蒸汽鍋爐發(fā)生氧腐蝕的主要原因及預防措施分析

（中國建筑技術(shù)集團有限公司，北京市，100000） 解 雷

當前，我國工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展較為迅速，更多的蒸汽鍋爐投入使用，但是在蒸汽鍋爐運行過程中，極易出現(xiàn)氧腐蝕的問題。如果相關(guān)企業(yè)沒有及時對發(fā)生的氧腐蝕問題進行妥善處理，工業(yè)生產(chǎn)的成效將大打折扣，同時極易引發(fā)嚴重的安全事故，造成經(jīng)濟和人身財產(chǎn)層面的損失。要想真正解決蒸汽鍋爐之中發(fā)生的氧腐蝕問題，就需要對氧腐蝕出現(xiàn)的主要原因進行全面分析，從而找到解決氧腐蝕問題的有效措施并且運用。

1 蒸汽鍋爐之中發(fā)生氧腐蝕的原因分析

1.1 進入蒸汽鍋爐內(nèi)部的水溫

蒸汽鍋爐的腐蝕情況被分為兩種，一種為化學腐蝕，另一種為電化學腐蝕。化學腐蝕通常發(fā)生于蒸汽鍋爐的靠火一側(cè)，而電化學腐蝕通常發(fā)生于蒸汽鍋爐的靠水一側(cè)，在此之中，電化學腐蝕屬于氧腐蝕的類別。在蒸汽鍋爐內(nèi)部的汽水加熱系統(tǒng)具備一定的開放式，要想保證蒸汽鍋爐的運轉(zhuǎn)效率，就必須保證供水以及回水的溫度，能夠到達額定的溫度[1]。

1.2 鍋爐水的實際pH值

鍋爐水的pH 值，會在很大程度上決定蒸汽鍋爐的內(nèi)側(cè)金屬，是否在運作過程中遭遇氧腐蝕。如果pH 值降低，氧腐蝕發(fā)生的概率就會提升，在pH數(shù)值達到一定程度之后，氧腐蝕作用就會被削弱。一般情況下，蒸汽鍋爐的水分pH 值小于4，那么蒸汽鍋爐就會被酸性水分嚴重腐蝕，但如果水分的pH值位于4～7之間，蒸汽鍋爐會被輕微腐蝕。除此之外，在加入pH值為10以上的水分、且沒有完成氧處理的情況下，蒸汽鍋爐內(nèi)部的鋼材會因為水分的堿度過高，在局部出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象[2]。

1.3 水中溶解的氧元素

在向蒸汽鍋爐注水的時候，需要進行除氧操作，這樣做的主要目標就是避免蒸汽鍋爐在開始運行之后，引發(fā)帶來腐蝕的電化學反應。正常運行的蒸汽鍋爐需要加入大量水分，一旦將未經(jīng)處理的水分直接注入，都會使溶解氧發(fā)生電化學反應，腐蝕蒸汽鍋爐的內(nèi)壁。蒸汽鍋爐的含氧濃度，如果沒有超過0.1mg/L，鍋爐的實際使用壽命會縮減，其壽命大概為30年；在蒸汽鍋爐的含氧濃度達到8mg/L以后，會出現(xiàn)迅速腐蝕情況。

2 蒸汽鍋爐發(fā)生氧腐蝕的案例

某企業(yè)鍋爐房內(nèi)部有4 臺蒸汽鍋爐，此類鍋爐為燃氣式蒸汽鍋爐。在發(fā)現(xiàn)氧腐蝕并且對鍋爐內(nèi)部進行檢驗的過程中，發(fā)現(xiàn)4 臺蒸汽鍋爐的煙管水一側(cè)、回燃室水一側(cè)、管板水一側(cè)，均出現(xiàn)了大小不一的腐蝕問題，其中1 臺蒸汽鍋爐已經(jīng)出現(xiàn)腐蝕穿孔問題，最大的腐蝕坑直徑達到25mm，深度超過3mm，鍋爐煙管已經(jīng)無法按照安全使用參數(shù)繼續(xù)運行。鍋爐在正式投入使用之后，部分情況下帶水停用。該企業(yè)的蒸汽鍋爐并非全部投入使用，在生產(chǎn)過程中，會有1臺蒸汽鍋爐處于閑置備用狀態(tài)，但是備用狀態(tài)的鍋爐并未進行及時放水，并保持常壓狀態(tài)，只是關(guān)閉了主汽閥以及給水閥[3]。

3 避免氧腐蝕在蒸汽鍋爐內(nèi)部發(fā)生的措施

3.1 嚴格控制水分的溫度

在實際溫度控制過程中，必須做到盡可能降低鍋爐的出水溫度，或者最大限度提升出水溫度，從而降低冷凝水的數(shù)量。在蒸汽鍋爐運行的時候，可以適當在鍋爐旁邊加入通管，利用機械能的方法解決水溫問題[4]。

3.2 合理調(diào)節(jié)水分的pH值

蒸汽鍋爐注入的水分，其pH值應當在10-12之間，并且在注水的同時做好除氧工作，就可以降低氧腐蝕帶來的一系列不利影響。部分蒸汽鍋爐的應用，并未合理配置相應的除氧設(shè)備，即使擁有除氧設(shè)備，其應用效果也難以達到既定的要求，因此除氧工作存在較高的難度，在運用pH 值的時候可能遭遇阻礙[5]。

3.3 處理水分中溶解的氧元素

3.3.1 化學除氧方法

將除氧化學藥劑投入蒸汽鍋爐內(nèi)部，使化學藥劑與水分產(chǎn)生化學反應，降低水分之中的含氧濃度。現(xiàn)階段，該方法雖然在我國諸多企業(yè)內(nèi)部得到廣泛應用，但是其應用效果有限。

3.3.2 真空除氧方法

將注入蒸汽鍋爐內(nèi)部的水分，置于真空的環(huán)境之中，然后利用沸騰反應進行干預，實現(xiàn)去除水分內(nèi)部氧元素的目標。該方法的應用效果良好，可以獲得較高的除氧成效，但是操作流程復雜，所以在實際生產(chǎn)之中的應用并不普遍。

3.3.3 解析除氧方法

該方法具備較高的經(jīng)濟效益，操作過程較為簡單，是一種處理水溶解氧元素的主要方法。在具體應用過程中，可以將無氧氣體、固體與需要注入蒸汽鍋爐的水分進行完全混合，利用這一手段進行干預以后，能夠使水中溶解的氧元素，大量轉(zhuǎn)移至無氧氣體和固體內(nèi)部，進而使水分之中的溶解氧含量顯著降低。

3.3.4 熱力除氧方法

該方法應用效果良好，操作步驟為加熱蒸汽鍋爐內(nèi)部的水分，在水分沸騰以后，將水中溶解的氧元素自動析出。但是該方法存在一個缺點，就是相關(guān)企業(yè)需要投入較高的成本，否則在熱力不足的情況下，除氧成效并不顯著[6]。

3.4 重視日常運行維護工作

3.4.1 重視停爐保養(yǎng)工作

如果蒸汽鍋爐處于閑置備用狀態(tài)，或者處于生產(chǎn)結(jié)束的停爐狀態(tài)，必須做好保養(yǎng)工作。負責保養(yǎng)的人員應當對整個蒸汽鍋爐進行全面檢查，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)氧腐蝕的部件以后，需要第一時間進行調(diào)整，如果部件已經(jīng)出現(xiàn)了嚴重的氧腐蝕問題，就需要更換新的部件。

3.4.2 合理選擇保養(yǎng)方法

蒸汽鍋爐的保養(yǎng)方式，可以根據(jù)其停爐的時間長短進行選擇，其中包括濕法和干法兩種保養(yǎng)方式。對于停爐時間較短的蒸汽鍋爐，可以選擇濕法進行保養(yǎng)。對于停爐時間較長的蒸汽鍋爐，則選擇干法進行保養(yǎng)，先將鍋爐內(nèi)部的銹渣完全清除，然后再加入適量干燥劑。

4 結(jié)語

綜上所述，氧腐蝕問題在出現(xiàn)之后，會對蒸汽鍋爐造成嚴重的危害，不僅導致鍋爐系統(tǒng)損壞，也會降低鍋爐的整體安全系數(shù)。要想真正解決氧腐蝕問題，避免氧腐蝕在蒸汽鍋爐內(nèi)部出現(xiàn)，就需要對出現(xiàn)氧腐蝕的原因進行分析，然后“對癥下藥”地采取解決措施。