鍋爐化學(xué)清洗中Fe3+的腐蝕控制研究

李先國(guó)

（盛安建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東淄博 255000）

鍋爐化學(xué)清洗中Fe3+的腐蝕控制研究

李先國(guó)

（盛安建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東淄博 255000）

為了研究SA-213此類(lèi)材料受到不同F(xiàn)e3+質(zhì)量濃度的影響而造成的腐蝕程度，并進(jìn)一步研究Fe3+受到清洗工作影響的實(shí)際情況，就需要在靜態(tài)的環(huán)境下制定試驗(yàn)溶液—甲酸+羥基乙酸（復(fù)合有機(jī)酸）鍋爐清洗液。但需要注意的是，此溶液的配置必須是在使用腐蝕失重法和電化學(xué)法的基礎(chǔ)上。筆者根據(jù)多方面的研究調(diào)查得出，金屬材質(zhì)的鍋爐或受到Fe3+的嚴(yán)重腐蝕，并且腐蝕的面積會(huì)隨著金屬含量的增加而不斷擴(kuò)散；為了控制不斷增長(zhǎng)的Fe3+速率，按照相關(guān)要求將一定比例的還原劑放入了試驗(yàn)中，并采取了系統(tǒng)隔絕空氣的措施，使得剩余酸的濃度得以保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍，對(duì)Fe2+的轉(zhuǎn)換起到了控制作用。

鍋爐化學(xué)；清洗Fe3+；腐蝕控制

1 關(guān)于本次試驗(yàn)的方法分析

1）首先需要將電廠鍋爐在實(shí)際清洗工作結(jié)束后產(chǎn)生的排放液分別配置成0、150mg/L、1 500mg/L等四種不同質(zhì)量濃度的Fe3+，將0.3%作為緩蝕劑的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量濃度。在此中，NaOH中和滴定法被運(yùn)用在酸濃度的測(cè)試過(guò)程中，EDTA的滴定法被運(yùn)用在測(cè)定鐵離子的過(guò)程中（見(jiàn)表1）。

表1 相關(guān)清洗液的成分含量

2）水浴溫度控制在93℃左右、配制500mL左右的試驗(yàn)溶液，將三個(gè)腐蝕指示片在每一次的試驗(yàn)溶液中都必須放置，最終的清洗液體積和試片表面積之間的體積比應(yīng)當(dāng)在0.84cm2/ mL左右。對(duì)于Fe3+在溶液中的溫度控制是關(guān)鍵，需要每隔30min或1h就對(duì)其測(cè)定一次。最終的腐蝕速率是通過(guò)腐蝕指示片在鍋爐中的工作后稱(chēng)重計(jì)算出來(lái)的。

3）通常雙電極體系和線性極化法這兩種類(lèi)型是電化學(xué)法時(shí)常采用的，SA-213鋼為電極材質(zhì)，大概維持在1cm2左右的電極表面積，相對(duì)開(kāi)路的電位出現(xiàn)在極化電壓中，達(dá)到每分鐘10mV的掃描速率，電極極化電阻Rp值的確定是通過(guò)CST800這一腐蝕測(cè)試儀得到的。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

1）腐蝕失重法的測(cè)定見(jiàn)表2。

2）關(guān)于電化學(xué)的測(cè)定分析。酸洗液的取值范圍為400mL，其中初始的參數(shù)為120mg/mL的Fe3+的質(zhì)量濃度，達(dá)到5 557mg/mL的Fe2+的質(zhì)量濃度，同時(shí)具有2.55%的酸濃度。在試驗(yàn)中我們得出腐蝕失重法與電化學(xué)法兩者測(cè)定趨勢(shì)一致的結(jié)果，其中Rp值會(huì)因?yàn)槭艿讲粩嘣黾拥腇e3+的質(zhì)量而出現(xiàn)持續(xù)降低的現(xiàn)象。直到達(dá)到Rp的最低值，此時(shí)的Fe3+的質(zhì)量濃度為1 000mg/mL左右。

表2 腐蝕速率在SA-213中搜到不同F(xiàn)e3+的含量影響

3 實(shí)際的控制措施分析

1）針對(duì)某電廠的實(shí)際操作，酸洗監(jiān)測(cè)工作是在超臨界為600MΩ的機(jī)組直流鍋爐中進(jìn)行的，其中使用了含量為0.1%的還原劑。當(dāng)結(jié)束酸洗操作后，監(jiān)測(cè)到的 Fe3+的質(zhì)量濃度已經(jīng)達(dá)到了500mg/mL。

2）簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，負(fù)壓在我們對(duì)鍋爐的清洗過(guò)程中出現(xiàn)，促進(jìn)了空氣在爐內(nèi)的大量涌入，而在對(duì)酸洗整個(gè)的Fe3+含量的抑制階段，并沒(méi)有保證還原劑的投入量是足夠的，這自然在初期的酸洗中出現(xiàn)離子含量短暫平衡的狀態(tài)，也為日后Fe3+不斷的腐蝕金屬物質(zhì)做好了鋪墊，在不斷升到的總鐵離子的情況下，會(huì)不斷的降低酸的濃度，這也是為什么在最終的試驗(yàn)結(jié)果中出現(xiàn)較大數(shù)值的情況。

3）我們通過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)，改變各種影響條件，最后總結(jié)出，能夠?qū)e3+的濃度進(jìn)行有效控制，并使其保持在300mg/ L以下的位置，其中主要的方法是對(duì)操作流程的改變，如：在我們的核心試驗(yàn)中，平均腐蝕速度達(dá)到了0.66g/m2，12.21g/m2的腐蝕指示試片的平均總腐蝕量，這比沒(méi)有經(jīng)過(guò)工藝優(yōu)化的酸洗的腐蝕速率要小很多。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，做好控制措施，會(huì)節(jié)省很多的時(shí)間和資源，這就需要清理工人在清洗鍋爐的過(guò)程中，需要按照相關(guān)的要求將適當(dāng)比例的還原劑投入到鍋爐清洗液中，盡可能地降低金屬材質(zhì)受到Fe3+的影響程度，需要特別注意的是，必須將Fe3+的質(zhì)量濃度嚴(yán)格控制在300mg/L以下的范圍。

[1]王巖.某電廠基建鍋爐化學(xué)清洗質(zhì)量事故調(diào)查與分析[J].清洗世界，2012，（3）.

Boiler Chemical Cleaning Corrosion Control Study Of Fe3+

Li Xian-guo

The extent of corrosion in order to investigate sa-213 such materials affected differently Fe3+concentration is caused，and further study of Fe3+by cleaning the impact was the actual situation，we need to develop a test solution in a static environmentformic acid and glycolic acid（organic compound）boiler cleaning fluid，but it should be noted that the configuration of this solution must be based on the use of corrosion weight loss and electrochemical measurements on.According to the author of many research surveys，boiler or metal Fe3+by severe corrosion，corrosion and area with increasing metal content and has continued to spread；in order to control the increasing rate of Fe3+，we will be in accordance with the relevant requirements of certain the concentration ratio of the reducing agent into the test，and to take measures to isolate the air system，the remaining acid is maintained in the standard range，the effective conversion of Fe2+has played a controlling role.

boiler chemical cleaning Fe3+corrosion control

TM621.8

A

1003–6490（2016）04–0143–01

2016–03–06

李先國(guó)（1986—），男，河南新鄉(xiāng)人，助理工程師，主要從事鍋爐化學(xué)清洗工作。