鍋爐水處理系統(tǒng)腐蝕的防控措施

李斌

摘 要：介紹了鍋爐水處理系統(tǒng)腐蝕的防控現(xiàn)狀，總結(jié)了水處理系統(tǒng)設(shè)備采用的防腐材料及其性能參數(shù)，對(duì)鍋爐水處理系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。

關(guān)鍵詞：鍋爐;水處理系統(tǒng);腐蝕;控制方法

隨著我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展，鍋爐在工業(yè)和生活上得到了越來(lái)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(zhì)及懸浮物，因此要對(duì)鍋爐原水進(jìn)行前期處理，而對(duì)原水進(jìn)行處理后殘留下來(lái)的藥劑不僅會(huì)使鍋爐受到腐蝕，還會(huì)使鍋爐化學(xué)水處理系統(tǒng)受到腐蝕，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)鍋爐水處理系統(tǒng)的腐蝕防護(hù)十分重要，這不僅可以保證鍋爐正常使用，可以延長(zhǎng)其使用年限和達(dá)到節(jié)能的作用[1-2]。因此，做好鍋爐水處理系統(tǒng)腐蝕的防控措施對(duì)鍋爐水處理系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要作用。

1 水處理系統(tǒng)防腐現(xiàn)狀

在我國(guó)水處理系統(tǒng)設(shè)備的產(chǎn)品中，除鹽系統(tǒng)的陰陽(yáng)離子交換器設(shè)備本體、閥門、管道、計(jì)量器、酸堿存儲(chǔ)箱及鹽溶解箱等大部分都是采用橡膠襯里防止設(shè)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(huán)氧樹脂來(lái)防止和控制設(shè)備腐蝕，同時(shí)也有采用玻璃鋼或者不銹鋼材質(zhì)來(lái)制造，對(duì)于水處理交換器內(nèi)的進(jìn)水、出水裝置以及再生設(shè)備等，一般都是采用不銹鋼或者聚氯乙烯等材質(zhì)制造，且采用襯膠防控腐蝕。

在水處理再生系統(tǒng)中，酸、堿及鹽溶液等管道和容器等普遍使用碳鋼材料，內(nèi)部采用襯膠防控腐蝕，也可使用質(zhì)量較好的工程塑料材質(zhì)來(lái)加強(qiáng)防止腐蝕，而由于濃硫酸與水混合的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，故硫酸溶液稀釋噴射器不應(yīng)使用上述材料，可以采用抗耐酸的玻璃鋼或陶瓷材質(zhì)，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(shí)由于氯離子對(duì)普通不銹鋼材質(zhì)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(lái)防止腐蝕，若給水箱使用鋼板材料，也需要進(jìn)行防腐措施，一般在內(nèi)部襯玻璃鋼或者涂刷環(huán)氧樹脂，如果系統(tǒng)回收凝結(jié)水溫度較高時(shí)，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(tǒng)設(shè)備采用防腐材料制造，可以有效地防止設(shè)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(qiáng)的塑料，其采用合成樹脂作為粘結(jié)材料，同時(shí)以玻璃纖維及其制品為增強(qiáng)材料，通過(guò)各種制作方式成型而制造。

鍋爐水處理系統(tǒng)設(shè)備的玻璃鋼襯里普遍使用的時(shí)環(huán)氧玻璃鋼，即是在環(huán)氧樹脂涂料配制完成以后，再在其設(shè)備內(nèi)部涂上一層涂料，在添加一層玻璃布，這樣連續(xù)涂刷多層并干燥之后形成。玻璃鋼的最高使用溫度一般應(yīng)小于90℃，其優(yōu)點(diǎn)就是機(jī)械強(qiáng)度較高、收縮率小、耐腐蝕性以及粘結(jié)力較強(qiáng)，而缺點(diǎn)是玻璃鋼的經(jīng)濟(jì)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(zhì)，后者有1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等材質(zhì)，兩者都是奧氏體鋼，是非磁性材料，在水處理系統(tǒng)設(shè)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(guò)氧化氫中等其他氧化性介質(zhì)溶液中，鉻鋼通常是很穩(wěn)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(shí)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(shí)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(shí)是比較穩(wěn)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(tài)下，鉻鎳鋼是穩(wěn)定，在苛性堿（除熔融狀態(tài)外）中也是比較穩(wěn)定的，同時(shí)有機(jī)酸在室溫下對(duì)鉻鎳鋼并不起作用，以及在有機(jī)介質(zhì)中一般也是穩(wěn)定的。對(duì)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(qiáng)，同時(shí)并可以有效地抑制氯離子的點(diǎn)狀腐蝕現(xiàn)狀。不銹鋼在不同條件下對(duì)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(tǒng)及其設(shè)備中，采用不銹鋼作為防腐材質(zhì)是，要綜合考慮各種介質(zhì)對(duì)不銹鋼材質(zhì)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(tǒng)設(shè)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(chǎn)加工工藝要求鋪設(shè)在水處理系統(tǒng)設(shè)備和管道的內(nèi)壁上，再以隔絕侵蝕性介質(zhì)對(duì)金屬表面的相互接觸，從而使金屬表面不受腐蝕，其長(zhǎng)期使用的溫度范圍與生產(chǎn)所使用的橡膠種類有關(guān)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(fù)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(dá)到約10年。

橡膠襯里對(duì)于所使用的膠片也有一定的質(zhì)量要求，即膠片應(yīng)該光滑柔軟、表面平整，無(wú)孔洞和傷痕等缺陷，使用電火花檢查無(wú)漏電現(xiàn)象，且膠片斷面無(wú)硫磺分布不均狀態(tài)，其表面和斷面不允許存在大的氣泡，厚薄應(yīng)該均勻，誤差不允許超過(guò)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)值，同時(shí)橡膠襯里制造完成后應(yīng)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行一系列的檢查，檢查的結(jié)果應(yīng)滿足其質(zhì)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(huán)氧樹脂等，其中防銹漆一般用于底漆，目前使用最多的是環(huán)氧樹脂涂料，其成分主要有環(huán)氧樹脂、增韌劑、有機(jī)溶劑及其他填料等，在使用過(guò)程中加入適量的固化劑。環(huán)氧樹脂涂料的最高使用溫度約90℃，其優(yōu)點(diǎn)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(qiáng)的耐磨性能，同時(shí)對(duì)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(yīng)該先將金屬表面的焊渣、銹蝕等打磨消除干凈，再均勻?qū)⑼苛纤⒅两饘俦砻妫渫繉颖仨氁暾⒕?xì)、均勻，不應(yīng)該存在流淌、脫落等現(xiàn)象，同時(shí)防腐涂料與底漆應(yīng)該能夠結(jié)合牢固，涂層厚度也應(yīng)符合設(shè)計(jì)相關(guān)要求。

2.5塑料

鍋爐水處理系統(tǒng)設(shè)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(tǒng)設(shè)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(yōu)點(diǎn)在于耐腐蝕性能較好，對(duì)大部分的酸堿、鹽類溶液具有抗腐蝕性，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，生產(chǎn)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(diǎn)，而此種塑料易老化，不宜用于較強(qiáng)陽(yáng)光照射的使用地點(diǎn)。

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(jī)械性能，不易變形，同時(shí)在高溫、低溫條件下仍然保持優(yōu)良性能的塑料，優(yōu)點(diǎn)在于具有良好的抗腐蝕性、耐磨性、潤(rùn)滑性等，常用的工程塑料有ABS、PVC等，其在鍋爐水處理系統(tǒng)設(shè)備中使用的比較廣泛。

3 結(jié)束語(yǔ)

在鍋爐水處理系統(tǒng)中，水介質(zhì)對(duì)水處理設(shè)備和管道的腐蝕是比較嚴(yán)重的，同時(shí)也會(huì)對(duì)其系統(tǒng)引起比較嚴(yán)重的后果，甚至對(duì)整個(gè)鍋爐系統(tǒng)以后運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生較大影響。因此，做好和重視鍋爐水處理系統(tǒng)腐蝕的防控可有效地避免鍋爐腐蝕，延長(zhǎng)水處理設(shè)備及鍋爐傳熱系統(tǒng)使用壽命，對(duì)實(shí)現(xiàn)整個(gè)水處理系統(tǒng)長(zhǎng)期、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。

[參考文獻(xiàn)]

[1]趙欽新.鍋爐化學(xué)水處理系統(tǒng)腐蝕防護(hù)[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2015，7（33）：145.

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

（作者單位：安徽省特種設(shè)備檢測(cè)院， 安徽 合肥 230051）