常見蒸汽鍋爐腐蝕情況分析

王曉東

一、基本情況

我市某賓館二臺(tái)SZL10—13鍋爐,在年度檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。根據(jù)了解,二臺(tái)鍋爐在整個(gè)運(yùn)行過程中,鍋爐給水未采取任何除氧措施?，F(xiàn)場調(diào)查及運(yùn)行記錄表明二臺(tái)鍋爐停爐頻繁,并且在停爐期間,沒有采取任何保護(hù)措施。

二、腐蝕情況

在鍋爐爐膽水側(cè)均存在大小及深度不一的圓形腐蝕斑點(diǎn)及腐蝕凹坑。最大尺寸分別為∮35X3mm和∮25X3mm,最小尺寸均為∮5X0.5mm。此外,在二臺(tái)鍋爐爐膽水側(cè)均存在大小不等的腐蝕鼓包,鼓包大小為∮2-∮35mm,鼓包表面呈紅褐色,其內(nèi)有黑色粉末狀物,用手剝?nèi)ス陌?在爐膽水側(cè)表面形成一腐蝕坑,坑內(nèi)堆著腐蝕產(chǎn)物,腐蝕產(chǎn)物越多,蝕坑越深。在鍋爐煙管水側(cè)均存在圓形腐蝕斑點(diǎn)及腐蝕凹坑,形貌基本相同,凹坑最大尺寸分別為 ∮10X0.5mm和∮5X0.5mm,在煙管水側(cè)面還可見大量的腐蝕鼓包,剝?nèi)ス陌跓煿苌狭粝乱桓g斑點(diǎn),由此表明煙管腐蝕程度遠(yuǎn)沒有爐膽嚴(yán)重。 從整個(gè)爐膽及煙管上看,在高熱負(fù)荷區(qū)腐蝕程度嚴(yán)重,另外,腐蝕凹坑不僅分布在爐膽母材上,而且遍布在焊縫熱影響區(qū)上。

三、金相檢驗(yàn)及腐蝕產(chǎn)物分析

在二臺(tái)鍋爐爐膽上共取7處作現(xiàn)場金相檢驗(yàn),7處都有腐蝕凹坑。第1處離前管板約350mm處的焊縫熱影響區(qū)及母材上;第2處離前管板約650mm的母材上;第3處離前管板約1 000mm的母材上。 在另一臺(tái)爐膽上,第1處離前管板約1 200mm處的焊縫熱影響區(qū)及母材上;第2處離前管板約1 250mm的母材上;第3處離前管板約1 600mm的母材上;第4處離前管板約1 900mm的母材上。分別在上述7處打磨、拋光,4%硝酸酒精溶液侵蝕,再制取金相復(fù)型,在金相顯微鏡上觀察及拍攝金相照片。其檢驗(yàn)結(jié)果:母材的顯微組織均為正常的鐵素體+珠光體,鐵素體晶粒度為7～8級,焊縫組織為先共分析鐵素體及鐵素體加珠光體,熱影響區(qū)為魏氏組織。 用X射線物相分析腐蝕產(chǎn)物時(shí),其主要物相為Fe3O4,其次為Fe2O3及FeO。

四、腐蝕情況的分析

根據(jù)爐膽及煙管形貌特征及腐蝕產(chǎn)物,可判斷二臺(tái)鍋爐爐膽及煙管的腐蝕為氧腐蝕?，F(xiàn)場金相檢驗(yàn)結(jié)果表明二臺(tái)鍋爐爐膽母材及焊縫顯微組織尚屬正常;從腐蝕部位看,二臺(tái)鍋爐的氧腐蝕不僅發(fā)生在爐膽的母材上,而且還發(fā)生在焊縫上,表明該腐蝕與材質(zhì)無關(guān)。 氧腐蝕原因有二:

一是鍋爐給水未經(jīng)除氧,引起氧腐蝕。鍋爐給水從未進(jìn)行除氧工作,從而使給水中的溶解氧帶入鍋爐內(nèi),引起以電化學(xué)方式進(jìn)行的氧腐蝕,鐵和氧形成兩個(gè)電極,鐵的電極電位總是比氧的電極電位低。

二是非連續(xù)使用加劇氧腐蝕。因停爐非常頻繁,停爐期間未采用任何保護(hù)措施,從而使含有氧和潮濕的大氣進(jìn)入鍋內(nèi),使?fàn)t膽及煙管金屬發(fā)生氧腐蝕。它與鍋爐在運(yùn)行中發(fā)生的溶解氧腐蝕情況一樣屬于電化學(xué)腐蝕。停用鍋爐腐蝕所造成鍋爐表面粗糙,凹坑狀態(tài)及腐蝕產(chǎn)物會(huì)成為運(yùn)行中腐蝕的促進(jìn)因素。 當(dāng)鍋爐經(jīng)常停用、啟動(dòng),在運(yùn)行腐蝕中生成的低價(jià)氧化鐵,在鍋爐下次停用時(shí),由于吸收空氣中的氧又重新被氧化成高價(jià)氧化鐵。這樣,隨著運(yùn)行和停用交替進(jìn)行,腐蝕過程反復(fù)進(jìn)行下去,從而導(dǎo)致腐蝕加劇,所以,經(jīng)常啟動(dòng),停用的鍋爐,腐蝕尤為嚴(yán)重。

五、應(yīng)該采取的措施

1.在停爐期間做好停爐保養(yǎng)。

2.徹底清除鍋爐原件壁上的腐蝕產(chǎn)物防止鐵垢下發(fā)生堿副腐蝕。

3.做好給水除氧工作,提高給水品質(zhì)。

4.加強(qiáng)鍋爐排污,保證鍋爐的pH值在10～12。

(編輯/李舶)