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[摘 要]宁德沿海地区有很多季节性使用工业蒸汽卧式锅炉的海带加工厂、育苗场，每年长时间锅炉停用，检验人员在对卧式锅炉内部检验中发现，许多用户由于保养方法不适当，即锅炉长期停用之前不做好养护，而是直接加满生水，造成锅炉内表面产生腐蚀，且这些锅炉停炉期间的腐蚀在很大程序上比运行时产生的腐蚀严重的多，因此必须加强工业蒸汽锅炉的停炉保养。
[关键词]工业蒸汽锅炉；停炉；腐蚀；防护
中图分类号：TG255 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0056-01
工业蒸汽锅炉停炉后，若不保养或没有采取合理的保养方法，只是将炉水一放或者随意加满生水，其后果是锅筒内部各受压部件的金属可能将会受到严重的腐蚀。
宁德地区的季节性使用锅炉，有以下特点：1、每年3月中下旬至次年1月中旬为锅炉停用时间，停炉时间很长；2、地处海边，有的甚至在偏远海岛，时刻遭受咸湿海风吹刷，锅炉用水也相对含氯离子比较高。3、现场检验发现锅炉缺乏保养，腐蚀严重，有一些锅炉刚投用一年，外表面看上去就像80年代的锅炉了。所以研究锅炉在海水参与下的腐蚀情况具有重要的现实意义。
1 工业蒸汽锅炉停炉期间的腐蚀
1.1 腐蚀部位与特征
腐蚀部位通常多发生在：卧式锅炉的锅筒内表面、烟管、集箱，这些腐蚀产物是散布在金属表面大小不等的鼓疤，直径一般5—20mm，高为3—5mm，鼓疤表面的颜色由黄褐色到砖红色（Fe2O3），内部是黑色粉末状（Fe3O4），对于加满水的锅炉锤击鼓疤有墨绿色液体（Fe+2）流出，消除这些腐蚀产物后在金属表面便出现了大小不均的凹坑，其深度一般为0.5-3mm，直径为1-3mm。
1.2 腐蚀机理
1.2.1 一般情况下的腐蚀
上述称为溃疡性腐蚀，从原理讲，是一种电化学腐蚀。通过一个放出电子的氧化反应（金属原子被氧化）和一个吸收电子的还原反应（氧化剂被还原），相对独立而又同时完成的腐蚀历程称之为电化学腐蚀。在腐蚀学科中，把金属氧化的反应即金属放出自由电子成为阳离子的反应统称为阳极反应，而把还原反应即接受电子的反应通称为阴极反应。也就是说，在锅炉金属表面吸收水份与O2而形成的一层电解质溶液薄膜，或者在弱酸、中性溶解中金属表面形成许多无数的微小原电池，铁作为负极，失去电子被氧化成Fe2+（二价铁在氧气存在的情况下很容易转化成三价铁），在正极上是溶解水中的氧得到电子被还原。 其反应式如下：
氧化反应 Fe→2e+Fe2+ （1）
还原反应 2H2O+O2+4e→4OH- （2）
Fe2+与OH-进入溶液后，形成Fe（OH）2，Fe（OH）2溶液是浅绿色或者墨绿色沉淀（和浓度有关），所以锤击鼓疤的时候，有这种颜色的液体流出。又因为
Fe（OH）2本身不稳定，在水中有氧化剂（如氧气）存在的情况下被氧化生成Fe（OH）3，其反应式如下：
Fe2++2OH- →Fe（OH）2 （3）
4Fe（OH）2+2H2O+O2→4Fe（OH）3 （4）
Fe（OH）3失水形成Fe2O3，方程式如下：
2Fe（OH）3→Fe2O3+3H2O （5）
三氧化二铁是砖红色或者黄褐色，所以鼓疤表面都是这种颜色。被鼓疤疤皮包裹的内部液体由于缺乏氧气所以保持Fe+2状态为墨绿色。
当这种鼓疤没有被清理干净又投入新一轮使用的时候，通过烟管加热，Fe（OH）3加热分解形成黑色粉墨状的三氧化二铁和氧化亚铁的复杂混合物，是为四氧化三铁。
腐蚀产生物的结构比较疏松，不能阻档金属离子的扩散，腐蚀过程将连续进行。
1.2.2 海水参与情况下的腐蚀
海水做为腐蚀介质，其特性首先在于它的含盐量相当高，这就使海水成为一种导电性很强的电解质溶液。海水中含量最多的盐类是氯化物，又以氯化钠为主。海水既是一种典型的电解质溶液。
1.2.1提到的电化学腐蚀的基本规律必然适用于海水的腐蚀历程。基于海水本身的特点，所以海水腐蚀的电化学过程又有自己的特征。
钢铁本身是一种可以钝化的金属，在无活性阴离子的介质中，其钝化膜的溶解与修复处于动态平衡中，而在活性阴离子（氯离子）的存在使平衡受到破坏，因为氯离子在某些活性点上优先于氧原子吸附在金属表面，并和金属离子结合成可溶性氯化物，形成孔径很小的蚀孔活动中心，亦称蚀核，分布于金属表面。当这些蚀孔不断长大时，就形成宏观凹坑。
形成蚀孔以后，由于孔内金属表面处于活态，电位较负；蚀孔外金属表面处于钝态，电位较正，于是孔内外构成了一个活态—钝态微电池。孔内金属基本上处于滞留状态，溶解的金属离子不易往外扩散，溶解氧也不容易进入孔内，随着腐蚀进程，孔内带正电的金属离子浓度增加，为保持溶液的电中性，带负电的氯离子不断迁入，使孔内形成了金属氯化物FeCl2，氯化物进一步水解产生盐酸：
Fe2+Cl-2+2H2O→Fe（OH）2↓+2HCl （6）
如此，加速了腐蚀进程。
2 工業蒸汽锅炉的保养方法
除了做好锅炉水质处理之外，锅炉保养的基本原则是不让外界空气直接进入停用锅炉的汽水系统和烟气系统内，保持停用锅炉金属表面干燥。一般锅炉停锅期间的锅筒保养方法有压力保养、干法保养和充气保养等。总结本人检验实践，由于当地锅炉水质含盐偏高的原因，并且实践操作技术要求比较高，不提倡湿法保养。
2.1 干法保养
它是利用干燥剂吸收潮气使锅炉内部表面保持干燥，以防腐蚀。通常采用生石灰（CaO）或无水氧化钙（CaCl2）作干燥剂。
具体作法如下：将锅炉内外表面清净后，用微火烘干锅炉。再把装有干燥剂的敞口木盒放入锅筒、集箱。干燥剂的用量可根据锅炉容积来确定（块状生石灰，每立方米锅炉容积用2-3公斤，如是无水氧化钙，则用1-2公斤）。然后严密关闭锅炉的所有阀门、档板、检查门及手孔、人孔，防止外界潮气侵入。在保养期间定期打开人孔、手孔、炉门进行检查，若发现干燥剂已失效，应及时更换。
2.2 压力保养
这种方法适用于停炉不超过一周的锅炉，主要是将锅炉中的余压保持在0.05-0.1MPa，锅水温度保持在100-118℃，这样可使锅水中不含氧气，并阻止空气进入锅筒。为了保持炉水温度，应定期在炉膛内生微火，也可利用相邻锅炉的蒸汽加热锅水。
2.3 充气保养
适用于长期停用的锅炉。一般使用钢瓶内的氮气，从锅炉高处充入水、汽系统，迫使空气从锅炉最低处排出，并保持水、汽系统压力为0.05—0.1MPa。氮气性质稳定，无腐蚀性.故可防止锅炉在停炉期间发生腐蚀。
2.4 锅炉外表面的保养
由于锅炉地处海边的特殊环境，锅炉外表面保养也十分重要，最简单容易的保养方法就是：时刻保持锅炉外表面防腐层油漆不脱落，一旦脱落，随时补上，既经济又高效。
3.最佳保养方法的选择
工业锅炉锅炉采用哪种保养法首先根据工业锅炉的停炉时间长短来决定，其次从锅炉的附属设备情况来考虑，我通过总结多数锅炉的检验实践认为，工业锅炉在停运期间的保养宜采用干法保养。这样，可以延长锅炉使用寿命。
4 结论
工业锅炉由于维护保养不好，而使受压元件造成的腐蚀是锅炉最常见的一种损坏方式。所以工业锅炉在停运期间，必须进行保养，并要选择合理的保养方法，以减少锅炉金属的腐蚀。另外，锅炉在运行中，要严格控制炉水的含氧量、含盐量，使之达到锅炉水质标准的要求，更好地、经济地、安全地发挥工业锅炉的作用。
参考文献
[1] 蔡明生.谈热水锅炉停炉保养[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2010.（07）.
[2] 陈匡民.《过程装备腐蚀与防护》.化学工业出版社.2001.
[3] 关明义、胡明理.浅谈锅炉停炉保养[J].能源季刊.1991.（3）.
[关键词]工业蒸汽锅炉；停炉；腐蚀；防护
中图分类号：TG255 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0056-01
工业蒸汽锅炉停炉后，若不保养或没有采取合理的保养方法，只是将炉水一放或者随意加满生水，其后果是锅筒内部各受压部件的金属可能将会受到严重的腐蚀。
宁德地区的季节性使用锅炉，有以下特点：1、每年3月中下旬至次年1月中旬为锅炉停用时间，停炉时间很长；2、地处海边，有的甚至在偏远海岛，时刻遭受咸湿海风吹刷，锅炉用水也相对含氯离子比较高。3、现场检验发现锅炉缺乏保养，腐蚀严重，有一些锅炉刚投用一年，外表面看上去就像80年代的锅炉了。所以研究锅炉在海水参与下的腐蚀情况具有重要的现实意义。
1 工业蒸汽锅炉停炉期间的腐蚀
1.1 腐蚀部位与特征
腐蚀部位通常多发生在：卧式锅炉的锅筒内表面、烟管、集箱，这些腐蚀产物是散布在金属表面大小不等的鼓疤，直径一般5—20mm，高为3—5mm，鼓疤表面的颜色由黄褐色到砖红色（Fe2O3），内部是黑色粉末状（Fe3O4），对于加满水的锅炉锤击鼓疤有墨绿色液体（Fe+2）流出，消除这些腐蚀产物后在金属表面便出现了大小不均的凹坑，其深度一般为0.5-3mm，直径为1-3mm。
1.2 腐蚀机理
1.2.1 一般情况下的腐蚀
上述称为溃疡性腐蚀，从原理讲，是一种电化学腐蚀。通过一个放出电子的氧化反应（金属原子被氧化）和一个吸收电子的还原反应（氧化剂被还原），相对独立而又同时完成的腐蚀历程称之为电化学腐蚀。在腐蚀学科中，把金属氧化的反应即金属放出自由电子成为阳离子的反应统称为阳极反应，而把还原反应即接受电子的反应通称为阴极反应。也就是说，在锅炉金属表面吸收水份与O2而形成的一层电解质溶液薄膜，或者在弱酸、中性溶解中金属表面形成许多无数的微小原电池，铁作为负极，失去电子被氧化成Fe2+（二价铁在氧气存在的情况下很容易转化成三价铁），在正极上是溶解水中的氧得到电子被还原。 其反应式如下：
氧化反应 Fe→2e+Fe2+ （1）
还原反应 2H2O+O2+4e→4OH- （2）
Fe2+与OH-进入溶液后，形成Fe（OH）2，Fe（OH）2溶液是浅绿色或者墨绿色沉淀（和浓度有关），所以锤击鼓疤的时候，有这种颜色的液体流出。又因为
Fe（OH）2本身不稳定，在水中有氧化剂（如氧气）存在的情况下被氧化生成Fe（OH）3，其反应式如下：
Fe2++2OH- →Fe（OH）2 （3）
4Fe（OH）2+2H2O+O2→4Fe（OH）3 （4）
Fe（OH）3失水形成Fe2O3，方程式如下：
2Fe（OH）3→Fe2O3+3H2O （5）
三氧化二铁是砖红色或者黄褐色，所以鼓疤表面都是这种颜色。被鼓疤疤皮包裹的内部液体由于缺乏氧气所以保持Fe+2状态为墨绿色。
当这种鼓疤没有被清理干净又投入新一轮使用的时候，通过烟管加热，Fe（OH）3加热分解形成黑色粉墨状的三氧化二铁和氧化亚铁的复杂混合物，是为四氧化三铁。
腐蚀产生物的结构比较疏松，不能阻档金属离子的扩散，腐蚀过程将连续进行。
1.2.2 海水参与情况下的腐蚀
海水做为腐蚀介质，其特性首先在于它的含盐量相当高，这就使海水成为一种导电性很强的电解质溶液。海水中含量最多的盐类是氯化物，又以氯化钠为主。海水既是一种典型的电解质溶液。
1.2.1提到的电化学腐蚀的基本规律必然适用于海水的腐蚀历程。基于海水本身的特点，所以海水腐蚀的电化学过程又有自己的特征。
钢铁本身是一种可以钝化的金属，在无活性阴离子的介质中，其钝化膜的溶解与修复处于动态平衡中，而在活性阴离子（氯离子）的存在使平衡受到破坏，因为氯离子在某些活性点上优先于氧原子吸附在金属表面，并和金属离子结合成可溶性氯化物，形成孔径很小的蚀孔活动中心，亦称蚀核，分布于金属表面。当这些蚀孔不断长大时，就形成宏观凹坑。
形成蚀孔以后，由于孔内金属表面处于活态，电位较负；蚀孔外金属表面处于钝态，电位较正，于是孔内外构成了一个活态—钝态微电池。孔内金属基本上处于滞留状态，溶解的金属离子不易往外扩散，溶解氧也不容易进入孔内，随着腐蚀进程，孔内带正电的金属离子浓度增加，为保持溶液的电中性，带负电的氯离子不断迁入，使孔内形成了金属氯化物FeCl2，氯化物进一步水解产生盐酸：
Fe2+Cl-2+2H2O→Fe（OH）2↓+2HCl （6）
如此，加速了腐蚀进程。
2 工業蒸汽锅炉的保养方法
除了做好锅炉水质处理之外，锅炉保养的基本原则是不让外界空气直接进入停用锅炉的汽水系统和烟气系统内，保持停用锅炉金属表面干燥。一般锅炉停锅期间的锅筒保养方法有压力保养、干法保养和充气保养等。总结本人检验实践，由于当地锅炉水质含盐偏高的原因，并且实践操作技术要求比较高，不提倡湿法保养。
2.1 干法保养
它是利用干燥剂吸收潮气使锅炉内部表面保持干燥，以防腐蚀。通常采用生石灰（CaO）或无水氧化钙（CaCl2）作干燥剂。
具体作法如下：将锅炉内外表面清净后，用微火烘干锅炉。再把装有干燥剂的敞口木盒放入锅筒、集箱。干燥剂的用量可根据锅炉容积来确定（块状生石灰，每立方米锅炉容积用2-3公斤，如是无水氧化钙，则用1-2公斤）。然后严密关闭锅炉的所有阀门、档板、检查门及手孔、人孔，防止外界潮气侵入。在保养期间定期打开人孔、手孔、炉门进行检查，若发现干燥剂已失效，应及时更换。
2.2 压力保养
这种方法适用于停炉不超过一周的锅炉，主要是将锅炉中的余压保持在0.05-0.1MPa，锅水温度保持在100-118℃，这样可使锅水中不含氧气，并阻止空气进入锅筒。为了保持炉水温度，应定期在炉膛内生微火，也可利用相邻锅炉的蒸汽加热锅水。
2.3 充气保养
适用于长期停用的锅炉。一般使用钢瓶内的氮气，从锅炉高处充入水、汽系统，迫使空气从锅炉最低处排出，并保持水、汽系统压力为0.05—0.1MPa。氮气性质稳定，无腐蚀性.故可防止锅炉在停炉期间发生腐蚀。
2.4 锅炉外表面的保养
由于锅炉地处海边的特殊环境，锅炉外表面保养也十分重要，最简单容易的保养方法就是：时刻保持锅炉外表面防腐层油漆不脱落，一旦脱落，随时补上，既经济又高效。
3.最佳保养方法的选择
工业锅炉锅炉采用哪种保养法首先根据工业锅炉的停炉时间长短来决定，其次从锅炉的附属设备情况来考虑，我通过总结多数锅炉的检验实践认为，工业锅炉在停运期间的保养宜采用干法保养。这样，可以延长锅炉使用寿命。
4 结论
工业锅炉由于维护保养不好，而使受压元件造成的腐蚀是锅炉最常见的一种损坏方式。所以工业锅炉在停运期间，必须进行保养，并要选择合理的保养方法，以减少锅炉金属的腐蚀。另外，锅炉在运行中，要严格控制炉水的含氧量、含盐量，使之达到锅炉水质标准的要求，更好地、经济地、安全地发挥工业锅炉的作用。
参考文献
[1] 蔡明生.谈热水锅炉停炉保养[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2010.（07）.
[2] 陈匡民.《过程装备腐蚀与防护》.化学工业出版社.2001.
[3] 关明义、胡明理.浅谈锅炉停炉保养[J].能源季刊.1991.（3）.