崔騰國
青海黃河上游水電開發有限責任公司西寧發電分公司 青海西寧 811600
電廠利用水能源進行發電時會利用一系列的物理化學變化,因此在產生的化學廢水中也會存在著各種各樣的化學藥品,并存儲著一定的能量。蘊含著大量化學藥品的化學廢水具有一定的腐蝕性,在經過化學水處理設備設施時會產生腐蝕,破壞處理設備設施,縮短設備設施的使用年限,造成了不小的經濟損失和資源浪費。本文提出了電廠化學水處理設備設施的四大腐蝕問題,并針對相應的腐蝕問題提出了相應的處理對策。
處理化學水的機械設備設施內長期有化學制劑的存留,是最容易發生腐蝕的設備。化學水的處理過程主要包括五部分,分別是利用針對不同來源的水對廢水進行預處理,利用反滲透和離子交換實現補給水的處理,針對火力發電的鍋爐進行凝結水的處理,通過加水穩劑、弱酸離子軟化以及膜處理技術等工藝手段實現循環水的處理,最后進行廢水處理,完成一整套工藝流程。在高中化學課程里面已經學到過,橡膠中含有不飽和的碳碳雙鍵,可以與鹵族元素發生加成反應,從而破壞橡膠的本質,產生腐蝕的效果[1]。
初中階段的化學知識就已經告訴我們,酸性物質和堿性物質在相遇時會發生一比一的酸堿中和反應,即一分子的酸性物質和一分子的堿性物質結合產生一分子的水,從而維持整個液體環境的中性狀態。但是,值得注意的是,酸性物質和堿性物質的比例一定要是一比一才能夠維持液體環境的中性狀態。例如:電廠化學水中含有五體積的酸性物質,此時必須需要五體積的堿性物質才能夠完全中和酸性物質對酸堿中和池的腐蝕。如果酸性物質比堿性物質多一些或者堿性物質比酸性物質多一些,利用水自身的穩定性也許還能夠維持酸堿中和池的中性狀態。但是,一旦酸性物質比堿性物質多的多或者堿性物質比酸性物質多的多,都會造成酸堿中和池內電廠化學水的PH過高或者過低。對酸堿中和池的內部產生緩慢的、不可逆轉的腐蝕作用[2]。
循環水加酸系統的腐蝕主要體現在三個方面:
(1)材質方面:對于循環水系統材料的材質,在不同的工藝流程中有不同的材質要求。例如:在循環水系統中要求材料能夠起到抗酸的功效,但是建設過程中貪圖小便宜,使用的材料并沒有抗酸的功效,在后期該系統開始運行時程序就無法堅持工作,酸性液體很快就會將其腐蝕。
(2)安裝工藝:相似的,循環水系統的安裝工藝也應該嚴格的遵守安裝流程,擅自更改安裝流程或者憑借個人經驗毫無科學道理的安裝,都是無法實現循環水系統的長久運行的。安裝的質量不達標,安裝的步驟混亂都會產生腐蝕的后果。
(3)加藥方式:在進行電廠化學水的處理過程中需要添加多種不同性質、不同功能的化學制劑。這些化學藥品不能毫無目的毫無意義的亂加一氣,十分容易造成酸中加酸,變強酸,或者堿中加堿變強堿,從而造成更嚴重的腐蝕現象。
除碳器及其風道本身具有比較強大的抗腐蝕作用,并且除碳器及其風道也并不是能夠直接接觸腐蝕性液體的原件。但是,隨著除碳器及其風道使用時間的增加,除碳器內部的膠層經歷風吹日曬之后十分容易產生龜裂的現象,電廠化學水產生的酸霧透過龜裂的縫隙能夠更加充分的與除碳器本體及風道內層的膠層接觸,從而產生腐蝕的現象。
發電廠的建造一般都需要動用大量的人力物力和國力,并且,發電廠的輻射對象一般能夠涉及多個城市地區的大片范圍。因此,發電廠的使用時間要盡可能的長一些,在服務廣大群眾百姓的基礎上延長發電廠的使用壽命,盡可能減少經濟損失并創造更大的經濟利益。但是,發電廠化學水對處理設備設施的腐蝕確實加快了這些設備設施的使用速率,減少了化學水處理設備設施的使用壽命,不利于發電廠長久的使用。同時,被腐蝕過的設備設施內部結構都十分脆弱,稍有不注意就容易發生危險。試想一下,化學水處理設備設施已經被酸嚴重腐蝕,內部結構已經千瘡百孔,此時若是帶有壓力或者內部承裝液體的質量發生改變,就很容易導致本就岌岌可危的大廈傾然倒塌,不僅造成嚴重的經濟損失,更會給人們的生產生活帶來不方便[3]。
在上面的論述中我們不難看出,高位酸槽襯膠腐蝕這類腐蝕的關鍵問題在于無法確定電廠化學水的具體成分以及電廠化學水中的成分是否會與隔離材料發生化學反應而導致腐蝕。因此,解決此類腐蝕的關鍵就在于確定電廠化學水的具體成分并且保證化學水中的成分不與隔離材料發生反應造成腐蝕。那么,應該如何做到這兩點呢?
(1)要確定化學水中的具體成分存在一定的難度,因此不妨試著通過減少中間過程的方法減少未知物質的生成,盡可能確保化學水中的物質與添加進入的化學制劑保持一致,就可以輕易的知道化學水中的大多數成分。
(2)在已經能夠明確了解化學水中的具體成分之后,可以根據化學水的成分選擇符合生產工藝的材料,并且保證材料的質量合格和工藝手段符合生產工藝的標準。只有保證這兩點能夠做到,才能盡可能減少高位酸槽襯膠腐蝕的發生。
在酸堿中和池以及溝道中發生腐蝕的主要原因就是酸堿的比例不平衡或者酸堿攪拌不均勻導致兩者中和量少。因此,可以通過以下兩種途徑來削弱此種腐蝕的力度。
(1)改善酸堿中和池及溝道布局方面的問題。導致酸堿比例不適當的根本原因就是酸堿中和池及溝道布局方面存在一定的問題。由于酸堿中和池及溝道布局方面的不合理而導致酸性物質和堿性物質無法完全中和,或者無法充分混合,導致溶液整體的酸性或者堿性增強,增大了溶液的腐蝕力度,不利于防腐蝕對策的實施。
(2)增強酸堿中和池及溝道的防腐蝕措施。酸堿中和池及溝道在建設過程中就要格外注重腐蝕的影響,可以加大塊材的厚度,防腐劑的厚度,減少塊材之間的縫隙,減少滲透性腐蝕的影響。嚴格按照工業生產的標準來設計建造酸堿中和池及溝道的各項指標,才能切實減少酸性物質和堿性物質對于酸堿中和池及溝道的腐蝕作用。
現階段,由于碳鋼和橡膠在循環水系統中的廣泛應用,雖然對于防腐蝕有一定的作用效果,但是,依據不同的使用情況依舊應該酌情使用。例如:碳鋼具有較強的抗腐蝕性以及耐挫性,但是強酸會與碳鋼發生一定的化學反應。在強酸充斥的區域就盡可能不要采用碳鋼,否則會發生碳鋼脆化或者腐蝕變形而造成經濟損失。而橡膠會與強酸發生反應,在強酸的侵蝕下橡膠會加速老化的狀態,發生一定的形態和功能的改變,因此不適用于閥門等接口處。其次,在建設完成循環水系統后應該進行2-3次的灌水實驗,檢驗每個連接部分是否存在漏水等安裝問題,必要時還可以在循環水系統外部加裝鋼管等防控材料,減少實際應用時會產生的各種問題[4]。
對于除碳器本體及其風道的腐蝕而言,最重要的就是選擇合適的除碳器材料以及通風道材料,并且減少二者所受的腐蝕和龜裂概率。有兩種方法可以解決這兩類關鍵問題:
(1)涂抹防腐蝕的材料。將已經建設完成的除碳器本體及其風道的內外表面涂抹上防腐蝕的試劑,再涂抹過程中一定要注意均勻,保證防腐蝕試劑的薄厚程度一樣。這樣可以有效減少除碳器及其風道受腐蝕影響的概率。同時,要選擇質量標準的防腐蝕材料,才能夠真正起到防腐蝕的效果。
(2)打磨已腐蝕的區域。對于已經使用一段時間的除碳器本體及其風道而言,可能會受到電廠化學水的侵蝕而產生凹凸不平的坑洼狀。此時,可以使用專屬的工具將坑洼狀不平的地方打磨光滑,然后再涂抹厚度均勻的防腐蝕材料,可以有效避免除碳器本體及其風道的二次腐蝕。
電廠化學水對處理設備設施的腐蝕已經破壞了機械設備的正常使用年限,影響了機械設備設施的正常使用。本文通過列舉電廠化學水處理設備設施中存在的高位酸槽襯膠腐蝕、酸堿中和池以及溝道中的腐蝕、循環水加酸系統的腐蝕、除炭器本體及其風道的腐蝕等四種腐蝕現象,提出了相應的解決措施,達到能夠減少或者避免腐蝕的結果。當然,腐蝕現象不可能完全根除,更需要使用者對設備進行定期的保養修護,延長化學水處理設備設施的使用壽命。