电厂化学腐蚀与防止课件.ppt

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1、第9章热力设备的腐蚀及其防止1给水系统金属的腐蚀2汽包炉水汽系统的腐蚀及防止3炉水处理4热力设备的停用保护1（１）给水系统的腐蚀锅炉给水系统包括给水和凝结水管道，给水泵，凝结水泵，高、低压加热器，省煤器，疏水箱等设备。在此系统中的水所溶解的氧和二氧化碳是引起该系统金属腐蚀的主要原因。1）溶解氧腐蚀水中的溶解氧对水中的碳钢的腐蚀具有双重作用，它既可以导致钢铁腐蚀，又可以使碳钢发生钝化。2当水中杂质较多（氢电导率>0.3μS/cm）时，溶解氧主要起腐蚀作用，腐蚀速率随溶解氧浓度的提高而增大。因此水质较差时，为控制氧腐蚀，尽可能除尽水中的溶解氧。在高纯水中（氢电导率<0.15μS/c

2、m），溶解氧主要起钝化作用。随溶解氧浓度的提高，碳钢表面氧化膜的保护作用增强，腐蚀速率降低。腐蚀机理溶解氧腐蚀是一种电化学腐蚀，铁和氧形成两个电极，组成腐蚀原电池。在腐蚀电池中铁的电位总是比氧的电极电位低，所以铁是电池的阳极，遭到腐蚀，反应如下：Fe→Fe2++2e氧为阴极，发生还原反应：O2+2H2O+4e→4OH-3腐蚀特征钢铁发生氧腐蚀时，常常在其表面形成许多直径1mm～30mm不等的小型鼓包，鼓包表层的颜色由黄褐色到砖红色，次层是黑色粉末状腐蚀坑陷，称为溃疡性腐蚀。腐蚀产物之所以呈现不同的颜色，是因为铁离子会进一步与水中某些物质发生反应，形成了各种形态的氧化铁。该过程成

3、为腐蚀的二次过程，生成产物称为二次腐蚀产物。腐蚀部位在给水系统中，最易发生氧腐蚀的部位是给水管道和省煤器，当给水含氧量高或除氧器运行不正常时，有可能造成锅炉内发生氧腐蚀。另外，补给水管道以及疏水箱等也会发生严重的氧腐蚀。42）游离二氧化碳腐蚀腐蚀机理当水中有游离CO2存在时，CO2与水发生如下反应，使水呈酸性：CO2+H2OH2CO3H++HCO3-这样水中的H+增多，会产生如下的氢去极化腐蚀：阳极Fe→Fe2++2e阴极2H++2e→H2↑从腐蚀电池的理论可知，CO2腐蚀就是水中含有酸性物质而引起的氢去极化腐蚀。腐蚀特征二氧化碳腐蚀生成的产物都是易溶物，它不象氧腐蚀那样产

4、生溃疡，而是均匀地使管壁变薄，腐蚀产物被水带人锅炉内。5腐蚀部位在热力系统中，最易发生CO2腐蚀的部位是凝结水系统。因为凝结水中CO2含量高，水中含盐量少，缓冲能力差，所以只要水中含有少量CO2，就会使其pH值显著降低。热力系统中的CO2来源于补给水和漏人凝结水中的冷却水带人的碳酸化合物(HCO3-、CO2、CO32-)，这些碳酸化合物，经过除氧器后可除去大部分CO2，HCO3-可部分或全部分解。经过除氧器后给水中的碳酸化合物主要是CO32-和HCO3-，它们进入锅炉后全部分解，放出CO2。化学反应为：2HCO3-→CO2↑+H2O+CO32-CO3-+H2O→CO2↑+2OH

5、-分解产生的CO2随蒸汽进入汽轮机和凝汽器。在凝汽器中，一部分CO2溶于凝结水，其余部分被抽气器抽走。6（2）给水系统金属腐蚀的防止为了防止给水系统的金属腐蚀，目前常用的方法是除去水中的溶解氧和提高给水pH值。要防止氧的腐蚀，主要方法是采用适宜的化学水工况。除氧的AVT水工况：热力除氧+联氨+氨加氧的CWT水工况：氧+氨（必须是高纯水）7第9章热力设备的腐蚀及其防止1给水系统金属的腐蚀2汽包炉水汽系统的腐蚀及防止3炉水处理4热力设备的停用保护8锅炉运行时，锅炉内水汽的温度和压力较高或很高，炉管管壁温度很高，设备的各部分的应力很大，而且给水中杂质在锅炉内发生浓缩和析出，在锅内常集

6、积有沉淀物，这些因素都会促进腐蚀，并使腐蚀问题复杂化。所以，虽然进入锅炉的水都是经过除氧的，锅炉水的pH值也常常比较高，但仍然会发生腐蚀。9（1）沉积物下腐蚀当锅炉内金属表面附着有水垢或水渣时，在其下面会发生严重的腐蚀，称为沉积物下腐蚀。这种腐蚀和锅炉水的局部浓缩有关，因此也称为介质浓缩腐蚀。这是目前高压锅炉内常见的一种腐蚀，属于局部腐蚀。腐蚀机理在正常运行条件下，锅炉内金属表面上常覆盖着一层Fe3O4膜，这是金属表面在高温锅炉水中形成的，其反应式如下：3Fe+4H2O→Fe3O4+4H210这样形成的Fe3O4膜是致密的，具有良好的保护性能，锅炉可以不遭到腐蚀。如果此Fe3O

7、4膜遭到破坏，金属表面直接与高温炉水接触，易受腐蚀。促使Fe3O4膜破坏的一个重要因素，是锅炉水的pH值不合适。当pH<8时，钢铁的腐蚀速度明显加快。因为此时保护膜被溶解，H+起了去极化作用，而且腐蚀产物都是易溶的，不能形成保护膜。其反应式为：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O当pH>13时，腐蚀速度也明显加快。因为保护膜也被溶解，且铁与NaOH直接反应，其反应式为Fe3O4+4NaOH=2NaFeO2+Na2FeO2+2H2OFe+2NaOH=Na2FeO2+H2↑1