成鍋爐損壞的兩大重要原因，而對腐蝕引起的損壞，尤其是忽略了氯根帶來的危害。工業鍋爐水質標準GB/T1576-2008沒有直接表明對氯根的具體要求，只是闡明軟水器再生后或連續床出水氯離子含量不得大于進水氯離子含量的1.1倍。實際在爐水氯離子測定中，只不過是溶解固形物間接測定的方法—固氯比法，即利用鍋水溶解固形物與氯離子的比值關系(簡稱固氯比)，通過測定鍋水氯離子含量來間接測定或控制鍋水溶解固形物。經過對該鍋爐爐水的測定發現了如此高的氯根是如何而來的呢？平時檢驗工作中時常發現離子交換器的使用普遍存在混亂狀況，特別是操作不當的問題，樹脂的處理只注重再生，而忽略了反洗，正洗，置換，沖洗等其他步驟，從而造成過多氯離子進入鍋爐。經過調查分析此次事故正是水處理人員上崗后在一知半解水處理知識基礎上軟化水處理過程中，再生時的鹽水直接進入鍋爐，導致鍋水的含鹽量增加，氯離子濃度巨高應該是腐蝕的主要原因。根據有關資料水中不同的陰離子在增加金屬腐蝕速度方面有以下順序:(見表2)

隨著鍋爐的運行，爐水的含鹽量又高，氯離子超標，在鍋筒底部、煙管以及水循環較弱的地方，就會出現較多的沉淀物，而這些沉淀物中以CaCL2MgCL2較為重要，它們會使金屬的氧化膜遭到破壞，產生小孔腐蝕，主要是陰離子被氧化物吸附，形成可溶的氯化物，破壞氧化膜，產生以下反應:

①氯化物水解:MgCL2+2H2O→Mg(OH)2+2HCL

CaCL2+2H2O→Ca(OH)2+2HCL

即H+的出現降低了PH值

②酸對金屬的腐蝕:Fe+2HCL→FeCL2+H2↑

Fe3C+2H2→3Fe+CH4↑

上述反應的產物FeCL2與Ca(OH)2，Mg(OH)2作用，重新出現CaCL2和MgCL2，即

FeCL2+Ca(OH)2→Fe(OH)2+CaCL2

FeCL2+Mg(OH)2→Fe(OH)2+MgCL2

使腐蝕不斷循環進行。

③小孔的微電池腐蝕:

在酸腐蝕發生時，金屬膜遭到局部破壞的地方成為電偶的陽極，而未被破壞的地方成為陰極，活化腐蝕電池，CL-向小孔遷移，小孔內成為金屬氯化物，使其表面繼續保持活化狀態，又因氯化物的水解，小孔內溶液酸度增加，使小孔進一步腐蝕，最后造成點狀腐蝕，如下反應式:

Fe2++2CL-+2H2O→Fe(OH)2+HCL

4Fe(OH)2+O2→2H2O+4Fe(OH)3

說明了氯離子是具有極強腐蝕活性的離子，使碳鋼，鑄鐵，合金鋼等材料的表面鈍化失去作用，造成嚴重腐蝕破壞。

正是長期由于該鍋爐在運行時鍋水處于低堿度，低PH值環境中，終于造成了這次事故的發生。

防止措施:(1)選擇有效的水處理方式，對水中的氯離子相應化驗處理。(2)降低氯離子在介質中的含量，加強設備治理，操作時嚴防跑、冒、滴、漏等現象的發生。(3)加強水質管理，嚴格控制鍋水氯根含量，發現問題及時解決。

(4)配備專業水質化驗人員，通過加強培訓，互相學習不斷提高技術水準。