淺析鍋爐的化學(xué)清洗與防腐蝕

1、<p>　　淺析鍋爐的化學(xué)清洗與防腐蝕</p><p>　　[摘 要]鍋爐作為化工企業(yè)中重要的組成部分，是各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)順利開展的有效保障。但是就我國(guó)當(dāng)前鍋爐管理現(xiàn)狀而言，其中仍舊存在著很多的問題和不足，再加之大部分企業(yè)管理意識(shí)薄弱，并未真正意識(shí)到鍋爐日常維護(hù)管理以及清洗防腐蝕工作的重要性，導(dǎo)致鍋爐常常在運(yùn)行過程中，發(fā)生失效的情況，這樣不僅會(huì)對(duì)鍋爐的使用壽命造成極大的影響，還嚴(yán)重威脅了鍋爐的安全可靠運(yùn)行。

2、為此，筆者通過結(jié)合自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)鍋爐的化學(xué)清洗與防腐蝕問題進(jìn)行了深入的研究討論，從而得出以下相關(guān)結(jié)論，以供參考。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]鍋爐 化學(xué)清洗 防腐蝕 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TK223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）06-0133-01 </p><p>　　目前，在大部分企業(yè)的鍋爐運(yùn)行過程中，普遍存

3、在水冷壁管爆裂等問題，致使相關(guān)的生產(chǎn)活動(dòng)無法正常進(jìn)行，近而造成企業(yè)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，企業(yè)必須高度重視鍋爐的運(yùn)行管理工作，定期對(duì)其進(jìn)行清洗和防腐蝕處理，以此來延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命，促使鍋爐的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。下面，本文就對(duì)鍋爐的化學(xué)清洗與防腐蝕進(jìn)行了初步的探討與分析。 </p><p><b>　　一、爐管失效原因 </b></p><p>　　一般來說，通常造成爐管失效的主

4、要原因是與補(bǔ)水水質(zhì)有著直接的關(guān)聯(lián)。如果鍋爐在正常運(yùn)行過程中，加入的水質(zhì)里面存在一定的酸腐蝕或堿腐蝕的化學(xué)物質(zhì)，就會(huì)導(dǎo)致爐管出現(xiàn)穿孔、脆爆的現(xiàn)象。除此之外，爐管在受到腐蝕的過程中，還會(huì)對(duì)鍋爐管的熱傳導(dǎo)產(chǎn)生一定的影響，這時(shí)鍋爐管管壁的溫度將會(huì)迅速升溫。這樣一來，金屬在低溫過熱的作用下，勢(shì)必會(huì)發(fā)生蠕脹，最終爆裂。此外，由于鍋爐管的熱傳導(dǎo)遭到破壞，大大降低了其熱傳能力，致使金屬溫度升高，從而加快了酸堿腐蝕的速度，進(jìn)一步加劇了爐管的失效程度。 &

5、lt;/p><p>　　筆者通過多年的工作觀察發(fā)現(xiàn)，鍋爐水冷壁出現(xiàn)酸腐蝕情況主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是當(dāng)鍋爐水的PH值小于等于7時(shí)，鍋爐表面受熱的管子將會(huì)被均勻性的腐蝕，并且，其接近火焰的部分，相比背側(cè)火焰的一面來說，更是顯著減薄，呈現(xiàn)的是凹凸不平的麻點(diǎn)坑。其次，若是鍋爐水冷壁管腐蝕情況較為嚴(yán)重時(shí)，其必然會(huì)發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，這樣就極有可能將大量的氫滯留在金屬管的表面，很容易引發(fā)爆裂等安全事故，造成人員的重大傷亡。

6、而另一方面則是普遍發(fā)生在金屬管的腐蝕坑里，部分氯離子通過水解形式產(chǎn)生氯酸根腐蝕物，一次來對(duì)鍋爐爐管進(jìn)行腐蝕 ，這種情況下的PH值普遍都是大于等于7。 </p><p>　　常見的中小型容量鍋爐的腐蝕失效多見于使用軟化水作鍋爐補(bǔ)充水。鍋爐的軟化水的本質(zhì)與化學(xué)除鹽水的本質(zhì)是有所不同的。水經(jīng)過軟化處理后，僅僅是水中的鈣、鎂離子被大部分去掉，水中的含鹽量是不會(huì)減少的反而是略有增加；由于Mg（HC03）2它們都能經(jīng)化學(xué)反應(yīng)

7、后各自生成鈉鹽，水在鍋爐中經(jīng)加熱后分解成NaOH，低壓鍋爐還保留部分Na2C03：軟化水不象除鹽水那樣可把鈣鎂徹底除去，水的殘留硬度高。上述情況使得中小容量鍋爐的爐水含鹽量、堿度、硬度都高，結(jié)垢后腐蝕問題都比大容量的鍋爐來的嚴(yán)重。 </p><p>　　結(jié)垢是引起過熱蠕脹失效的重要原因。鍋爐在運(yùn)轉(zhuǎn)中難免產(chǎn)生結(jié)垢，結(jié)垢的嚴(yán)重性必然使鍋爐管的傳熱系數(shù)降低，導(dǎo)致水冷壁管過熱。又因?yàn)樗负丸F它們的導(dǎo)熱系數(shù)不同，因此在鍋爐

8、的水冷壁管中乃至于鍋筒底部等附著水垢的部位，導(dǎo)熱能力迅速下降，結(jié)垢部位的金屬就發(fā)生局部過熱，使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度降低，于是水冷壁或鍋筒就發(fā)生了鼓包、直至破裂等鍋爐事故。在鍋爐水冷壁管更換檢修中發(fā)現(xiàn)，水冷壁管的爆裂跟其受熱的溫度也有很大的差異。尤其是管壁面向火焰的一側(cè)水垢結(jié)垢特別多且又處在受熱溫度越高的部位的水冷壁管，其水冷壁管爆管現(xiàn)象越嚴(yán)重。這在于水冷壁管中的流動(dòng)水中的腐蝕產(chǎn)物大多附著沉積在水冷壁管的熱輻射高溫的一側(cè)，結(jié)垢量大約占70%

9、以上。這些結(jié)垢有的是鈣鎂的碳酸鹽和磷酸鹽，有腐蝕產(chǎn)物，還可有少量硅酸鹽。這些附著物的存在，阻隔了鍋爐水冷壁管中的水對(duì)爐管金屬的冷卻作用，使水冷壁管金屬外表面溫度上升，直至過熱破裂。 </p><p>　　二、化學(xué)清洗鍋爐與防腐蝕 </p><p>　　通常情況下，我們對(duì)鍋爐進(jìn)行化學(xué)清洗的根本目的是為了提高其安全性能，確保鍋爐能夠穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，傳遞更多的熱能能量。并從一定程度上，加快實(shí)現(xiàn)鍋

10、爐節(jié)約永能源的目標(biāo)。因此，加強(qiáng)做好鍋爐的日常管理維護(hù)工作是十分有必要的。其中，所謂的化學(xué)清洗具體是指通過利用酸性溶液，對(duì)鍋爐受熱表面所產(chǎn)生的雜質(zhì)與污垢進(jìn)行有效的清除，這也是防止腐蝕問題發(fā)生的重要措施之一，需要引起相關(guān)使用企業(yè)的高度重視。 </p><p>　　舉例來說，有一臺(tái)蒸發(fā)量8t/h的鍋爐，工作人員在對(duì)這臺(tái)鍋爐進(jìn)行取檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，其水質(zhì)中含有大量超標(biāo)的氯根化學(xué)物質(zhì)。并且，在對(duì)其進(jìn)行檢查維修時(shí)，也出現(xiàn)了蠕脹

11、鼓包的現(xiàn)象，一旦情況嚴(yán)重，將會(huì)造成不堪設(shè)想的后果。因此，為了避免安全隱患的發(fā)生，我們必須要對(duì)這臺(tái)鍋爐進(jìn)行徹底全面的化學(xué)清洗，將水冷壁管完全浸泡在鹽酸溶液內(nèi)，同時(shí)多整臺(tái)鍋爐進(jìn)行反復(fù)的沖刷和清洗，這樣不僅能夠?qū)﹀仩t蠕脹變形程度進(jìn)行有效的控制，還可以避免水冷壁管發(fā)生爆破的危險(xiǎn)。從而達(dá)到理想的清洗效果。而在對(duì)鍋爐本體進(jìn)行酸洗的過程中。我們會(huì)比較提倡采用鹽酸的清洗方法，其自身具備了便捷、經(jīng)濟(jì)廉價(jià)等眾多優(yōu)點(diǎn)。 </p><p&g

12、t;　　鍋爐酸洗過程具體要求如下：5%HCL+0.3%TP-1緩蝕劑+0.5%硫脲+0.5%NaF溶液中循環(huán)清洗9小時(shí)。酸洗液溫度應(yīng)控制在50℃左右。在鍋爐的酸洗液循環(huán)清洗時(shí)，鍋爐管內(nèi)酸液流速一般控制在0.05～0.5m/s范圍內(nèi)，最高不大于lm/s。同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)酸液濃度和鐵離子濃度的分析。當(dāng)兩次鹽酸濃度分析結(jié)果的差值小于0.2%時(shí)，即可結(jié)束循環(huán)酸洗。酸洗后的鍋爐應(yīng)立即進(jìn)行水壓沖洗，將鍋筒內(nèi)、集箱內(nèi)以及系統(tǒng)中的死角的地方的沉渣物統(tǒng)統(tǒng)沖

13、洗干凈。 </p><p>　　清洗后的鍋爐鋼鐵應(yīng)盡早轉(zhuǎn)入鈍態(tài)。堿性鹽（如磷酸鹽）對(duì)鍋爐進(jìn)行清洗，能使鍋爐清洗后的鋼鐵轉(zhuǎn)入鈍態(tài)。為了使鍋爐能夠延長(zhǎng)使用壽命建立永久鈍化膜，因此在結(jié)束酸清洗后應(yīng)進(jìn)行煮爐防腐。 </p><p><b>　　三、煮爐 </b></p><p>　　鍋爐經(jīng)過防腐蝕酸洗后，水垢雖然不存在了，但其表面的金屬離子仍處于活潑狀

14、態(tài)，沒有鈍化膜的保護(hù)，極易產(chǎn)生氧化腐蝕。因此鍋爐經(jīng)過酸洗后應(yīng)立即進(jìn)行煮爐工作，使活性的金屬表面能形成一層鈍化膜，以阻止金屬表面氧化腐蝕。堿液投入是起鈍化作用，形成一層堿性保護(hù)膜。低壓鍋爐一般采用氫氧化鈉和磷酸三鈉，它們能使酸洗后（指成功的酸洗）的鍋爐內(nèi)表面形成良好的保護(hù)膜，呈黑色。 </p><p>　　煮爐的成功與否很大關(guān)鍵于操作人員的熟練程度以及制定祥細(xì)周密的煮爐方案。煮爐所使用的藥劑一般是采用氫氧化鈉和磷酸

15、三鈉，因?yàn)閴A與油脂能起皂化作用，生成泡沫性物質(zhì)，從而達(dá)到除去金屬表面油污，中和金屬表面酸性，以利形成鈍化金屬保護(hù)膜。而磷酸三鈉可以清除鍋爐內(nèi)鐵銹，并能夠鍋爐金屬表面形成一層致密的磷酸鹽鈍化保護(hù)膜，防止金屬的腐蝕。選定好使用的藥劑后，就可以進(jìn)行藥劑用量的配比了。按照鍋爐煮爐用劑量與水容積配比的要求，各取氫氧化鈉和磷酸三鈉各2～3公斤/每立方水加入鍋爐中，鍋爐中的水溶液應(yīng)加至到高水位，而后進(jìn)行加熱，蒸煮期間應(yīng)隨時(shí)保持水溶液在高水位。 <

16、;/p><p><b>　　四、結(jié)束語 </b></p><p>　　對(duì)鍋爐進(jìn)行化學(xué)清洗和煮爐防腐蝕以及鍋爐軟水處理的重要性，它的目的在于鍋爐在投入運(yùn)行前將鍋筒的內(nèi)部金屬表面的銹蝕和氧化皮清洗掉，并使之建立鈍化膜，以便在運(yùn)轉(zhuǎn)中很快地過度為永久性的鈍化膜。采用合格的軟水，降低金屬腐蝕的程度促進(jìn)鍋爐效率提高，降低煤耗、節(jié)約成本。 </p><p>&l

17、t;b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 馮玉高.鍋爐酸洗除垢應(yīng)注意的問題[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）. 2011（01）. </p><p>　　[2] 龔利華，張化，方圓圓.酸洗法在鍋爐化學(xué)清洗中的應(yīng)用[J].清洗世界. 2004（08）. </p><p>　　[3] 楊治力.鍋爐水垢的化學(xué)清洗[J].河南科技.20