流动加速腐蚀的危害及其防止.pdf

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1、50(0187)华东电力2003年第3期国外电力流动加速腐蚀的危害及其防止荣幼澧(华东电力试验研究院,上海200437)摘要:在电厂锅炉强还原环境下的紊流区易发生流动加速腐蚀,目前许多直流炉采用了给水加氧处理,但这一方法不能用于有铜系统。新的除氧剂控制技术可以精确控制给水中的剩余含氧量,这种方法的氧化—还原电位监测法,可适用于所有的除氧剂。此外,还需要采用无损检查方法定期测量流动加速腐蚀敏感部位的管壁厚度。关键词:除氧剂;给水系统;腐蚀;锅炉中图分类号:TK224.9文献标识码:B文章编号:1001-

2、9529(2003)03-0050-02流动加速腐蚀(flowacceralatedcorrosion,严重的局部氧腐蚀(坑腐、点蚀等)。FAC)是在强还原环境下的紊流区,如管道弯头、但加氧处理不能用于有铜系统,因为给水中三通、变径处,特别是给水系统和省煤器管道诱发的氨及氧将严重腐蚀铜合金管。的加速性腐蚀。目前给水除氧剂处往往要求将给对于汽包炉,加氧处理可根据水质及压力有水含氧基本除尽(小于1
g/L),但实际上根据目限止使用。目前全世界约有50台汽包炉成功采用前的分析及仪控水平还很难做到这一点。在微

3、量了给水加氧处理,但更多的汽包炉仍采用传统的氧的强还原环境下就能产生FAC。世界是各地电全挥发处理(AVD,即加氨及除氧剂(oxygensca-厂已经发生了多起由FAC引起的突发性爆管事vanger)。特别是系统的凝汽器及加热器采用铜合故,造成了人身及设备的严重危害。金管的电厂。这类电厂使化学人员处于两难境地:要了解FAC,首先要了解管壁上磁性氧化铁一方面要防止FAC,而另一方面又要防止钢管腐的性质。它是Fe2O3与Fe2O3的混合物,其中FeO蚀,特别蒸汽压力超过16MPa的机组蒸汽中钢中的铁以+2

4、价的氧化态存在,Fe2O3中的铁为三携带问题。价铁。对FAC敏感的正是二价铁离子。在腐蚀作给水中含有几个
g/L氧即能在管壁形成一用区,二价铁离子从磁性氧化铁晶格中迁移出来。层保护膜。但在实践中要维持如此低水平的氧十2+在还原性环境下持续地生成二铁Fe。这一持续分困难,不是水中无氧就是含氧过高。迁移的过程,使管壁减薄、强度下降,最终导致突近年来出现了一种新的除氧剂控制技术可以发性爆管事故。精确控制剩余含氧量,即氧化—还原电位(oxida-锅炉的设计及材质改进减轻了FAC的危害。tion-reducti

5、onpotential,ORP)监测法。含有微量而给水处理技术的进步也使这一部分取得进展。剩余除氧剂的给水电化学电位可低至-350mV目前全世界已有许多直流炉采用了给水加氧处(以铂电极及Ag-Agc1参比电极测定)。与此相理。它能在系统管壁上生成一层光滑、致密的反,采用加氧处理的给水,其电位为+50～+150FeOOH保护层,显著降低了管壁腐蚀,从而避免mV。在有铜系统中,关键是确定使铜、铁腐蚀处了铁离子的迁移而进入锅炉。加氧处理是人为将于最小时的ORP范围,它取决于钢合金类型及氧加入给水系统,使其含

6、氧维持在30～50
g/L,热交换器在系统中的位置。一般还要加入少量NH3,使给水pH升至8.0～某电厂为19.3MPa机组,具有100%凝水精8.5以加强防腐性能,这就是所谓联合处理。这种处理,凝汽器主凝区用90/10Cu-Ni合金管;空气工艺绝对要保持给水的纯度,为此凝水精处理也抽出区用70/30铜镍合金;给水加热器为碳钢及必不可少。不然水中产生的杂质及沉积物将导致不锈钢管。该机组由于溶氧过高而遭受钢管腐蚀,2003年第3期华东电力51(0188)使汽轮机结铜垢而降低了效率。为了解决这一问理方式及

7、药品改变及机组运行方式及其它方面有题而装设了一套以ORP信号控制的自动N2H4重大改变时,均应根据上述方法重新确定最佳加药系统,将给水ORP控制在-100mV左右,ORP控制范围。由于这一原因及ORP测定仪本相应的N2H4剂量为5～30
g/L。身的可靠性及精度及稳定度存在的问题ORP监另一台14.35MPa的机组具有钛管凝汽器、测技术还未臻至完善境地,但其良好前景是无容碳钢及海军铜管(71%Cu、28%Zn、1%Sn)低压加置疑。它已大力推动仪表制造商尽快解决上述存热器,不设高压加热器。以ORP控制

8、手动加药,在的问题。其最佳ORP范围为0～-100mV。该机组要多对于多年来采用传统AVT方式及水质控制次起停,使化学人员难于控制,后采用ORP来控指标方面成绩不错的电厂,一旦忽然发现FAC正制N2H4加药剂量+分精确而有效,使进入锅炉在威胁着热力设备会有一种突兀的感觉。从已经的腐蚀产物大为减少。另一台14MPa的机组,其发生的多次爆管事故而造成人员伤亡和设备严重凝汽器为砷铝黄铜管(90.5%Cu、7%Al、2.5%损坏的教训中,应很好考虑各种防范措施。