蒸汽鍋爐嚴(yán)重腐蝕損壞個(gè)案分析與處理

　　烏海市勞動(dòng)安全衛(wèi)生檢測(cè)服務(wù)中心，內(nèi)蒙古烏海016000）成鍋筒嚴(yán)重腐蝕的原因進(jìn)行了分析，并提出了防止措施。

　　關(guān)鍵固蒸汽鍋爐；腐蝕；溶解氧（2002）3-0024-02去年7月我們對(duì)一小型制藥廠的一臺(tái)KZ14- 1.25快裝蒸汽鍋爐進(jìn)行了跟蹤檢驗(yàn)，該爐于2000年7月檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋筒底部有大面積的腐蝕坑點(diǎn)，腐蝕深度為12mm不等。針對(duì)上次檢驗(yàn)的情況在這次檢驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，腐蝕狀況明顯比上次嚴(yán)重，個(gè)別腐蝕凹坑深達(dá)6mm左右，且腐蝕面積也在擴(kuò)大。這樣快的腐蝕速度，主要發(fā)生在鍋殼腹部及前后管板等工作條件較差的部位這對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行勢(shì)必造成較大的影響。

　　通過(guò)對(duì)鍋爐的內(nèi)外部檢驗(yàn)，首先查清了腐蝕的主要癥狀是一種潰瘍性的鼓皰腐蝕。它表面覆蓋著一層堅(jiān)硬的黑色皰狀物質(zhì)去掉表層，則露出蝕損后的凹坑底部呈銀灰色。從皰狀物的斷面可以看出是一層狀結(jié)構(gòu)這是一種典型的氧腐蝕。氧腐蝕究其本質(zhì)是電化學(xué)腐蝕。這種腐蝕有的是在停爐時(shí)造成的也有的是在運(yùn)行中造成的。

　　在運(yùn)行條件下當(dāng)溶解于給水中的氧進(jìn)入鍋內(nèi)，因氧的電極電位大大高于鐵的電位，在金屬表面就會(huì)組成鐵氧的腐蝕電池對(duì)，引起腐蝕同時(shí)氧是電化學(xué)反應(yīng)的“去極化劑”，這既能使陽(yáng)極的金屬離子2e+）不斷排至溶液中又能不斷地消耗掉陰極獲得電子使腐蝕持續(xù)進(jìn)行下去。隨著腐蝕產(chǎn)物的不斷增厚金屬表面的腐蝕坑也逐漸加深。腐蝕的最終產(chǎn)物是含水的氧化鐵混合物2e34nH2）由于氧化鐵具有磁性使它們常常連在一起進(jìn)而形成潰瘍。在長(zhǎng)期停爐保養(yǎng)不善的情況下造成的氧腐蝕其外部特征是呈磚紅色的疏松的鼓皰狀，損害面積一般較大。這種腐蝕在鍋內(nèi)的任何部位只要潮濕都會(huì)發(fā)生。

　　而在停爐后，鍋爐干燥的情況下檢查運(yùn)行中造成氧腐蝕的癥狀則是鼓皰小而堅(jiān)硬呈脫水后的黑色發(fā)生的部位有局限性往往集中在爐水流動(dòng)緩慢、沉積物堆積較多以及鍋內(nèi)熱負(fù)荷較高的地方。

　　為了證實(shí)氧侵入鍋內(nèi)的可能性我們檢查了該爐的給水系統(tǒng)及其運(yùn)行情況，檢查中我們注意到，水箱出水管與水箱連接的位置距水箱底部500mm，雖然在水箱內(nèi)部有穹管插入底部，但在與穹管連接點(diǎn)處，有一較大的裂口。可以證明，鍋爐運(yùn)行時(shí)，當(dāng)軟水箱的水位低于連接點(diǎn)時(shí)就會(huì)有空氣被吸入鍋內(nèi)，這與司爐反映給水泵上水時(shí)，常有時(shí)輕時(shí)重的響聲相吻合。另外該爐每天滿負(fù)荷運(yùn)行8小時(shí)左右，而此爐的省煤器因損壞停運(yùn)，從而水中的氧帶入鍋內(nèi)的量就會(huì)不斷增多。

　　在檢查給水系統(tǒng)中同時(shí)發(fā)現(xiàn)不但軟水箱內(nèi)壁已發(fā)生銹蝕，而且軟化罐內(nèi)的樹(shù)脂大量被污染，說(shuō)明離子交換器的內(nèi)壁也已發(fā)生銹蝕軟水受到大量鐵離子的污染，并被帶入鍋內(nèi)，勢(shì)必引起鍋內(nèi)鐵氧腐蝕電池的電極反應(yīng)大大加快，氧腐蝕的速度必隨之加劇。

　　鍋爐運(yùn)行中形成的氧腐蝕是與鍋爐金屬接觸腐蝕性介質(zhì)、各部位承受壓力、給水中的雜質(zhì)在鍋內(nèi)發(fā)生濃縮和析出、鍋水的品質(zhì)不斷變化等諸多因素有關(guān)，因此為了調(diào)查該廠的水質(zhì)管理情況，我們除了查看曰常的水化驗(yàn)記錄還現(xiàn)場(chǎng)取樣并作了各項(xiàng)數(shù)據(jù)和化驗(yàn)孩對(duì)工作。結(jié)果表明給水的PH值在6~6.5之間，硬度約0.03左右，給水溶解氧為2.0mg/l，鍋水堿度700~800PPm，氯根1000~1300mg/l經(jīng)對(duì)上述數(shù)據(jù)的分析我們認(rèn)為：其一給水PH值低使給水中Hi濃度大。由于H4也是一種電化學(xué)反應(yīng)的“去極化劑”，會(huì)使交換器、軟水箱金屬壁面腐蝕加快，致使大量鐵離子進(jìn)入給水進(jìn)而影響鍋內(nèi)的腐蝕。

　　其二，氯根偏高對(duì)加速腐蝕的影響也較為顯著。因?yàn)槁入x子Cl-極易被金屬表面的氧化膜吸附并取代氧化膜中的氧，而形成可溶性氯化物，結(jié)果破壞了氧化膜，使金屬繼續(xù)腐蝕。另外，活性離子Cl-的濃度越高，溶液中擴(kuò)散速度也越快。這樣鍋水的電導(dǎo)度就越大，因此加劇了微電池的作用，使腐蝕不斷向深度發(fā)展。

　　上述兩點(diǎn)是造成該爐運(yùn)行中氧腐蝕的外因條件。鍋爐金屬化學(xué)成份不均勻金相組織不同局部應(yīng)力過(guò)大，以及表面不光滑等則是引起電化學(xué)腐蝕的內(nèi)因。顯然內(nèi)因條件是任何鍋爐都難以避免的，又因該企業(yè)生產(chǎn)不太正常，經(jīng)常處于起爐、停爐狀態(tài)，停爐時(shí)間多在1~2月不等內(nèi)部管理又較差，停制冷系統(tǒng)壓力容器常見(jiàn)腐蝕與防腐馮振華售P爾多斯市鍋爐壓力容器檢驗(yàn)所，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017000）以氨、氟為冷媒的制冷系統(tǒng)在化工、制藥、食品等行業(yè)中廣為使用。通過(guò)對(duì)多家冷庫(kù)在用壓力容器檢驗(yàn)情況發(fā)現(xiàn)，由于外壁腐蝕造成容器修理、報(bào)廢的情況時(shí)有發(fā)生。下面介紹制冷系統(tǒng)壓力容器常見(jiàn)腐蝕原因及防腐措施。

　　露天使用壓力容器腐蝕及防腐：氨制冷系統(tǒng)由于工藝需要大部分壓力容器在室外安裝、使用。如立式冷凝器、氨油分離器、集油器及儲(chǔ)氨器。在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)部分容器筒體表面出現(xiàn)片狀或點(diǎn)狀氧腐蝕坑。某單位一氨儲(chǔ)罐筒體表面約半周上均布腐蝕坑，幾乎成片狀。某單位一氨油分離器，封頭頂部多處有直徑約5mm，深約4mm腐蝕坑。造成不均勻腐蝕的主要原因是由于這些容器上方安裝冷卻塔。循環(huán)塔水常年川流不息，落入循環(huán)池再分配給立式冷凝器。循環(huán)池一般約200mm深，由于循環(huán)水下落速度很快，所以下落水一部分流走，另一部分經(jīng)碰撞飛濺出池落在塔下容器壁上。飛濺水有一定的重力速度，長(zhǎng)期沖刷固定部位使筒體材料發(fā)生變化表面出現(xiàn)腐蝕坑，產(chǎn)生沖擊腐蝕。為有效控制腐蝕發(fā)生，可采取在容器上方安裝罩棚遮擋飛濺水直接沖刷容器器壁或?qū)⒗鋮s塔移位與在用容器保持一定距離，使飛濺水不直接落在容器壁上的措施，同時(shí)加強(qiáng)使用單位對(duì)在用容器定期檢查及定期涂刷漆等防腐工作。

　　帶保溫壓力容器中低壓循環(huán)桶、中間冷卻器及氨液分離器由于工藝要求需加保溫層其保溫層的作用是起保冷與防潮作用保溫層要整體芫整、嚴(yán)密。在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有些單位由于管理不善環(huán)境不好，使用時(shí)間較長(zhǎng)造成保溫層局部破爐后不采取任何保養(yǎng)措施造成停爐后的腐蝕比較嚴(yán)重起爐后又不采取煮爐等除銹措施，這也是該爐投運(yùn)后產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕的根子。鍋爐運(yùn)行中未除掉的鐵銹在鍋內(nèi)流動(dòng)，增加了微電池對(duì)，擴(kuò)大了腐蝕面原有的腐蝕點(diǎn)在運(yùn)行中則成為腐蝕電池的陽(yáng)極繼而發(fā)生腐蝕。所以經(jīng)驗(yàn)告訴我們停運(yùn)爐氧腐蝕產(chǎn)生的銹渣及水垢等其它雜物一定要徹底清除，清除后認(rèn)真檢查對(duì)已出現(xiàn)的點(diǎn)蝕和坑蝕部位做好記錄，以備查考。

　　對(duì)該爐的腐蝕狀況有了初步的分析結(jié)論之后，我們作出如下處理意見(jiàn)：清除鍋內(nèi)鐵銹。為保證今后的安全運(yùn)行徹底消除這些腐蝕坑所造成的隱患，對(duì)鍋筒底部腐蝕較嚴(yán)重的部位采取了挖補(bǔ)處理；對(duì)未挖補(bǔ)的腐蝕凹坑深度<3mm的進(jìn)行打磨，使其圓滑過(guò)渡；清除鈉離子交換器內(nèi)壁的鐵銹，涂環(huán)氧樹(shù)脂層；軟水箱內(nèi)部也作防腐處理，將原出水管的開(kāi)口損拆除保溫層后發(fā)現(xiàn)筒體局部銹蝕嚴(yán)重整體減薄。保溫層局部破損位置，由于潮濕空氣侵襲，往往是反復(fù)出現(xiàn)結(jié)霜、溶化現(xiàn)象部位金屬表面潮濕，引起嚴(yán)重的氧腐蝕。對(duì)這類容器應(yīng)采取限期更換保溫材料一般不超過(guò)15年）及加強(qiáng)對(duì)跑冷、結(jié)霜部位進(jìn)行重點(diǎn)檢查的措施。

　　帶冷卻水管壓力容器腐蝕與防腐：立臥）式冷凝器管板、管子經(jīng)常受冷卻水沖刷，極易發(fā)生腐蝕。在檢查某單位1988年使用的曰本產(chǎn)氟制冷臥式冷凝器時(shí)發(fā)現(xiàn)管板表面、管間多處疏密不均的凸包將凸包鏟掉后，下面就是一腐蝕坑最深約6mm.原因是該容器循環(huán)水水質(zhì)不檢測(cè)溶器長(zhǎng)期不檢修且不連續(xù)使用循環(huán)水不循環(huán)，因此造成水中雜質(zhì)沉淀在金屬表面，使沉淀物下面的金屬面上供氧困難而成為陽(yáng)極未被沉淀物覆蓋的金屬表面部分成為陰極致使在沉淀物下面的金屬發(fā)生腐蝕溶器報(bào)廢。

　　某單位立式冷凝器上管板表面、管口處氧腐蝕減薄，管子穿透性腐蝕。其原因是冷卻水露天使用，雜質(zhì)較多且直接沖刷管板、管口造成。對(duì)這類容器應(yīng)當(dāng)采取對(duì)循環(huán)水進(jìn)行處理、檢測(cè)，對(duì)立式冷凝管端加裝擋水帽，防止冷卻水直接沖擊管板、管口措施；對(duì)臥式冷凝器制定定期打開(kāi)管板檢查內(nèi)部情況制度；對(duì)停用容器堅(jiān)持將冷卻水排凈定期疏通冷卻水管。使用中還要加強(qiáng)巡回檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題采取有效措施。！

　　位置下移到接近水箱底部解決給水帶氣現(xiàn)象；在給水中投放適量的Na（P4，調(diào)節(jié)給水PH值控制在7~8；適當(dāng)加大排污量，以降低鍋水中氯根；為降低給水中存在溶解氧和其它氣體可使用化學(xué)除氧劑――亞硫酸鈉；加強(qiáng)鍋爐房的管理，認(rèn)真做好停爐后的保養(yǎng)工作；建議對(duì)該爐暫時(shí)縮短檢驗(yàn)周期半年后進(jìn)行停爐內(nèi)外部檢查及時(shí)了解鍋爐的腐蝕情況。

　　根據(jù)上述處理意見(jiàn)，廠方進(jìn)行了認(rèn)真整改通過(guò)近6個(gè)月的使用觀察，最近又進(jìn)行了一次全面檢查，該爐目前的腐蝕狀況基本上得到了控制，為安全起見(jiàn)，對(duì)它的檢驗(yàn)周期仍控制在一年以內(nèi)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題加以改進(jìn)，確保鍋爐安全運(yùn)行。！