广东化工2019年第9期·198·
第46卷总第395期
工业锅炉介质浓缩腐蚀的影响因素分析
程明
(广东省特种设备检测研究院河源检测院，广东河源517000)
Analysis of Factors Influencing to Medium Concentrated
Corrosion about Industrial Boiler
Cheng Ming
怎么骂人最难听(Heyuan Testing Institute of Guangdong Province Special Equipment Inspection Institute,Heyuan 517000,China)
Abstract:During the internal inspection of the industrial boiler,we found the corrosion that caud by the concentration of the boiler water medium,then analyzed and summarized the affecting factors that caud.Several measures to prevent the enrichment corrosion were put forward,which will reduce boiler accidents,and have practical significance for the safe and economical operation to boiler.
Keywords:industrial boiler
；medium concentration ；corrosion
近年来，由于高温、高压、腐蚀和疲劳等原因引起的锅炉事故逐年上升。其中，由于锅炉介质浓缩而引起的直接或间接原因，导致锅筒腐蚀、壁厚减薄，水冷壁管鼓包、变形、穿孔、爆管等占了约50%。这对锅炉的安全经济运行产生了十分严重的影响，所以分析锅炉介质浓缩腐蚀的影响因素及预防具有实际意义[1]。1介质浓缩腐蚀的机理
介质浓缩腐蚀是指锅炉在运行时，给水的杂质以及溶解盐类进入锅炉，随锅水蒸发而产生局部浓缩析出，引起汽水系统的金属腐蚀现象[2]。锅炉在正常运行时，金属表面上覆盖着一层厚度约为几微米的致密的氧化膜，此物质为四氧化三铁，可防止金属表面裸露在高温的锅水里受到腐蚀，具有良好的保护性能。
但是当锅水局部发生介质浓缩时，会产生异常的pH 值，破坏保护膜。铁的腐蚀速度与溶液的pH 值关系曲线如图1所示。
图1铁的腐蚀速度与溶液的pH 值关系曲线
Fig.1The relationship curve of Fe corrosion rate and pH of solution 锅水的pH 值在10~12时，金属表面的Fe 3O 4保护膜是稳定的，不会被破坏。但是当锅水的pH ＜8或者pH ＞13时，保护膜都会因发生化学反应而被破坏，其反应如下：
pH ＜8：Fe 3O 4+8H +→2Fe 3++Fe 2++4H 2O (1)pH ＞13：Fe 3O 4+NaOH→2NaFeO 2+Na 2FeO 2+2H 2O (2)式(1)
加快腐蚀的原因是H +起了去极化的作用，且反应产物是可溶的，不易形成保护膜；式(2)加快腐蚀的原因是由于金属表面的Fe 3O 4和NaOH 反应生成溶解于水的钠盐。当金属表面的保护膜被破坏以后，暴露在浓碱或酸里的金属，会进一步反应而发生严重的腐蚀[3]。
2介质浓缩腐蚀的部位
浓缩腐蚀主要发生在有金属表面有介质浓缩的地方，主要包括沉积物下、缝隙内部、流动死角以及有汽水分层等位置。工业
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锅炉一般是热负荷较高的位置较明显，如水管、烟管和锅炉炉胆。
图2是在内部检验时发现的介质浓缩腐蚀后的实例图。由图2可看出，发生介质浓缩腐蚀后，被腐蚀的金属表面覆盖有沉积物，清除表面沉积物后下面有深浅不同，形状不一的腐蚀坑，严重时会发生金属穿孔。
图2介质浓缩腐蚀
Fig.2Medium concentrated corrosion
3介质浓缩腐蚀的危害
介质浓缩腐蚀严重威胁着锅炉的安全运行，特别是脆性损坏，其危害性更大。介质浓缩腐蚀有两种损坏形态：一种是延性损坏，一种是脆性损坏。延性损坏的金属呈现凹凸不平的减薄状态，且各部分减薄的程度不一样，当减薄至极限厚度时就会发生爆管。脆性损坏的金属一般表面有腐蚀坑，厚度减薄，但壁厚还未减薄到极限厚度之前，就已经发生破裂。在腐蚀过程中，脆性损坏呈现出金属有脱碳现象，并有微小的裂纹，其金相组织发生变化.
一般来说，当炉水局部浓缩产生浓碱时容易出现延性损坏；当炉水局部浓缩产生酸时，容易出现脆性损坏。但这并不绝对，当炉水局部浓缩产生碱的浓度过高时，也可能产生脆性损坏。
4锅炉介质浓缩腐蚀的影响因素
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4.1金属的表面状态
介质浓缩腐蚀与金属的表面状态有关。当金属表面凸凹不平，或者有沉积物时，锅水就容易发生局部浓缩。锅水浓缩倍率越高，腐蚀就越严重。锅炉在投入运行之前的金属表面状态，直接影响后期氧化物的沉积程度和沉积物的类型。若腐蚀产物粘附在金属表面，这将会促进金属氧化物的沉积。水冷壁管表面清洁，介质浓缩的腐蚀程度相对就轻。4.2锅内加药量
水处理方式包括锅外水处理和锅内加药处理。工业锅炉采用锅内加药处理时，通常加的碱性药剂为NaOH 、Na 2CO 3、Na 3PO 4
[收稿日期]2019-03-24
[作者简介]
程明(1985-)，女，吉林人，硕士研究生，主要研究方向为锅炉和锅炉水处理。
2019年第9期广东化工
第46卷总第395期·199·
或者几种药剂联合处理来调节锅水的pH值。如果控制不好加药量，常常会导致锅水pH值在13以上，这样的环境下很容易造成锅炉碱腐蚀、碱脆和沉积物下腐蚀。
4.3给水成分
工业锅炉介质浓缩腐蚀主要和给水的含铁量、碳酸盐碱度、Cl-含量，pH值、溶解氧含量等有关。给水的铁含量超过标准规定，带入锅炉的腐蚀产物多，相应在受热面的沉积物也就多，腐蚀就严重[4]。
如果在日常运行中，对水处理设备管理不严格，使腐蚀物质进入给水，会加剧介质的浓缩腐蚀。
4.4锅炉热负荷
随着锅炉热负荷的不断提高，介质浓缩腐蚀会加剧。热负荷越高，浓缩腐蚀越严重。因为热负荷的增加会导致锅内腐蚀产物的沉积加快，锅水局部浓缩加速，腐蚀加剧。锅炉正常运行时，炉膛四角和其他热负荷低的区域，腐蚀轻一些；水冷壁管的向火侧介质浓缩腐蚀比背火侧集中；锅炉炉膛燃烧区域附近的水冷壁管比远离燃烧区域的介质浓缩腐蚀严重一些。
4.5运行方式
锅炉调峰运行会比锅炉稳定运行的腐蚀严重一些。因为经常不定时的启停和低负荷运行，会使锅炉水
质条件变差，给水的溶解氧和铁含量增加会促进腐蚀。另外，锅炉频繁变负荷或者超负荷运行时，锅内水的蒸发状态会随之变化，炉管内形成汽塞，使锅水的浓缩倍率增加，加剧腐蚀。
4.6水循环流速
水的循环流速也是影响浓缩腐蚀的一个重要原因。当流速过小时，可能在炉管内产生气塞，或者加速沉积物的沉积，使腐蚀增加；当水流产生湍流时，也会加速腐蚀，因为湍流状态下更利于铁的氧化物沉积。
4.7锅炉结构形式
锅炉炉管有焊缝的位置，如果焊缝余高超过炉管表面，锅水在经过焊缝循环时，会破坏水的正常流动而产生湍流，部分沉积物会堆积在焊缝位置，从而加速腐蚀。另外，管子有急转弯的位置，氧化物容易沉积，也会加速腐蚀。当水冷壁管的焊缝在高热负荷区时，附近的铁氧化物很容易沉积，促进腐蚀。
锅炉的炉管布置也直接影响腐蚀速度。水平布置或者倾斜度很小的炉管，很容易出现锅水循环速度过低的现象，产生介质浓缩和沉积物腐蚀。
5介质浓缩腐蚀的预防5.1保持锅炉受热面的良好状态
边塞锅炉表面形成良好的保护膜，保持受热面的清洁，减少受热面沉积物。
5.2减少给水的铁含量
降低锅水中铁氧化物的含量，必须要防止锅外水处理系统的腐蚀，以减少补给水的含铁量。
5.3保持锅炉正确的运行方式
保持锅炉运行负荷稳定，不应长期超负荷或频繁变负荷运行，必须使锅炉的燃烧稳定，同时不能超额定出力运行。
5.4降低给水的腐蚀性成分
要控制给水的pH值、Cl-和CO32-含量，以降低锅水中腐蚀产物含量。
5.5选用合理的锅内水化学工况
锅内水化学工况的处理方式有磷酸盐处理、挥发处理、加氧处理。不同的工况所添加的药剂不同，锅炉的介质浓缩也不同，所以要根据锅炉实际运行情况选择水化学工况的处理方式[5]。5.6合理排污
通过计算锅炉的排污率，合理排污，降低锅内的溶解固形物含量。
5.7做好停炉保养工作
做好备用或停用锅炉锅内防腐保养，应将锅内的水垢、污垢、泥渣清除干净，然后采取防腐措施，并定期对锅炉内部进行检验，以保证防腐措施有效[6]。
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(本文文献格式：程明．工业锅炉介质浓缩腐蚀的影响因素分析[J]．广东化工，2019，46(9)：198-199)
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(上接第193页)
3结论
(1)采用水热法制备了具有高结晶度的BiOBr，使用XRD和SEM确定了BiOBr的物相组成和基本形貌。将制备好的BiOBr 在可见光下活化Na2SO3降解罗丹明B，结果表明该体系中罗丹明B在60min内能够实现完全降解，较单独使用Na2SO3和BiOBr 降解罗丹明B的效率有明显提升。
蝗虫的特点(2)使用自由基猝灭实验确认了BiOBr能够在可见光下产生光生空穴，并活化Na2SO3产生SO3·-，且SO3·-在罗丹明B的降解中其主要作用，最后通过电子自旋共振波谱仪确认了体系中SO3·-的存在。
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参考文献
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(本文文献格式：唐军，张东东，王少波．BiOBr活化Na
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