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浅析锅炉清洗与防腐蚀

时间:2017-01-06 14:10 编辑:锅炉清洗 点击:

一、炉管失效原因 
  一般来说,通常造成炉管失效的主要原因是与补水水质有着直接的关联。如果锅炉在正常运行过程中,加入的水质里面存在一定的酸腐蚀或碱腐蚀的化学物质,就会导致炉管出现穿孔、脆爆的现象。除此之外,炉管在受到腐蚀的过程中,还会对锅炉管的热传导产生一定的影响,这时锅炉管管壁的温度将会迅速升温。这样一来,金属在低温过热的作用下,势必会发生蠕胀,最终爆裂。此外,由于锅炉管的热传导遭到破坏,大大降低了其热传能力,致使金属温度升高,从而加快了酸碱腐蚀的速度,进一步加剧了炉管的失效程度。 
  笔者通过多年的工作观察发现,锅炉水冷壁出现酸腐蚀情况主要体现在两个方面:一方面是当锅炉水的PH值小于等于7时,锅炉表面受热的管子将会被均匀性的腐蚀,并且,其接近火焰的部分,相比背侧火焰的一面来说,更是显著减薄,呈现的是凹凸不平的麻点坑。其次,若是锅炉水冷壁管腐蚀情况较为严重时,其必然会发生一定的化学反应,这样就极有可能将大量的氢滞留在金属管的表面,很容易引发爆裂等安全事故,造成人员的重大伤亡。而另一方面则是普遍发生在金属管的腐蚀坑里,部分氯离子通过水解形式产生氯酸根腐蚀物,一次来对锅炉炉管进行腐蚀 ,这种情况下的PH值普遍都是大于等于7。 
  常见的中小型容量锅炉的腐蚀失效多见于使用软化水作锅炉补充水。锅炉的软化水的本质与化学除盐水的本质是有所不同的。水经过软化处理后,仅仅是水中的钙、镁离子被大部分去掉,水中的含盐量是不会减少的反而是略有增加;由于Mg(HC03)2它们都能经化学反应后各自生成钠盐,水在锅炉中经加热后分解成NaOH,低压锅炉还保留部分Na2C03:软化水不象除盐水那样可把钙镁彻底除去,水的残留硬度高。上述情况使得中小容量锅炉的炉水含盐量、碱度、硬度都高,结垢后腐蚀问题都比大容量的锅炉来的严重。 
  结垢是引起过热蠕胀失效的重要原因。锅炉在运转中难免产生结垢,结垢的严重性必然使锅炉管的传热系数降低,导致水冷壁管过热。又因为水垢和铁它们的导热系数不同,因此在锅炉的水冷壁管中乃至于锅筒底部等附着水垢的部位,导热能力迅速下降,结垢部位的金属就发生局部过热,使金属材料的机械强度降低,于是水冷壁或锅筒就发生了鼓包、直至破裂等锅炉事故。在锅炉水冷壁管更换检修中发现,水冷壁管的爆裂跟其受热的温度也有很大的差异。尤其是管壁面向火焰的一侧水垢结垢特别多且又处在受热温度越高的部位的水冷壁管,其水冷壁管爆管现象越严重。这在于水冷壁管中的流动水中的腐蚀产物大多附着沉积在水冷壁管的热辐射高温的一侧,结垢量大约占70%以上。这些结垢有的是钙镁的碳酸盐和磷酸盐,有腐蚀产物,还可有少量硅酸盐。这些附着物的存在,阻隔了锅炉水冷壁管中的水对炉管金属的冷却作用,使水冷壁管金属外表面温度上升,直至过热破裂。 
  二、化学锅炉清洗与防腐蚀 
  通常情况下,大家对锅炉进行化学清洗的根本目的是为了提高其安全性能,确保锅炉能够稳定可靠的运行,传递更多的热能能量。并从一定程度上,加快实现锅炉节约永能源的目标。因此,加强做好锅炉的日常管理维护工作是十分有必要的。其中,所谓的化学清洗具体是指通过利用酸性溶液,对锅炉受热表面所产生的杂质与污垢进行有效的清除,这也是防止腐蚀问题发生的重要措施之一,需要引起相关使用企业的高度重视。 
  举例来说,有一台蒸发量8t/h的锅炉,工作人员在对这台锅炉进行取检验过程中发现,其水质中含有大量超标的氯根化学物质。并且,在对其进行检查维修时,也出现了蠕胀鼓包的现象,一旦情况严重,将会造成不堪设想的后果。因此,为了避免安全隐患的发生,大家必须要对这台锅炉进行彻底全面的化学清洗,将水冷壁管完全浸泡在盐酸溶液内,同时多整台锅炉进行反复的冲刷和清洗,这样不仅能够对锅炉蠕胀变形程度进行有效的控制,还可以避免水冷壁管发生爆破的危险。从而达到理想的清洗效果。而在对锅炉本体进行酸洗的过程中。大家会比较提倡采用盐酸的清洗方法,其自身具备了便捷、经济低价等众多优点。 
  锅炉酸洗过程具体要求如下:5%HCL+0.3%TP-1缓蚀剂+0.5%硫脲+0.5%NaF溶液中循环清洗9小时。酸洗液温度应控制在50℃左右。在锅炉的酸洗液循环清洗时,锅炉管内酸液流速一般控制在0.05~0.5m/s范围内,最高不大于lm/s。同时还应加强对酸液浓度和铁离子浓度的分析。当两次盐酸浓度分析结果的差值小于0.2%时,即可结束循环酸洗。酸洗后的锅炉应马上进行水压冲洗,将锅筒内、集箱内以及系统中的死角的地方的沉渣物统统冲洗干净。 
  清洗后的锅炉钢铁应尽早转入钝态。碱性盐(如磷酸盐)对锅炉进行清洗,能使锅炉清洗后的钢铁转入钝态。为了使锅炉能够延长使用寿命建立永久钝化膜,因此在结束酸清洗后应进行煮炉防腐。 
  三、煮炉 
  锅炉经过防腐蚀酸洗后,水垢虽然不存在了,但其表面的金属离子仍处于活泼状态,没有钝化膜的保护,极易产生氧化腐蚀。因此锅炉经过酸洗后应马上进行煮炉工作,使活性的金属表面能形成一层钝化膜,以阻止金属表面氧化腐蚀。碱液投入是起钝化作用,形成一层碱性保护膜。低压锅炉一般采用氢氧化钠和磷酸三钠,它们能使酸洗后(指成功的酸洗)的锅炉内表面形成良好的保护膜,呈黑色。 
  煮炉的成功与否很大关键于操作人员的熟练程度以及制定祥细周密的煮炉方案。煮炉所使用的药剂一般是采用氢氧化钠和磷酸三钠,因为碱与油脂能起皂化作用,生成泡沫性物质,从而达到除去金属表面油污,中和金属表面酸性,以利形成钝化金属保护膜。而磷酸三钠可以清除锅炉内铁锈,并能够锅炉金属表面形成一层致密的磷酸盐钝化保护膜,防止金属的腐蚀。选定好使用的药剂后,就可以进行药剂用量的配比了。按照锅炉煮炉用剂量与水容积配比的要求,各取氢氧化钠和磷酸三钠各2~3公斤/每立方水加入锅炉中,锅炉中的水溶液应加至到高水位,而后进行加热,蒸煮期间应随时保持水溶液在高水位。 
  四、结束语 
  对锅炉进行化学清洗和煮炉防腐蚀以及锅炉软水处理的重要性,它的目的在于锅炉在投入运行前将锅筒的内部金属表面的锈蚀和氧化皮清洗掉,并使之建立钝化膜,以便在运转中很快地过度为永久性的钝化膜。采用合格的软水,降低金属腐蚀的程度促进锅炉效率提高,降低煤耗、节约成本。 

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