停用锅炉的腐蚀与保护
2021-04-23 15:18:08
作者： 化工设备与机械 来源： 化工设备与机械
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锅炉在停用期间如不采取适当的保护措施，则锅炉的本体及整个汽水系统的金属表面都会受到溶解氧的腐蚀，且腐蚀的速度比运行期间快得多。事实证明，腐蚀严重的锅炉，大多数是由于停炉保护不当造成的，而这些腐蚀产物如不清除，又会在锅炉重新运行后加速电化学腐蚀。因此，停炉腐蚀不仅会缩短锅炉的使用寿命，而且会形成运行隐患。
锅炉停用后，外界大量的空气会进入锅炉的汽水系统内，尤其是锅炉冷却放水后没有烘干时，金属表面会附着一层水膜，而空气中的氧则易在此水膜中溶解并达到饱和，且氧与铁发生腐蚀反应后，空气中的氧又会迅速不断的加以补充，所以很容易导致金属的氧腐蚀。如果金属表面残留的炉水中含有Cl-或SO42-时，则腐蚀就会更加严重。
一、停炉腐蚀原因
停炉期间发生腐蚀的程度与多种因素有关。其主要有以下几点：
1、湿度
对放水停用的锅炉，金属表面的潮气对腐蚀速度影响很大。空气湿度较大时，易在金属表面结露，形成水膜，造成腐蚀加剧。当金属表面干燥，且锅炉内部的相对湿度小于30％时，可以完全防止铁的腐蚀。
2、水中的含盐量
锅炉中或金属表面水膜中含盐量增加会加速腐蚀进行，特别是氧化物和硫酸盐含量增大时，将使腐蚀速度明显上升。
3、金属表面的清洁程度
当金属表面有沉积物或水渣时，该部位就易积存残留水分，使垢渣下的金属表面始终处于潮湿状态，同时垢渣又妨碍氧扩散进去，而垢渣周围的金属表面则有较充足的氧。
这样，由于养的浓度差异，便形成了浓差腐蚀电池，渣垢周围氧浓度大的部位为阴极，垢渣下氧浓度低的部位为阳极而使垢下金属受到腐蚀。
由上可知，要防止停用锅炉发生腐蚀，就应使锅炉的金属表面保持干燥和清洁，及时清除水垢或堆积的水渣；对于湿法保护的，应尽量降低水中的含盐量，防止加速氧腐蚀。
停炉保护的常用方法
一、停炉保养基本方法
1、阻止外界空气进入停用锅炉汽水系统内；
2、保持汽水系统内金属表面的干燥；
3、在金属内表面形成具有防腐蚀作用的薄膜，以隔绝空气； 4、使金属表面浸泡在含有除氧剂或其他保护剂的介质中。
干法保护和湿法保护两大类
干法保护 11、干燥剂法
干燥剂法适用于停炉时间较长（三个月以上）的锅炉保护。对于汽包容积占整个锅炉水容积比例越大的锅炉，用此法越方便。其具体方法如下：
（1）、余热锅炉停用后，应对锅炉进行停炉保养。在锅炉进口温度下降到300℃以下，炉水温度降至100℃左右时，开启各排污门全面快速放尽余热锅炉内的炉水。打开各检查孔，清除沉积在锅炉内的水垢和水渣以及外部的烟灰等，利用窑炉的余热将锅炉各受热面及设备烘干，烘干后关闭锅炉各阀门。
（2）、将干燥剂放入汽包及各联箱内（放入的干燥剂位置及数量要在做好记录，以防止遗忘）。放入后立即封闭汽包人孔门和各汽水阀门，使汽水系统与外界空气严密隔绝。
干燥剂用量及失效判断
（3）、干燥剂保养时要注意以下几点问题：
干燥剂不要直接接触锅炉金属表面，可装在铁盘等容器内；
放置干燥剂后，要关严手孔和其它孔盖，汽、水管道上的阀门必须截断；
要定期检查干燥剂情况，一般第一次半个月左右检查一次干燥剂的情况，以后每隔1个月检查一次干燥剂，失效应及时更换。
2、烘干法
烘干法常用于锅炉检修期间的防腐。当炉水温度降至100℃左右时，将锅炉炉水全部放尽，利用窑炉的余热将锅炉金属表面烘干。
3、充氨法
充氨法一般用于电站锅炉长期停炉的保护。由于氨对铜有腐蚀作用，因此采用充氨法时，应将锅炉汽水系统中所有的铜质部件拆除或进行封堵隔离。
充氨法是锅炉停用放水后，向锅炉内充氨气，使锅炉内氨气压力保持在13kpa，以排出空气，减少金属表面水膜中的含氧量。由于氨气溶解在水膜中后，可使金属表面具有良好的耐腐性，因此充氨法对金属表面的干燥度没有严格的要求，但要求整个系统必须严密无泄漏。
用湿润的红色石蕊试纸对氨气可能泄漏部位进行检查， 试纸由红变蓝则有氨气泄漏，立即进行堵漏。还应严禁明火作业，以防爆炸。
4、缓蚀剂保护法
用于停炉保护的缓蚀剂一般都具有良好的挥发性，因此也称为气相缓蚀剂法。主要缓蚀剂有：碳酸铵、碳酸氢铵、磷酸氢二铵等无机铵盐，碳酸环已胺、**、苯甲酸按等有机胺类，以及复合型的TH901缓蚀剂等。
这类缓蚀剂的特性是：易挥发，可形成一定的蒸汽压；能在金属表面形成保护膜，有较高的防腐能力；对金属表面的干燥度要求不高，特别是TH901缓蚀剂对于潮湿的金属表面也具有良好的防腐效果。
使用方法：
锅炉放水后，清除渣垢，按一定量的比例在炉内均匀投放药剂，关闭各阀门，严密封闭系统即可。
需要注意的是，这类缓蚀剂大多会挥发氨气，对铜部件有侵蚀作用。
因此应将锅炉汽水系统中所有的铜质部件拆除或封堵隔离；或者用**：苯并三氮唑：碳酸环已胺=3：2：7（质量比）的混合缓蚀剂，以防止对铜部件的腐蚀。
湿法保护 2
湿法保护是指停炉期间用具有保护性的水溶液充满锅炉，以防止空气进行系统的一类保护方法，可以分为以下几种：
一、碱液法
即采用加碱液的方法，使锅炉中充满pH值达10以上的水溶液，使金属表面钝化，以防止溶解氧对金属的腐蚀。常采用氢氧化钠和磷酸三钠的混合液，停炉时间在三个月以内可用此法。
（1）、停炉后，首先将锅炉内外的污垢、水渣等清除干净，截堵与外界相连的管路；拆除汽水系统中所有的铜质部件或进行封堵隔离。
（2）、将氢氧化钠（用量为：4kg/m3）和磷酸三钠（用量为：1.5kg/m3）用软化水或凝结水溶解后加入锅炉内，并用泵将锅炉内的碱溶液循环均匀。
（3）、最好将炉水加热至105℃左右，以排除水中的氧等气体。然后关闭所有的门孔及阀门并保持无泄漏。
2、保持压力法
如锅炉停运时间较短（一周内），可对锅炉进行充压保养。小容量的锅炉可以利用锅炉的余压（0.05～0.1MPa），保持锅炉水温略高于100℃；
中 、高压锅炉可以在锅炉中充满合格的给水，用给水泵顶压，维持锅炉压力在0.5～1.0MPa左右。
关闭关汽水系统所有阀门，杜绝空气进入锅炉内。为了保持锅炉的压力和温度，可以定期在窑炉蒸发器下生微火，也可以定期用相邻窑炉的锅炉蒸汽进行加热。
如果发现锅炉的压力下降，应及时查明原因，并用给水泵顶压至规定压力。
3、亚硫酸保护法
亚硫酸钠是一种还原剂，在碱性溶液中可以与氧很好的反应，从而防止氧对金属的腐蚀。其方法是在碱液法的基础上添加亚硫酸钠。一般要求保持水中亚硫酸钠过剩量10～30mg/L。
4、氨水法及氨-联氨法
锅炉停用时间较长使用此方法。锅炉停用后，放尽炉水，拆除或隔离系统中的铜部件，充入用凝结水或给水配制的浓度为700～800mg/L的氨水溶液；或锅炉停用后不放水，直接充入氨水和联氨。使锅炉内水质pH值在10～10.5之间，联氨的过剩量应达到200mg/L。
药液用泵打入系统内，并循环至均匀，待锅炉均匀的充满保护液后，关闭各阀门。停炉期间整个系统应严密无泄漏，以防止空气进入。
用此方法，当锅炉要重新投入运行时，应将保护液全部排放干净，并进行彻底冲洗。点火后应先从向空排汽门排汽，直到蒸汽中的氨含量小于2 mg/kg时方可送汽，以免蒸汽中的氨浓度过大腐蚀凝汽器铜管。
5、充氮法
锅炉充氮法可以不放水湿法进行，也可以空锅炉干法进行。由于氮气很不活跃，无腐蚀性，当锅炉充有一定压力的氮气后可以阻止氧气进入。对于结构较复杂的锅炉，有的部位积水不容易放干净，不宜用干法保养，可以用充氮法。
其方法是：停炉前将充氮的管路接好，当锅炉的压力降至0.15Mpa左右时，用氮气瓶经临时管路向锅炉汽包及省煤器等处送氮气。具体要求如下：
（1）、氮气纯度在99％以上；
（2）、空锅炉充氮气时，锅内氮气压力应在0.15Mpa以上；湿法充氮气前最好在锅炉中加入适量的联氨，并用氨水调锅炉水pH值在10以上；
（3）、充氮时，锅炉汽水系统内所有阀门都应关闭，并使锅炉保持严密不漏；若有泄漏立即消除，以免氮气因泄漏而消耗过大和难以维持氮气压力。
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