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摘要:在锅炉运行中,锅炉的安全和效益是最重要的两个方面。而低压蒸汽锅炉腐蚀泄露问题相当严重，有的甚至造成锅炉过早地报废。文章从氧腐蚀的危害严重性以及给水含盐量、锅内水垢对氧腐蚀的影響等方面,分析了锅炉炉管腐蚀泄漏问题的原因，并提出了防范措施。
关键词:低压蒸汽锅炉 ；炉管; 溶解氧腐蚀; 含盐量; 结垢
中图分类号： TK22 文献标识码： A 文章编号：
腐蚀与结垢是威胁锅炉安全运行的两大重要因素，尤其是腐蚀的危害更大。锅炉腐蚀问题暴露日益增多，由于锅内无水垢炉管、锅筒表面直接与锅水接触机会增多，从而增大了产生腐蚀的危险性。本文以本站**快装锅炉为例，分析了锅炉炉管产生腐蚀的原因及预防措施。
1、锅炉炉管腐蚀原因分析
(1)腐蚀情况
我站锅炉水处理采用钠离子软化处理，给水硬度、炉水碱度均符合国家水质标准，炉管材质合格。我们打开锅筒及剖开对流管检查，结果为锅筒及管内无水垢，但其不均匀的分布着不等的表面呈砖红色、内部呈黑色的粉末态的小山丘(鼓疙)，经清除后便呈现出典型的溃疡腐蚀，氧腐蚀属于电化学腐蚀。通常氧化铁覆盖的溃疡腐蚀是锅炉的管道部分，在很多情况下，也是锅炉汽包腐蚀的基本形态。如果腐蚀产物绝大部分是磁性氧化铁(Fe,Od)而呈黑色，并与金属结合得很牢固，那么此溃疡腐蚀可能是在锅炉运行中产生的;如果氧化铁是砖红色，并且很容易从金属表面上除去，那么氧腐蚀是在停炉时发生的。
(2)腐蚀主要原因
①溶解氧造成的氧腐蚀
常温下水中溶解氧约为8mg/L左右。由于低压锅炉水容积较大，水中溶解氧必然也会造成一定程度的氧腐蚀。
如果除氧器运行不良，水中含有溶解氧，就会形成铁为阳极、氧为阴极的腐蚀电池，发生电化学腐蚀(氧腐蚀)。
即:Fe→ Fe2++2e
O2+2H20+4e→ 40H-
金属遭到腐蚀所产生的Fe2+，进一步与水中OH一等物质发生反应，形成二次腐蚀。我们看到的鼓疙大都是这些产物。即:
Fe2+20H-一Fe(OH)2
4Fe(OH)2+Oz+2H20→4 Fe(OH)3
Fe(OH)2+2 Fe(OH)3→Fe3 04+4H20
由上述分析可知，锅炉炉管和锅筒的腐蚀主要是溶解氧腐蚀作用的结果。
②给水含盐量过高加速了溶解氧腐蚀
给水含盐量、硬度过大，进人锅炉后经过数倍的蒸发浓缩，虽可以经过加强排污降低炉水
含盐量和硬度，但仍会超过国家水质标准。炉水含盐量愈高，水的电阻就愈小，电池电流就越大，锅炉腐蚀就越快。由此可见，给水含盐量过高，是锅炉氧腐蚀加快的一个重要原因。
③给水PH值较低
介质的PH值在10--12时可以有效的抑制金属的腐蚀。低压锅炉由于运行温度较低，水中的碱度(HCO3-)在锅内会发生分解反应:
2HCO3-→CO32-+CO2+H20
而CO32-难以水解成为OH一，锅水的PH值很难达到控制的标准，这是低压锅炉容易发生腐蚀的另一个原因。可以采用加纯碱的方法提高锅水的PH值抑制腐蚀。
④锅水氯根过高引起管壁腐蚀
在氧作用下的内部腐蚀，会由于水中含有氯化物而加剧。它们使钢铁表面形成疏松锈垢
后，破坏钝化膜，加速局部损伤的发展。给水若含有大量的镁离子和氯离子，当这些高含量的氯化镁盐的给水进人锅炉后，在锅内高温作用下，容易发生水解反应而生成酸。反应过程如下:
MgCI2+2H20→Mg(OH)2+2HC1
盐酸是一种较强酸，它既能破坏金属表面的氧化膜，又能溶解铁，反应过程为:
Fe304+8HC1→FeCl2+FeCI3+4H20
Fe+2HC1→FeCl2+H2 ↑
在锅水 PH值较低的情况下，所生成的铁的氯化物，又可能与氢氧化镁再次反应生成氯化镁:
Mg(OH)2+FeCl2→MgCl2+Fe(OH)2
氯化镁又水解生成盐酸，如此反复循环，使铁不断地遭到酸腐蚀。但当锅水的PH值较高时，氯化镁即可生成难溶解的氢氧化镁，而又不易生成盐酸。所以应保持锅水的PH值在9一10之间。
⑤停炉保护措施不当
锅炉停用放水后，外界空气进入炉内和汽水系统，由于金属表面潮湿，会迅速产生氧化腐
蚀。当炉内沉积有水渣时，由于这些地方容易积存水分和潮气，更会加剧腐蚀。实际生产中，锅炉停用后，不可避免锅炉中还保留有锅炉水，在水温60-70℃时，不论在汽包的蒸汽空间，还是水空间(主要是水线处)，都可能出现严重的氧腐蚀。
如果采取干保养法，但由于有些排污阀和蒸汽阀关闭不严，造成排污水和蒸汽互串;或是
有些锅炉根本就排不尽水，不能实行彻底的干保养，也会导致严重的氧腐蚀发生。
⑥较冷部位的腐蚀
此种腐蚀发生于废气中的 Sox 和 HCL 会凝结的位置，象空气预热器，静电集尘器、管线和烟囱等地方，也就是其露点高于金属表面的温度时，一般发生的地方。硫酸的露点较高（约110~150℃），凝结的酸液浓度亦较高（50~95wt%）；而 HCL有较低的露点（27~60℃），其和在废气中的 HCL 及水含量有关。HCL 的露点腐蚀在一些焚化炉和黑液挥手锅炉（Blackliquor recovewy bilers），其集尘器的温度低的足以使凝结的 HCI 滴下。防止凝结液的腐蚀的方法就是做好热能分布设计和勤于管理，避免产生局部较冷去，使得 HCL 无法凝结。
2、解决问题的措施
①解决炉管腐蚀的根本途径在于除氧
因此，我们投入现有热力除氧器，回收利用生产回水和采暖回水，并利用三股流换热器把进人除氧器的给水预热到40-60℃。几年来使除氧器温度保持在100-104℃，有效的去除了水中的溶解氧。通过5年多的实践证明，再未发现锅炉有明显的腐蚀，较好的解决了锅炉炉管腐蚀的问题。
②保持锅炉薄垢运行，能有效减缓金属的氧腐蚀
我们建站就开始使用的3#锅炉，使用8年从未出现严重腐蚀泄漏。打开3#炉锅筒检查，锅内结有0. 7mm左右的水垢，原因是我站水处理后锅炉给水中仍然含有0. 05 - 0.12mmo1 / L的残硬。3"锅炉之所以没有遭到严重腐蚀，是由于其锅内结有以硫酸钙为主的坚硬、致密的水垢，它有效的减缓、阻止了水中溶解氧对金属的腐蚀。
(4)结论及建议
综上所述，氧腐蚀是锅炉系统最为普遍、最为严重的一种腐蚀，而且在一定条件下其腐蚀速度极快，严重地威胁着锅炉的安全运行，对企业能够造成巨大经济损失。因此，加强锅炉的除氧工作，采取有效的防腐措施十分必要。
①我国低压锅炉水质标准规定:凡额定蒸发量,6t/h的锅炉应除氧;额定蒸发量<6t/h的锅炉应尽量除氧。执行这个规定应该因水而宜，对于水质较差(主要是含盐量极高和硬度大)的地区，即使额定蒸发量<6t/h的锅炉应尽量除氧，采取有效的防腐措施。
②热力除氧是一种相对可靠、稳定的除氧设备。但是，害怕其消耗蒸汽量过大，或是不进行给水预热，而使热力除氧器运行不良，很难达到除氧效果。对此，有热源的要进行除氧给水预热;没有热源的，可以改变传统锅炉给水工艺，先把软化水经省煤器预热到70一80℃，再进入除氧器，除氧后直接进人锅炉。这样即可以充分利用省煤器，降低排烟温度，又可以节约蒸汽使除氧器良好运行。
③对不能除氧或除氧不彻底的小型锅炉，可以采用保持锅炉薄垢运行的方式，垢厚度以0. 5mm为宜。
④锅炉在停炉期间，应采取正确的停炉保养措施，以防腐蚀。
.结束语
通过对以上锅炉防腐措施的执行以及对停用炉备用期间锅炉保养措施的改进和落实，在近两年对锅炉进行检查时，未发现有明显的腐蚀恶化现象，这证明防范措施是正确、有效的。随着生产实际及所需负荷的变化，锅炉机组停机备用的频率频繁，锅炉一旦出现腐蚀，会直接威胁炉的安全运行，锅炉的防腐工作势在必行，意义重大。另外，对锅炉水处理方案及设置应进行技术经济分析和优化设计。用最简单的方案和设施,合理的经济性,全面达到水质标准满足锅炉水质的要求。从而确保锅炉安全、平稳、经济地运行。
参考文献
[1]林宗虎、陈听宽.锅内过程.北京机械工业出版社，1991
[2]国家劳动部.蒸汽锅炉安全技术监察规程.北京中国劳动出版社，1996
[3]姚继贤.工业锅炉水处理及水质分析[M].北京:劳动人事出版社,1987.
[4]张晓静.锅炉薄垢运行防止金属腐蚀的探讨.工业锅炉,1995(3):52-53.
关键词:低压蒸汽锅炉 ；炉管; 溶解氧腐蚀; 含盐量; 结垢
中图分类号： TK22 文献标识码： A 文章编号：
腐蚀与结垢是威胁锅炉安全运行的两大重要因素，尤其是腐蚀的危害更大。锅炉腐蚀问题暴露日益增多，由于锅内无水垢炉管、锅筒表面直接与锅水接触机会增多，从而增大了产生腐蚀的危险性。本文以本站**快装锅炉为例，分析了锅炉炉管产生腐蚀的原因及预防措施。
1、锅炉炉管腐蚀原因分析
(1)腐蚀情况
我站锅炉水处理采用钠离子软化处理，给水硬度、炉水碱度均符合国家水质标准，炉管材质合格。我们打开锅筒及剖开对流管检查，结果为锅筒及管内无水垢，但其不均匀的分布着不等的表面呈砖红色、内部呈黑色的粉末态的小山丘(鼓疙)，经清除后便呈现出典型的溃疡腐蚀，氧腐蚀属于电化学腐蚀。通常氧化铁覆盖的溃疡腐蚀是锅炉的管道部分，在很多情况下，也是锅炉汽包腐蚀的基本形态。如果腐蚀产物绝大部分是磁性氧化铁(Fe,Od)而呈黑色，并与金属结合得很牢固，那么此溃疡腐蚀可能是在锅炉运行中产生的;如果氧化铁是砖红色，并且很容易从金属表面上除去，那么氧腐蚀是在停炉时发生的。
(2)腐蚀主要原因
①溶解氧造成的氧腐蚀
常温下水中溶解氧约为8mg/L左右。由于低压锅炉水容积较大，水中溶解氧必然也会造成一定程度的氧腐蚀。
如果除氧器运行不良，水中含有溶解氧，就会形成铁为阳极、氧为阴极的腐蚀电池，发生电化学腐蚀(氧腐蚀)。
即:Fe→ Fe2++2e
O2+2H20+4e→ 40H-
金属遭到腐蚀所产生的Fe2+，进一步与水中OH一等物质发生反应，形成二次腐蚀。我们看到的鼓疙大都是这些产物。即:
Fe2+20H-一Fe(OH)2
4Fe(OH)2+Oz+2H20→4 Fe(OH)3
Fe(OH)2+2 Fe(OH)3→Fe3 04+4H20
由上述分析可知，锅炉炉管和锅筒的腐蚀主要是溶解氧腐蚀作用的结果。
②给水含盐量过高加速了溶解氧腐蚀
给水含盐量、硬度过大，进人锅炉后经过数倍的蒸发浓缩，虽可以经过加强排污降低炉水
含盐量和硬度，但仍会超过国家水质标准。炉水含盐量愈高，水的电阻就愈小，电池电流就越大，锅炉腐蚀就越快。由此可见，给水含盐量过高，是锅炉氧腐蚀加快的一个重要原因。
③给水PH值较低
介质的PH值在10--12时可以有效的抑制金属的腐蚀。低压锅炉由于运行温度较低，水中的碱度(HCO3-)在锅内会发生分解反应:
2HCO3-→CO32-+CO2+H20
而CO32-难以水解成为OH一，锅水的PH值很难达到控制的标准，这是低压锅炉容易发生腐蚀的另一个原因。可以采用加纯碱的方法提高锅水的PH值抑制腐蚀。
④锅水氯根过高引起管壁腐蚀
在氧作用下的内部腐蚀，会由于水中含有氯化物而加剧。它们使钢铁表面形成疏松锈垢
后，破坏钝化膜，加速局部损伤的发展。给水若含有大量的镁离子和氯离子，当这些高含量的氯化镁盐的给水进人锅炉后，在锅内高温作用下，容易发生水解反应而生成酸。反应过程如下:
MgCI2+2H20→Mg(OH)2+2HC1
盐酸是一种较强酸，它既能破坏金属表面的氧化膜，又能溶解铁，反应过程为:
Fe304+8HC1→FeCl2+FeCI3+4H20
Fe+2HC1→FeCl2+H2 ↑
在锅水 PH值较低的情况下，所生成的铁的氯化物，又可能与氢氧化镁再次反应生成氯化镁:
Mg(OH)2+FeCl2→MgCl2+Fe(OH)2
氯化镁又水解生成盐酸，如此反复循环，使铁不断地遭到酸腐蚀。但当锅水的PH值较高时，氯化镁即可生成难溶解的氢氧化镁，而又不易生成盐酸。所以应保持锅水的PH值在9一10之间。
⑤停炉保护措施不当
锅炉停用放水后，外界空气进入炉内和汽水系统，由于金属表面潮湿，会迅速产生氧化腐
蚀。当炉内沉积有水渣时，由于这些地方容易积存水分和潮气，更会加剧腐蚀。实际生产中，锅炉停用后，不可避免锅炉中还保留有锅炉水，在水温60-70℃时，不论在汽包的蒸汽空间，还是水空间(主要是水线处)，都可能出现严重的氧腐蚀。
如果采取干保养法，但由于有些排污阀和蒸汽阀关闭不严，造成排污水和蒸汽互串;或是
有些锅炉根本就排不尽水，不能实行彻底的干保养，也会导致严重的氧腐蚀发生。
⑥较冷部位的腐蚀
此种腐蚀发生于废气中的 Sox 和 HCL 会凝结的位置，象空气预热器，静电集尘器、管线和烟囱等地方，也就是其露点高于金属表面的温度时，一般发生的地方。硫酸的露点较高（约110~150℃），凝结的酸液浓度亦较高（50~95wt%）；而 HCL有较低的露点（27~60℃），其和在废气中的 HCL 及水含量有关。HCL 的露点腐蚀在一些焚化炉和黑液挥手锅炉（Blackliquor recovewy bilers），其集尘器的温度低的足以使凝结的 HCI 滴下。防止凝结液的腐蚀的方法就是做好热能分布设计和勤于管理，避免产生局部较冷去，使得 HCL 无法凝结。
2、解决问题的措施
①解决炉管腐蚀的根本途径在于除氧
因此，我们投入现有热力除氧器，回收利用生产回水和采暖回水，并利用三股流换热器把进人除氧器的给水预热到40-60℃。几年来使除氧器温度保持在100-104℃，有效的去除了水中的溶解氧。通过5年多的实践证明，再未发现锅炉有明显的腐蚀，较好的解决了锅炉炉管腐蚀的问题。
②保持锅炉薄垢运行，能有效减缓金属的氧腐蚀
我们建站就开始使用的3#锅炉，使用8年从未出现严重腐蚀泄漏。打开3#炉锅筒检查，锅内结有0. 7mm左右的水垢，原因是我站水处理后锅炉给水中仍然含有0. 05 - 0.12mmo1 / L的残硬。3"锅炉之所以没有遭到严重腐蚀，是由于其锅内结有以硫酸钙为主的坚硬、致密的水垢，它有效的减缓、阻止了水中溶解氧对金属的腐蚀。
(4)结论及建议
综上所述，氧腐蚀是锅炉系统最为普遍、最为严重的一种腐蚀，而且在一定条件下其腐蚀速度极快，严重地威胁着锅炉的安全运行，对企业能够造成巨大经济损失。因此，加强锅炉的除氧工作，采取有效的防腐措施十分必要。
①我国低压锅炉水质标准规定:凡额定蒸发量,6t/h的锅炉应除氧;额定蒸发量<6t/h的锅炉应尽量除氧。执行这个规定应该因水而宜，对于水质较差(主要是含盐量极高和硬度大)的地区，即使额定蒸发量<6t/h的锅炉应尽量除氧，采取有效的防腐措施。
②热力除氧是一种相对可靠、稳定的除氧设备。但是，害怕其消耗蒸汽量过大，或是不进行给水预热，而使热力除氧器运行不良，很难达到除氧效果。对此，有热源的要进行除氧给水预热;没有热源的，可以改变传统锅炉给水工艺，先把软化水经省煤器预热到70一80℃，再进入除氧器，除氧后直接进人锅炉。这样即可以充分利用省煤器，降低排烟温度，又可以节约蒸汽使除氧器良好运行。
③对不能除氧或除氧不彻底的小型锅炉，可以采用保持锅炉薄垢运行的方式，垢厚度以0. 5mm为宜。
④锅炉在停炉期间，应采取正确的停炉保养措施，以防腐蚀。
.结束语
通过对以上锅炉防腐措施的执行以及对停用炉备用期间锅炉保养措施的改进和落实，在近两年对锅炉进行检查时，未发现有明显的腐蚀恶化现象，这证明防范措施是正确、有效的。随着生产实际及所需负荷的变化，锅炉机组停机备用的频率频繁，锅炉一旦出现腐蚀，会直接威胁炉的安全运行，锅炉的防腐工作势在必行，意义重大。另外，对锅炉水处理方案及设置应进行技术经济分析和优化设计。用最简单的方案和设施,合理的经济性,全面达到水质标准满足锅炉水质的要求。从而确保锅炉安全、平稳、经济地运行。
参考文献
[1]林宗虎、陈听宽.锅内过程.北京机械工业出版社，1991
[2]国家劳动部.蒸汽锅炉安全技术监察规程.北京中国劳动出版社，1996
[3]姚继贤.工业锅炉水处理及水质分析[M].北京:劳动人事出版社,1987.
[4]张晓静.锅炉薄垢运行防止金属腐蚀的探讨.工业锅炉,1995(3):52-53.