李泗銅
摘 要:鍋爐在投用前如果停置時間太久,腐蝕問題必將很嚴重,本文通過分析電站鍋爐投用前受到的腐蝕危害,介紹投用前電站鍋爐保養的原則、方法和保養要求,目的是為海濱電廠鍋爐在投用前選擇適合于短、中、長期的保養方法提供參考。
關鍵詞:電站鍋爐;投用前;防腐;干風保養;濕法保養;干法保養
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.163
腐蝕是鍋爐安全運行的一大隱患,近幾年對鍋爐防腐保養的研究得到重視,人們的防腐意識增強,促進了鍋爐防腐措施的落實,并取得了一定成效。鍋爐在未投用前,如不采取適當的保護措施,進入鍋爐的氧氣會使潮濕的金屬表面產生腐蝕,這種腐蝕的危害甚至比運行中的腐蝕嚴重得多,因此,必須引起我們的高度重視。
海濱電廠鍋爐由于其所處的大氣環境較為惡劣,沿海地區的環境氣候情況(鹽霧、多雨、空氣濕度高、砂塵等),參照《大氣腐蝕性—金屬和合金的腐蝕指導值的腐蝕性類別》ISO 9224-2012標準,海濱電廠鍋爐的環境腐蝕性等級是Cx,因此如何做好鍋爐的保養對保證電站鍋爐持續運行、延長使用壽命至關重要。
1 鍋爐腐蝕的原因
(1)投用前外界空氣進入汽水系統,鍋爐內部有部分水汽,使金屬遭到腐蝕。
(2)當鍋爐金屬表面上有沉積物或者水渣時,金屬的腐蝕就會加快。
2 腐蝕的特征
鍋爐的腐蝕是電化腐蝕,腐蝕損傷呈潰瘍性,腐蝕速度很快。金屬腐蝕的主要原因是電化學腐蝕。電化腐蝕的機理是:金屬腐蝕實質是金屬原子失去電子成為金屬離子的氧化過程。金屬兩種不同的電化腐蝕:(1)析氫腐蝕;(2)吸氧腐蝕。鋼鐵發生的電化學腐蝕主要是這種吸氧腐蝕,導致鋼鐵表面生成鐵銹。
3 鍋爐腐蝕的特點
腐蝕面廣,腐蝕產物量大。鍋爐未投用前,內部濕度很大,若長期處于潮濕狀態,由于空氣大量進入,與氧接觸部位均可能產生吸氧腐蝕,同時腐蝕形態以潰瘍型和斑點腐蝕為主,故產生的Fe2O3和 Fe(OH)3鐵銹量也大。
4 鍋爐停用期間保養不當的危害
造成鍋爐受熱面管減薄,增加受熱面爆管的幾率,威脅鍋爐的正常投運,增加鍋爐檢修成本,縮短鍋爐使用壽命,腐蝕會使金屬壁變薄,強度降低,造成金屬設備強度下降,可靠性降低,對鍋爐正常運行埋下安全隱患。
5 鍋爐防腐保養的原則
防止鍋爐腐蝕的原則是破壞鍋爐系統表面金屬腐蝕發生的條件。大體分為兩類:一是不讓外界空氣進入;二是在金屬表面制造保護層。電站鍋爐投用前的保養需注意幾個關鍵節點:鍋爐試水壓、點火沖管、機組168整體啟動。
6 防止鍋爐腐蝕的措施
水壓試驗前,鍋爐汽水系統未進行密封性檢查,很多部位必然有漏點,這是水壓前與鍋爐其他狀態不同的地方。需要保持壓力或需要密封性較高的保養方法需要注意這一點。
因此,水壓試驗前鍋爐的保養方法有:(1)充干燥空氣法;(2)干風保養法;(3)充氮法。
(1)充干燥空氣法。充干燥空氣法是通過向鍋爐系統充入干燥空氣,使系統內維持較低的濕度,減緩Fe(OH)3等電化腐蝕產物的產生,此方法保養效果有限,應定期檢查系統內部水分的含量。(2)干風保養法。干風保養法適合鍋爐水壓試驗前,鍋爐沒有上水,處于較干燥狀態。鍋爐干風保養法利用干燥風機將汽水系統內部潮濕的空氣抽出干燥處理,處理后的干燥風再次通入汽水系統,從而形成封閉循環,達到除濕干燥的目的。這種方法適合水壓試驗前的長期保養。(3)充氮法保養。水壓試驗后長期保養可采用烘干后充氮法保養,對鍋爐汽水系統內部金屬保養有很好的保護效果。充氮保養的目的是通過向鍋爐汽水系統充入氮氣,使氮氣隔絕氧分子與管壁的接觸,從而阻止受熱面因接觸氧氣而發生腐蝕。由于水壓試驗后鍋爐汽水系統各部位已沒有漏點,充入帶壓氮氣不會泄露,從而保證充氮保養的有效性。
鍋爐試水壓后,此時鍋爐汽水系統管內已進水,適合采用濕法保養。濕法保養適合短期內的保養。目前國內較成熟的濕法保養方式有:(1)聯氨法;(2)胺液法;(3)堿液法;(4)十八胺保養法。水壓試驗后長期保養可采用烘干充氮法保養。
(1)聯氨法。全開鍋爐汽水系統空氣門、排氣門、疏水門和放水門,放盡鍋爐內的存水,在上水箱內加滿除鹽水后加入聯氨,同時添加氨水以調整PH值在10~10.5范圍內,其中聯氨的過剩量≥200mg/L,同時保持爐水壓力大于1Mpa,以防止空氣漏入。(2)胺液法。胺液法是指在氨量很大的水中鋼鐵具有不易被氧腐蝕的性能。鍋爐在充氨前,應將存水放凈,過熱器內的存水應用胺液將積水頂出。對銅制件應提前拆除,或隔離出可能與胺液接觸的銅制件。胺液容易蒸發。所以水溫不宜過高,但冬季要有防凍措施。(3)堿液法。堿液法式采用加堿液的方法,使鍋爐中充滿pH值達到10以上的水,使金屬表面生成耐腐蝕性保護膜,以防止溶解氧對金屬的腐蝕。堿液中加的堿為氫氧化鈉或磷酸三鈉。這種方法適用于較長時間停用的鍋爐。(4)十八胺保養法。十八胺加入熱力系統后在高溫下氣化,氣態十八胺隨蒸汽進入鍋爐、汽機及整個熱力系統,在金屬表面形成一層憎水性保護膜,將空氣與金屬隔絕,從而防止水及大氣中的氧氣及二氧化碳對金屬的腐蝕。
7 結語
海濱電廠由于所處的海邊大氣環境腐蝕性較強,在鍋爐投用前需要進行防腐保養,保養應綜合考慮各種因素,根據鍋爐所處狀態和保養時間長短,選擇正確有效的保養措施,這樣能最大限度的減少金屬腐蝕,延長鍋爐的壽命,保障機組投用后運行的安全性和穩定性。
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