分析与探讨
下 , 庞大的空冷岛和低压系统的腐蚀会很严重 , 铁
含量明显增高 。同时 , 系统铁含量的增加将更会加
快系统的腐蚀速度 , 造成恶性循环 。还有就是在所
调查的空冷厂中大部分厂的给水和炉水处理方式不
尽合理 、指标控制不当 , 造成了系统一定程度的腐
蚀 。使系统铁含量升高 , 而且即使使用了较合理的
炉内处理方式 , 其指标的控制跟湿冷机组相比也应
有所不同 。空冷机组指标的控制除保证机炉系统的
防腐 防 垢 外 , 更 多 的 应 考 虑 空 冷 岛 系 统 的 防 腐
问题 。
1
14 凝结水温度高且变化较大
由于空冷机组具有运行背压高且背压变化大的
特点 , 导致了凝结水温度高且水温变化较大 , 凝结
水温度实际上就是汽轮机运行背压下的饱和温度
(不考虑过冷因素) , 我们可通过饱和水蒸汽的压力
与温度的关系查出某背压下的凝结水温度 。一般凝
结水温度的变化范围在 33～79 ℃之间 。
2
空冷机组给水处理方式的研究
2
11 给水处理的基本原理
给水处理是指向给水中加入化学水处理药剂 ,
改变水的成分及其化学特性 , 如 p H 值 、氧化还原
电位等 , 以降低给水系统的各种金属的综合腐蚀速
率 。目前 , 锅炉给水的处理方式大致分为两类 , 即
氧化性和还原性处理方式 , 这两种处理方式基本可
分出以下 3 种处理方法 。
a) 还原性全挥发处理 。即在锅炉给水中加入
氨或还原剂 (又称除氧剂 , 如联氨) 的处理 AV T
( R) (All
2Volatile treatment (Reduction) ) 。
b) 弱氧化性全挥发处理 。指锅炉给水只加氨
的处理 AV T ( O)
( All
2Volatile treatment (Oxl2
datio n) ) 。
c) 氧化性处理 。指锅炉给水加氧的处理 O T
(Oxyenated Treat ment) 。
2
1111 给水处理抑制一般性腐蚀机理
图 1 为铁 —水腐蚀体系的电位 —p H 图 , 从图
中可以看出 , 整个铁 —水体系分为 3 个区域 , 它们
分别是腐蚀区 、稳定区和钝化区 。各区域之间的分
界线为各相电化学反应的临界状态 。因此 , 要保护
钢铁在水溶液中不受腐蚀 , 就要把水溶液中铁的形
态由腐蚀区移到稳定区或钝化区 。
还原性全挥发处理法是通过热力除氧并加除氧
剂进行化学辅助除氧的方法以降低水的氧化还原电
位 (ORP) , 使铁的电极电位接近于稳定区域 , 即
AV T ( R) 方式 。见图 1 中的点 1 。这是一种使腐
蚀电流阴极极化的阴极保护法 。
1
—
AV T ( R) ; 2
—
AV T (O) ; 3
—
O T ;
—
25
℃
;
………—
300
℃
图
1
不同温度下铁 —水体系电位 —
p H
平衡图
弱氧化性全挥发处理法是只通过热力除氧但不
再加除氧剂进行热力除氧 , 使铁的电极电位处于
α
2Fe
2
O
3
和 Fe
3
O
4
的混合区 , 即 AV T ( O) 方式 。
见图 1 中的点 2 。这是偏向于使腐蚀电池阳极钝化
的阳极保护法 。
氧化性处理法是通过加入氧气或其它氧化剂的
方法提高水的氧化还原电位 (ORP) , 使铁的电极
电位处于α
2Fe
2
O
3
的钝化区 ( O T 方式) 。见图 1
中的点 3 。对于给水设备不含铜的热力系统 , 最有
效的防腐是采取氧化法 , 从电化学的角度来说 , 这
是一种使腐蚀电池阳极钝化的阳极保护法 。
2
1112 给水处理抑制流动加速腐蚀 FAC ( Flow2
Accelerated Co rro sio n) 机理
流动加速腐蚀就是由于水的流速对钢铁表面的
冲击造成的腐蚀 , 也就是在钢铁表面水的流速过高
(
R
e > 15 000 时) 或处于紊流状态时 , 对钢铁表面
的氧化膜造成冲蚀 , 冲蚀后的表面在当时的水环境
下继续形成氧化膜 , 之后又被高流速水冲蚀 , 如此
恶性循环造成了钢铁的快速腐蚀减薄状态 , 直到管
道腐蚀泄漏 。FAC 过程可能十分迅速 , 壁厚减薄
率可高达 5 mm/ a 以上 。
FAC 与氧化膜的致密 、坚固程度有关 。较致
密的α
2Fe
2
O
3
膜不易造成 FAC , 而相对较疏松的
Fe
3
O
4
膜容易发生 FAC。
对于双层氧化膜的研究表明 , 上层膜是不很紧
密的氧化铁 , 特别是 Fe
3
O
4
在 150～200 ℃条件下 ,
溶解度较高 , 不耐冲刷 。这就是为什么在联氨处理
条件下炉前系统容易发生水流加速腐蚀 ( FAC)
的原因 , 也是为什么使用联氨处理给水含铁量高 ,
给水系统节流孔板易被 Fe
3
O
4
粉末堵塞的原因 。
给水加氧处理就是为了改善这种条件 。给水加氧处
理前后 , 氧化膜组成的变化主要是将外层的 Fe
3
O
4
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2007
年第
5
期
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