热水锅炉的氧腐蚀及其防止.doc

热水锅炉的氧腐蚀及其防止
近几年来，由于落实执行GB1576-1996《低压锅炉水质标准》，锅炉损坏率大大降低。但是，通过现场调查发现我处的热水锅炉氧腐蚀的问题却变得特别起来。

热水锅炉因温度低、水容量大，而且无显然的蒸发和浓缩现象，锅水中杂质的结垢速度缓慢得多。在给水硬度符合要求的条件下，热水锅炉的损坏主要是由于锅炉的氧腐蚀。

热水锅炉循环水量大。带入锅内的溶解氧也多，由于溶解氧的存在，金属铁会在锅水中发生电化学腐蚀，产物被带到受热面上，容易与其他杂质形成导热性能极差的氧化铁垢，随着氧化铁垢的增多，导致锅筒鼓包、爆管等，而且还会发生垢下腐蚀。假设构件表面吸附的水膜呈酸性或碱性，金属构件会发生吸氧腐蚀，随着锅水温度、pH值及溶解氧含量的变化，可生成铁垢。

锅水中溶解氧浓度不同，会引起金属表面电位发生变化，形成浓差腐蚀，氧浓度大的部位失去电子，发生氧化反应，溶解氧浓度越大，相应的电极电位越高，腐蚀越严重。为了防止溶解氧分布不均造成的浓差腐蚀，除进行必要的水处理之外，还要注意采纳焊接结构的构件，焊口上不要出现焊瘤、咬边、未焊透等缺陷。

溶液的pH值对金属的腐蚀会产生很大的影响。由于pH值代表溶液中的氢离子浓度的大小，pH值低即溶液中氢离子浓度大，能使金属产生腐蚀现象。一般说来，溶液的pH值越低，溶液中的金属或与该溶液接触的金属越容易产生腐蚀。当有溶解氧存在时，pH值的改变对金属腐蚀影响更大。由图1可以看出，当溶液的pH值在某一范围内，铁的腐蚀速度差不多是稳定的，当pH值为12时，铁的腐蚀速度受氧气浓度的影响不大，几乎为0。

在锅炉运行中我们进行了大量的数据分析，pH值小于6时，腐蚀速度随pH降低迅速增加；pH在6~10之间，含氧量的凹凸决定腐蚀速度的凹凸；pH值在10~12之间时，腐蚀速度随pH值的增加而降低；pH值为12小时，腐蚀速度几乎很小。

由此可见，锅炉正常运行时，控制锅水pH值有10~12范围内，可以使金属表面形成一层稳定的保护膜，造成阳极钝化，从而大大降低锅炉的腐蚀速度。

通过以上分析和大量现场调查，关于采暖用锅炉，防止氧腐蚀的发生，采纳以下措施较好：

(1)控制锅水的pH值

控制锅水的pH值在10~12范围内，从而在金属表面形成一层保护膜，可以避免或减少氧腐蚀的发生。但在实际运行中锅水的pH值有时发生变化，那么当pH值＜10时，我们可以采纳向锅内投加一定量的碱性药剂的方法以提升锅水的pH值。对冬季采暖的热水锅炉建议投加氢氧化钠或碳酸钠，其计算方法如下：

Na2CO3的加入量G=(H+JD炉-p-a).53(g/t水)

NaOH的加入量G=(H+JD炉/P).40(g/t水)式中G—

Na2CO3固体的加入量(g)

H=非碳酸盐硬度(mmol/L)

JD炉—炉水的碱度(mmo1/L)

P—锅炉排污率

a—碳酸钠的当量数

值得注意的是：以上两个计算公式合适含有非碳酸盐硬度的水质，依据以上公式计算出来的药品用量，还必需要在施行中依据炉水的变化进行调整，以使炉水的pH值保持在10~12范围内。

(2)给水除氧

GB1576-96《低压锅炉水质标准》中规定：热水锅炉额定功率大于等于4．2MW时应除氧，

额定功率小于4．2的锅炉应尽量除氧。依据这一要求，我处采纳的除氧方法主要有炉内加药法、真空除氧、海棉铁除氧、和被膜罐保护等。

炉内加药主要是加入亚硫酸钠进行除氧，亚硫酸钠作为还原剂和水中的溶解氧反应，以除去溶解氧。其方程式为：

2Na2SO3+O2=2Na2SO4，这里值得注意的是，操作过程中，亚硫酸钠的配制与储存应在密闭的、不和空气接触的容器内进行，以防氧化而达不到预期的目的。操作过程中，如水已预热，则维持2m1/ L即可，

对每吨已加热的除氧水，一般加3~4kg亚硫酸钠，而且亚硫酸钠和氧气反应时温度越高则作用越快，施行证实在80℃时，在1分钟内二者可完全反应。

真空除氧器是在低于大气压下进行除氧的，要想使其有效的运行，必需注意以下几个方面：①在运行中，必必需保持进行温度处于相应真空度的沸点，否则稍不注意便不能保持它的负压，因此必必需注意运行中的调节。②必必需使整个系统保持真空运行。为此整个系统必必需十分严密，包括阀门、管道、泵等。管道的联接须要用焊接，不宜用法兰，否则应在联接处涂一层隔离层。以免漏入空气，破坏除氧效果。③℃。此外，喷射器关于除氧效果的好坏也至关重要。

(3)在热水系统中合理布置排气装置

在热水系统中合理布置排气装置，有利于排出系统内的空气和由于加热从水中析出的气体，从而减少氧腐蚀的发生。我处热水采暖系统供水管线的末端应选择性能好的集气罐、自动放气阀，及时排出气体，达到除氧目的。

(4)强化对停用锅炉的保养工作

在热水锅炉的管理中还强化了停用期间的保养工作。我处在非供暖期每年将近八个月的时间，如保养不当对锅炉的损害是很大的。关于停用和备用的锅炉我们主要采纳加入干燥剂法，保养锅炉常用的干燥剂及它们的加入量如表1：
〔表略〕
效益分析：我处6t/h以上的热水锅炉有20台，改换由于氧腐蚀损坏的部分对流管束每台必需要6~7万元，20台共必需140万元。我们采纳以上相应措施后，可以有效的防止热水锅炉氧腐蚀的发生，延长我处热水锅炉的使用寿命，保证锅炉安全、经济运行。