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电站锅炉化学清洗腐蚀问题探讨

2019-10-21 09:22:31浏览:17 来源:清洗联盟   

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电站锅炉化学清洗腐蚀问题探讨

火力发电使我国目前最主要的发电方式,近年来伴随这我国国民经济的蓬勃发展工业锅炉制造业也取得了长足的进步, 但是电站锅炉作为我国火力电站的三大主机设备之一在不断改进的同时也逐渐面临着各种挑战。比如电站锅炉长时间的使用造成腐蚀问题。根据现有的我国现有的技术可以适当的采用化学清洗的方案,但是化学清洗要考虑是否合适,因此文章通过对电站锅炉最常发生的腐蚀现象进行分析然后制定相应的化学清洗措施以及一些保护措施,希望可以为电站锅炉化学清洗腐蚀问题提供可行的方案。

电站锅炉的建设主要材料都是钢材和合金钢,因此在化学清洗中都会选用酸性的清洗技术。化学清洗是利用一些化学药剂比如氢氧化钠、碳酸钠、盐酸、硫酸、亚硝酸钠、三氯乙烯等。化学药剂又不仅仅可以清洗应用的好的话还可以有效地控制电锅炉的腐蚀问题,做到保护锅炉的正常运行。

1、 电站锅炉清洗的概述

电站锅炉清洗是指采用一定的清洗工艺,运用化学药剂与锅炉内部腐蚀物、以及一些灰尘的沉积物、结垢物发生化学反应使其表面清洁,并且还可以做到有效的保护措施,增强电站锅炉的使用寿命、提高热效率的方法。在实际清洗时对人员、化学药剂等都有严格的要求,应严格按照相应的准则行事。

2、 电站锅炉常见腐蚀类型

2.1、高温腐蚀

大型的锅炉炉膛内温度都非常的高,锅炉内部水冷壁、过热器和再热器长期处于高温环境在受到烟气不同的介质的掺杂使内部结构腐蚀或者发生爆管事故。尤其是水冷壁管受高温腐蚀的危害极大,如果不及时处理很容产生爆管或者管壁薄弱直接影响锅炉供热。如果发生突发的爆管事故不仅阻碍正常的发点程序运行而且还对人们的生命安全造成影响也阻碍社会的供电问题,供热目前大都用煤,煤炭的废物也会对设备造成危害,影响正常运行。再次就是过热器和再热器的高温腐蚀,由于二者长期处在高温状态会氧化形成大量的高温养化皮,氧化到一定程度还会在表皮产生大量的鼓泡,因结垢量过多造成管内堵塞,最终也会因高温压力下爆管,甚至造成更大的伤害。

2.2、 电偶腐蚀

电偶腐蚀两种不同材质的金属彼此拼接的地方两种金属彼此接触或者在清洗的过程中由于某种介质的掺杂造成腐蚀。这两种金属产生的电位不同,形成电偶电流,电流间正负极的影响加速了腐蚀速度,两种金属必有一方腐蚀严重。这种由于一些化学清洗而产生反应造成的电偶腐蚀在大多数。很多技术不过关的企业只在意清洗的结果忽略了由于清洗的原因造成的腐蚀现象。最容易发生电偶腐蚀的部位在两种金属的连接处,此处由于焊接技术的产于与化学药剂之间的反应影响了两种金属之间的电位使一方处于阴极、一方处于阳极两者不均匀的电位产生电流。相对来说阴极受到阳极的保护,阴极的溶解速度较慢,破坏了阴阳之间的平衡产生电偶腐蚀。但是由于材质不同接受的介质等原因也有加速阴极腐蚀严重的现象产生。在电站锅炉的建设材料中有铜金属,对于有铜机组在清洗中应注意化学清洗产生的化学反应镀铜现象,因此应多加注意是否产生电偶腐蚀。

2.3、 应力腐蚀

应力腐蚀是指在一定的拉应力下电站锅炉材料、机械零件具有金属材质的构件在腐蚀的空间中引起的破坏、断裂的现象。这种腐蚀使得表面的抗氧话物磨损接着便由于腐蚀的破坏是金属内部电极不平衡,阳极端的金属溶解加速更多的是阴极端的电流活动激烈,使金属内部破坏加剧再加上摩擦受作用力形成裂纹,这种腐蚀一般都穿过晶粒直接扩展直接断裂的。

3、 电锅炉化学清洗及防护措施

3.1、 高温腐蚀的防护措施

一般对于高温腐蚀的的产物水冷壁可以使用表面防*****,顾名思义表面防*****把并不能根除这种腐蚀,主要是对外部结构进行控制采用一些防腐材料加厚水冷壁的表面,比如电镀、表面热喷涂等方法。化学的清洗方式如果锅炉采用的是碳钢和低合金钢材的那么可以采用有机酸和无机酸两种材料清洗,但是随着更多的化学剂的产生无机酸的不符基本不被应用,另外还可以使用缓蚀剂,但是由于缓蚀剂的适用范围非常的有限,但是对于金属的焊接部分有很好的抗腐蚀能力。对于过热器和再热器中由于弯道采用的焊接工艺对于缓蚀剂的用量上有很多的讲究。化学清洗时一定要注意时间的问题因为像缓蚀剂这样的化学药剂时效性非常强,如果超过了时间也不能继续清理,作废处理,所以这是一个需要注意的地方。相关的养护单位应该严格按照化学药剂的用量、配比、时间清洗。

3.2、 电偶腐蚀的控制方法

在长期加热的电站锅炉环境中,两种不同金属材料在某一特定介质的影响,两种金属内部电位变化较大造成金属表面腐蚀现象。形成电偶腐蚀的必要的3个条件:第一,两金属内部存在较大的电位差,满足了电偶腐蚀的电位条件,阴阳两级不平衡。第二,金属外部具有符合形成电偶腐蚀条件的电解质介质。第三,电子电流之间可以互通没有阻碍物。这三个条件必须同时满足,只要其中一个缺失便可以有效的控制电偶腐蚀。一般情况下我们都会在两金属焊接出采用绝缘的隔离措施或者在施工建设时采用电位相差不大的金属材料相接处、充分利用电流防护层,保护电位的材料并且考虑到金属面积要均匀。产生的腐蚀产物及时清理,因为腐蚀产物具有半导体的作用、或者连接其他金属加快腐蚀速度。对于电偶腐蚀可以采用复合电位电偶腐蚀控制技术,这种技术是针对电位差对其进行控制,采用电化学保护方法,有效的平衡电位。该种方法主要是在对偶的金属阴极上施加阳极的电流使金属内部电位平衡到一定的平衡值,从而降低阴极电位的减少对金属电位差来控制腐蚀。

3.3、 应力腐蚀的控制方法

应力腐蚀的影响因素较多比如金属材料本身、温度、外应力、残余应力等,在电热锅炉的环境长期影响下金属外部可能由于以上几点因素出现裂痕,细致观察会有晶状、混合型等随着腐蚀出现不同程度的裂痕。因此控制应力腐蚀的方法可以有以下几点;一,合理的选用金属材料,避免使用钢性较大的材料,由于电站锅炉属于高温作业需要考虑到材料的耐热性同时还要考虑材料局部地方的腐蚀,比如常见的孔蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀等。二,合适的制造方法、设计结构合理。电热锅炉在建设之前就应该多方面的考虑比如加工手段要采用热加工成型消除残余的应力作用,焊接时采用低氢的焊条避免产生氢探伤、氢脆。因此一定要弄清楚在电站锅炉设备中应力腐蚀破坏的原因,然后对其进行研究分析,采取相对应的高效的防护措施,以减少对设备的伤害及人身安全的影响。

3.4、 温度流速对化学清洗的影响

在已经腐蚀的设备清洗时不仅要对症下药,对于周边环境进行控制,在清洗温度上严格控制尤其是采用无机酸清洗方法,并且控制清洗时间不能超过缓蚀剂的保质期间,清洗的流速对于腐蚀部位的清洗循环、清洗结果起到重要作用应该严格按照相关规定下进行。

4、 结语

我国目前对于电热锅炉的清洗技术还应该继续改进创新,采用多种的有机酸清洗工艺,尤其是对于电热锅炉中水冷壁、过热器和再热器的清洗,化学清洗是最有效、最快捷的控制腐蚀的方法,不同程度的腐蚀情况应该选用不同的控制方法,比如电偶腐蚀可以采用电化学的处理方法,从根本上解决问题。在对于一些沉淀物污垢可以采用羟基乙酸和甲酸清洗具有很好的清洁作用和稳定内部结构的作用减少腐蚀从而达到清洗的目的。因此我们应多为我国的化学事业做贡献造福社会。

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