鍋爐水處理系統腐蝕的防控措施

李斌

摘 要：介紹了鍋爐水處理系統腐蝕的防控現狀，總結了水處理系統設備采用的防腐材料及其性能參數，對鍋爐水處理系統的安全、經濟運行具有重要意義。

關鍵詞：鍋爐;水處理系統;腐蝕;控制方法

隨著我國工業的快速發展，鍋爐在工業和生活上得到了越來越多的使用，而由于鍋爐中所用的原水中存在著大量的雜質及懸浮物，因此要對鍋爐原水進行前期處理，而對原水進行處理后殘留下來的藥劑不僅會使鍋爐受到腐蝕，還會使鍋爐化學水處理系統受到腐蝕，同時加強對鍋爐水處理系統的腐蝕防護十分重要，這不僅可以保證鍋爐正常使用，可以延長其使用年限和達到節能的作用[1-2]。因此，做好鍋爐水處理系統腐蝕的防控措施對鍋爐水處理系統的安全、經濟運行具有重要作用。

1 水處理系統防腐現狀

在我國水處理系統設備的產品中，除鹽系統的陰陽離子交換器設備本體、閥門、管道、計量器、酸堿存儲箱及鹽溶解箱等大部分都是采用橡膠襯里防止設備腐蝕，鈉離子交換器的本體有的使用橡膠襯里或者涂刷環氧樹脂來防止和控制設備腐蝕，同時也有采用玻璃鋼或者不銹鋼材質來制造，對于水處理交換器內的進水、出水裝置以及再生設備等，一般都是采用不銹鋼或者聚氯乙烯等材質制造，且采用襯膠防控腐蝕。

在水處理再生系統中，酸、堿及鹽溶液等管道和容器等普遍使用碳鋼材料，內部采用襯膠防控腐蝕，也可使用質量較好的工程塑料材質來加強防止腐蝕，而由于濃硫酸與水混合的時候會產生發熱現象，故硫酸溶液稀釋噴射器不應使用上述材料，可以采用抗耐酸的玻璃鋼或陶瓷材質，鹽溶液可使用硬聚氯乙烯塑料制造，也可采用鋼筋水泥整體制作，同時由于氯離子對普通不銹鋼材質具有腐蝕作用，因此酸和食鹽溶液容器一般不宜采用不銹鋼材料的制造。除碳器和混凝劑溶解槽常用碳鋼材料或用聚氯乙烯塑料制造，除碳器的中間水箱普遍采用襯聚氯乙烯或玻璃鋼來防止腐蝕，若給水箱使用鋼板材料，也需要進行防腐措施，一般在內部襯玻璃鋼或者涂刷環氧樹脂，如果系統回收凝結水溫度較高時，更要注意防控腐蝕材料的耐熱性能。

2 防腐材料性能及防控

鍋爐水處理系統設備采用防腐材料制造，可以有效地防止設備的腐蝕，目前防腐材料有玻璃鋼、不銹鋼、橡膠襯里、涂料及塑料等。

2.1玻璃鋼

玻璃鋼就是玻璃纖維增強的塑料，其采用合成樹脂作為粘結材料，同時以玻璃纖維及其制品為增強材料，通過各種制作方式成型而制造。

鍋爐水處理系統設備的玻璃鋼襯里普遍使用的時環氧玻璃鋼，即是在環氧樹脂涂料配制完成以后，再在其設備內部涂上一層涂料，在添加一層玻璃布，這樣連續涂刷多層并干燥之后形成。玻璃鋼的最高使用溫度一般應小于90℃，其優點就是機械強度較高、收縮率小、耐腐蝕性以及粘結力較強，而缺點是玻璃鋼的經濟成本較高、耐溫性能較差。

2.2不銹鋼

不銹鋼通常分為鉻鋼和鉻鎳鋼，前者有1Cr13、2Cr13、3Cr13等材質，后者有1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等材質，兩者都是奧氏體鋼，是非磁性材料，在水處理系統設備中使用的一般是鉻鎳鋼。

2.2.1鉻鋼

在不同濃度的硝酸中、在濃硫酸中、在過氧化氫中等其他氧化性介質溶液中，鉻鋼通常是很穩定的，而在鹽酸、稀硫酸、氯化物等水溶液中抗腐蝕性能較差，，同時也不能在沸騰溫度下的磷酸及高濃度磷酸溶液中耐腐蝕性也很差。在堿性溶液中，鉻鋼只有在溫度不高時才具有抗腐蝕性，而亞硫酸具有破壞鉻鋼的性能。

2.2.2鉻鎳鋼

鉻鎳鋼一般在溫度不大于70℃且濃度低于95%的硝酸溶液中時是比較穩定的，而在溫度不大于100℃且濃度低于60%的磷酸溶液中一般是具有耐腐蝕性的，但在鹽酸和硫酸溶液中不耐腐蝕。在堿金屬以及堿土金屬的氯化物溶液沸騰狀態下，鉻鎳鋼是穩定，在苛性堿（除熔融狀態外）中也是比較穩定的，同時有機酸在室溫下對鉻鎳鋼并不起作用，以及在有機介質中一般也是穩定的。對于含鉬成分的鉻鎳鋼（如Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18Ni12Mo3Ti等）在濃度低于50%的硝酸、硫酸以及濃度低于20%的鹽酸中抗腐蝕性能較強，同時并可以有效地抑制氯離子的點狀腐蝕現狀。不銹鋼在不同條件下對酸堿以及氯化物的抗腐蝕性并不一樣。因此，在鍋爐水處理系統及其設備中，采用不銹鋼作為防腐材質是，要綜合考慮各種介質對不銹鋼材質的影響。

2.3橡膠襯里

橡膠一般分為天然橡膠和合成橡膠兩類，鍋爐水處理系統設備通常采用的是天然橡膠，而橡膠襯里即是把橡膠板按照一定的生產加工工藝要求鋪設在水處理系統設備和管道的內壁上，再以隔絕侵蝕性介質對金屬表面的相互接觸，從而使金屬表面不受腐蝕，其長期使用的溫度范圍與生產所使用的橡膠種類有關系，橡膠襯里的使用壓力通常為不大于0.6MPa，真空不大于80KPa。硬橡膠襯里的溫度范圍通常為0～65℃，而軟橡膠、半硬橡膠以及軟硬橡膠復合材料的溫度范圍為-25～75℃，使用溫度越高，橡膠襯里的有效使用年限越短，其使用年限一般可以達到約10年。

橡膠襯里對于所使用的膠片也有一定的質量要求，即膠片應該光滑柔軟、表面平整，無孔洞和傷痕等缺陷，使用電火花檢查無漏電現象，且膠片斷面無硫磺分布不均狀態，其表面和斷面不允許存在大的氣泡，厚薄應該均勻，誤差不允許超過規范的標準值，同時橡膠襯里制造完成后應對其質量進行一系列的檢查，檢查的結果應滿足其質量要求。

2.4防腐涂料

防腐涂料通常有氯乙烯漆、防銹漆及環氧樹脂等，其中防銹漆一般用于底漆，目前使用最多的是環氧樹脂涂料，其成分主要有環氧樹脂、增韌劑、有機溶劑及其他填料等，在使用過程中加入適量的固化劑。環氧樹脂涂料的最高使用溫度約90℃，其優點是其耐腐蝕性能高于普通的防腐漆，特別是耐堿性比較好，具有較強的耐磨性能，同時對金屬和非金屬具有較好的吸附力，涂料層具有良好的彈性和硬度。防腐涂料在涂刷前應該先將金屬表面的焊渣、銹蝕等打磨消除干凈，再均勻將涂料刷至金屬表面，其涂層必須要完整、精細、均勻，不應該存在流淌、脫落等現象，同時防腐涂料與底漆應該能夠結合牢固，涂層厚度也應符合設計相關要求。

2.5塑料

鍋爐水處理系統設備所使用的塑料有硬聚氯乙烯、軟聚氯乙烯及工程塑料等。

2.5.1硬聚氯乙烯

目前，硬聚氯乙烯塑料是鍋爐水處理系統設備中使用最廣泛的一種材料，其在真空度較高的條件下使用溫度范圍為-10～50℃。這種塑料的優點在于耐腐蝕性能較好，對大部分的酸堿、鹽類溶液具有抗腐蝕性，具有一定的機械強度，生產加工成型快，焊接性能較好等。

2.5.2軟聚氯乙烯

軟聚氯乙烯塑料普遍具有較好的耐熱性、耐沖擊性及良好的彈性等特點，而此種塑料易老化，不宜用于較強陽光照射的使用地點。

2.5.2工程塑料

工程塑料就是指具有一定的金屬性能，可以承受一定的外力作用，并具有較好的機械性能，不易變形，同時在高溫、低溫條件下仍然保持優良性能的塑料，優點在于具有良好的抗腐蝕性、耐磨性、潤滑性等，常用的工程塑料有ABS、PVC等，其在鍋爐水處理系統設備中使用的比較廣泛。

3 結束語

在鍋爐水處理系統中，水介質對水處理設備和管道的腐蝕是比較嚴重的，同時也會對其系統引起比較嚴重的后果，甚至對整個鍋爐系統以后運行過程中產生較大影響。因此，做好和重視鍋爐水處理系統腐蝕的防控可有效地避免鍋爐腐蝕，延長水處理設備及鍋爐傳熱系統使用壽命，對實現整個水處理系統長期、經濟運行具有重要意義。

[參考文獻]

[1]趙欽新.鍋爐化學水處理系統腐蝕防護[J].中國化工貿易，2015，7（33）：145.

[2]薛磊，欒旭.論鍋爐化學水處理及控制系統[J].職業技術，2013，（3）：86.

（作者單位：安徽省特種設備檢測院， 安徽 合肥 230051）