鍋爐和熱交換器等承壓設備延壽的防腐蝕技術(shù)

設備的通用防腐措施，是采用耐蝕材料（尤其是非金屬耐蝕材料）涂層保護和投加緩蝕劑，這些措施對鍋爐不太適合，尤其是不適于電站鍋爐。

承壓的鍋爐和熱交換器服役于公用事業(yè)，屬保本微利的經(jīng)營(yíng)行為。自開(kāi)始采取熱電廠(chǎng)供熱之日起，到如今大城市遍布集中采暖，半個(gè)多世紀以來(lái)，供暖極少贏(yíng)利，這就注定了鍋爐和熱交換器及其管路必須使用廉價(jià)的結構材料，亦即碳鋼。為降低造價(jià)，降低高層樓載荷，采暖系統在強度允許的范圍內，壁厚盡可能減少，這就使腐蝕裕度被擠占，更需要防腐蝕。

（1）采暖鍋爐和工業(yè)鍋爐的防腐蝕延壽措施

當前采暖鍋爐和工業(yè)鍋爐的腐蝕失效集中在氧腐蝕和堿腐蝕，堿腐蝕也是依靠氧推波助瀾，所以關(guān)鍵是防治氧腐蝕。

氧腐蝕含運轉中的腐蝕和停用期間的腐蝕。運轉中的防治氧腐蝕對策就是進(jìn)行除氧，使用氧腐蝕則依靠諸多信用保護措施。≦1.3MPa的鍋爐氧腐蝕最嚴重，原因是該參數鍋爐的脫氧問(wèn)題極難解決。1984年原勞動(dòng)部和機械部曾列為專(zhuān)題研究，雖有真空除氧、解吸除氧等產(chǎn)品問(wèn)世，隨后又有氧化還原樹(shù)脂除氧、鋼屑除氧等設備生產(chǎn)，但是都由于價(jià)格問(wèn)題和管理難度，未能形成可以實(shí)際被采用的技術(shù)?？梢员唤邮芏冶粚?shí)際應用的低壓蒸汽鍋爐脫氧技術(shù)是亞硫酸鈉化學(xué)除氧，它價(jià)廉，易實(shí)施，脫氧迅速徹底，無(wú)須專(zhuān)人操作。

臥式燃氣常壓熱水鍋爐

對于熱水鍋爐來(lái)說(shuō)，實(shí)踐早已給出了最佳的防腐蝕措施，那就是保持采暖系統的嚴密性，嚴防失水（或稱(chēng)竊水）。從事供暖的每個(gè)人都明白，每損失1T水就是補入≧8g 氧的水，就意味著(zhù)28g的鋼鐵被蝕掉，變成了36g腐蝕產(chǎn)物垢。由于氧腐蝕是局部腐蝕、以坑點(diǎn)狀發(fā)展并會(huì )引起泄漏，因此氧的腐蝕后果比這里描述的更壞。

10年前電解鐵除氧使用采暖水染色，無(wú)法用循環(huán)熱水洗衣物，由于帶有鐵腥味也無(wú)法用其洗浴，對解決失水問(wèn)題起較大作用。使用這種除氧設備的熱網(wǎng)很少有腐蝕結垢故障。如今隨著(zhù)居民素質(zhì)提高和各種管理工作強化，失水問(wèn)題水再是熱網(wǎng)中腐蝕結垢的誘因。

2.5MPa及以上的工業(yè)鍋爐設置的大氣式熱力除氧器是最主要的防腐蝕措施，保持鍋爐水相對堿度＜0.2可以防止堿腐蝕。這兩者是2.5~3.8MPa采暖鍋爐和工業(yè)鍋爐的心腹大患。≧3.8MPa的工業(yè)鍋爐如果采取單級化學(xué)除鹽難免產(chǎn)生酸腐蝕，此問(wèn)題已被認清，新建的鍋爐不再采取單級除鹽水作補充水，現有設備也逐漸增加了混床，使酸腐蝕很少發(fā)生。

（2）電站鍋爐的防腐蝕延壽對策

在水汽中產(chǎn)生的腐蝕均為電化學(xué)腐蝕，遏制電化學(xué)腐蝕的有力措施就是降低水的電導率。1.3MPa 鍋爐的爐水電導率可達8000 µS/cm ，2.5MPa鍋爐的爐水電導率則≦5000 µS/cm ，3.8MPa的鍋爐的爐水電導率應≦300 µS/cm，既是防腐蝕的需要，也是防止過(guò)熱器結垢超溫的需要。對于次高壓工業(yè)鍋爐要求爐水電導率<150 µS/cm，同樣是出于對腐蝕和蒸汽質(zhì)量的考慮。10.8MPa鍋爐的水電導率應<60 µS/cm，15.7MPa鍋爐水電導率應<35 µS/cm，更多是出于防腐蝕考慮。18MPa電站鍋爐的規程極限值是20 µS/cm，實(shí)際控制值均低于10 35 µS/cm。揮發(fā)性處理的鍋爐電導率規定值多為≦4µS/cm，實(shí)際維持在≦235 µS/cm。

電站鍋爐安裝

由以上數據看到，鍋爐水溫由192℃提高到365℃，腐蝕強度可提高50倍。鍋爐水電導率下降的倍數更大，以亞臨界參數鍋爐的允許值計算，是相差250倍，按照實(shí)際控制值則相差500倍。這就是電站鍋爐的主要防腐蝕對策。

（3）循環(huán)冷卻水系統材料的延壽措施

在開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統中氧的含量接近該水溫下的飽和值，循環(huán)水的電導率可比所補充的天然水高2~5倍?；痣姀S(chǎng)凝汽器的循環(huán)水電導率達2000 µS/cm以上，工業(yè)循環(huán)水則常更高?；痣姀S(chǎng)凝汽器循環(huán)水流量常 >10m3 /s，盡管循環(huán)水的流量相當大，但是由于是循環(huán)冷卻，采暖較高的濃縮倍率，實(shí)際的補水量不是很大，因此，可以根據冷卻系統材料選用緩蝕劑防止腐蝕。以大型企業(yè)可以使用、火電廠(chǎng)仍在服役的200MW機組為例，其循環(huán)水流量為25000t/h，約7m3/s。在濃縮倍率為3.5時(shí)，其排污率為0.28%，蒸發(fā)損失為1.2%，風(fēng)吹損失≦0.2%，最大補水率為1.68%，補充水量為420t/h，實(shí)際由于排污和風(fēng)吹帶走的損失水量?jì)H為0.48%，這部分水所加的藥劑流失，其水量為120t/h。因此，使用緩蝕劑防止腐蝕經(jīng)濟上可以承擔的。

工業(yè)冷卻水的用量≦5000t/h，中央空調冷卻水流量則≦2000t/h，均適合使用緩蝕劑防止腐蝕。