摘要分析了低溫?zé)崴仩t產(chǎn)生氧腐蝕的機(jī)理及影響因素，并結(jié)合實際提出了預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞低溫?zé)崴仩t 氧腐蝕 機(jī)理 因素 措施

近幾年我市對低溫?zé)崴仩t主要受壓部件進(jìn)行大修的綜合統(tǒng)計表明，低溫?zé)崴仩t主要有以下三種損壞形式：鍋爐受壓部件產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕；鍋殼底部產(chǎn)生裂紋或鼓包；高溫后管板產(chǎn)生穿透性裂紋。在這三種損壞形式中，因腐蝕嚴(yán)重而被近大修的鍋爐約占70%，尤其以低溫?zé)崴仩t的煙管為多。僅1998年我市就有20余臺鍋爐因氧腐蝕嚴(yán)重而被迫大修，耗資達(dá)90萬元。其中某單位的一臺KXL1.4-0.7/95/70型鍋爐在五年時間內(nèi)先后三次更換了全部煙管?？梢?，低溫?zé)崴仩t的氧腐蝕問題應(yīng)引起有關(guān)部門的高度重視。

1氧腐蝕的機(jī)理

氧腐蝕究其本質(zhì)是一種電化學(xué)腐蝕。由于鍋水是一種有極性的電解質(zhì)，電解質(zhì)作用的結(jié)果是使鐵受到水合作用，水合能超過離子原子間的結(jié)合能，因此，水分子從鋼材表面把鐵離子吸出而使其處于金屬表面的電解質(zhì)層中。而與這些離子電荷數(shù)量相等的負(fù)電荷（電子）仍留在金屬內(nèi)，生成負(fù)電荷層，這種負(fù)電荷層是靜電狀態(tài)，把金屬的水合離子保持在金屬與液體的分界處。當(dāng)有一定的電位差存在時，就會發(fā)生電子從鐵極向電極電位高的位置轉(zhuǎn)移，從而引起與其電荷量相應(yīng)的鐵離子轉(zhuǎn)到鍋水中，使鋼材逐漸產(chǎn)生腐蝕，而鍋水中的溶解氧會加劇鐵極中電子的釋出，起去極化作用，使腐蝕過程加劇。氧腐蝕的特征主要表現(xiàn)為潰瘍腐蝕。當(dāng)鋼材在水中發(fā)生氧腐蝕時，常常在其表面形成許多小型鼓皰，鼓皰表面的前面顏色由黃褐色到磚紅色不等。次層是黑色粉未狀物，這些都是腐蝕產(chǎn)物。當(dāng)將這些腐蝕產(chǎn)物清除后，便會出現(xiàn)因腐蝕而造成的凹坑。

2影響氧腐蝕的主要因素

2.1鍋水中溶解氧的濃度

金屬的氧腐蝕速度隨著鍋水內(nèi)溶解氧濃度的升高而加快，兩者成正比關(guān)系，一般來講，當(dāng)鍋水中溶解氧含量超過低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中對溶解氧指標(biāo)的要求時就具備了氧腐蝕的條件。鍋水中的溶解氧主要來自于注入鍋爐內(nèi)的原水。在一個大氣壓下，15℃的水中氧的溶解度為10mg/1。而氧在水中的溶解度隨溫度的升高而降低，隨壓力的升高而增大。在絕對壓力為0.17MPa、溫度為90℃的水中，氧的溶解度仍達(dá)3.5mg/1?？梢?，當(dāng)未經(jīng)除氧的水進(jìn)入鍋爐內(nèi)時，要有一部分氧因溶解度降低而析出。這些析出的氧被鍋爐上或系統(tǒng)中的集氣裝置收集而排出，但鍋水中剩余的溶解氧仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中對溶解氧（0.1mg/1）的要求，而反應(yīng)用掉的氧又由每日大量的補(bǔ)水而補(bǔ)充，從而造成氧腐蝕不斷繼續(xù)下去。

2.2鍋水的PH值

鍋水的PH值對金屬的腐蝕產(chǎn)生極大的影響。PH值低即溶液中H⁺濃度大。由于H⁺是電化學(xué)腐蝕中的去極化劑，會使鋼鐵產(chǎn)生腐蝕。一般來說溶液的PH值越低，則與鍋水接觸的鋼鐵越容易產(chǎn)生腐蝕。

2.3鍋爐各部位金屬溫度對氧腐蝕速度的影響

鋼材內(nèi)表面溫度越高，與這相接觸的鍋水溫度也會越高，各種物質(zhì)在水溶液中的擴(kuò)散速度也越快。電解質(zhì)水溶液的電阻降低，使腐蝕速度加快。但當(dāng)鋼材表面溫度達(dá)到一定值時，與之接觸的鍋水會因為劇烈加熱而在金屬表面形成蒸汽泡。從而使鋼材附近的溶解氧被上升汽帶走，隔絕了氧與金屬的接觸。所以在運(yùn)行狀態(tài)下，鍋爐的上升管和鍋殼低部因受熱劇烈并不會發(fā)生氧腐蝕。只有在壓火或停爐狀態(tài)下，該部位金屬才會發(fā)生一定程度的氧腐蝕。而鍋爐受熱較弱的部位和不受熱的部位則會因鍋水具有適宜的溫度而加快腐蝕。這也是臥式外燃鍋式低溫?zé)崴仩t煙管和上半部鍋殼腐蝕迅度較快的一個重要原因。

2.4水流速度的影響

鍋水中在無活性離子（C1 ^-、SO₄<sup>-2〈/sup〉等）存在時，隨流速的增加，腐蝕速度加快，當(dāng)流速達(dá)到一定值后，形成了保護(hù)膜，腐蝕速度反而降低。當(dāng)流速再增加時，所形成的保護(hù)膜遭破壞，又使腐蝕速度加快。對鍋殼式熱水鍋爐而言，因鍋殼水容積較大，鍋內(nèi)水的流速較低，因此鍋內(nèi)水流動相對較快的部位，氧腐蝕速度較快。

3防止氧腐蝕的措施

3.1去除鍋水中的溶解氧

水中的溶解氧是電化學(xué)腐蝕中的去極化劑，它會引起鍋爐本體和給水管道的嚴(yán)重腐蝕，應(yīng)盡可能除去。對小型低溫 熱水鍋爐而言，比較簡單易行的辦法是亞硫酸鈉除氧法。

3.2控制鍋水的PH值

當(dāng)PH值〈7時，在金屬表面形成的氧化膜質(zhì)軟而疏松，推動保護(hù)作用。PH值升高。OH〈sup>-</sup>濃度增加時，則氧化膜變得致密而穩(wěn)定，有良好的阻止氧擴(kuò)散和防腐作用。當(dāng)PH值在9.5～10范圍時，防腐效果是最好的。

3.3對新裝鍋爐和修理后的鍋爐，應(yīng)嚴(yán)格按煮爐工藝進(jìn)行煮爐，以清除金屬表面的鐵銹和油污。對即將停用的鍋爐也應(yīng)進(jìn)行都洗，以清除表面的各種附著物，同時還可以在金屬表面形成一層耐蝕性保護(hù)膜。

3.4盡可能控制系統(tǒng)水的流失，從而減少系統(tǒng)的補(bǔ)水量，控制溶解氧的來源。

3.5應(yīng)使系統(tǒng)的每一工作點(diǎn)都處于正壓狀態(tài)，避免因系統(tǒng)中有負(fù)壓點(diǎn)而吸入空氣。循環(huán)系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置合適有效的排氣裝置，以便從水中析出的氧及時排出。

3.6做好鍋爐停用期間的防腐工作.一般熱水鍋爐停用時間較長,以選用于保養(yǎng)法為宜.

3.7臥式外燃鍋殼式低溫?zé)崴仩t的煙管是氧腐蝕速度較快的部件,由于煙管管壁較薄、一旦發(fā)生氧腐蝕很容易發(fā)生穿孔。而水管鍋爐由于水管的壁溫較高，鍋爐運(yùn)行期間在這些管內(nèi)不宜發(fā)生氧腐蝕。易發(fā)生氧腐蝕的鍋筒和下降管又較厚，形成穿孔腐蝕的時間也較長。因此，筆者認(rèn)為各使用單位在選擇取暖鍋爐爐型時，應(yīng)向水管鍋爐方面傾斜。同時應(yīng)盡量避免“大馬拉小車”，以免鍋爐在運(yùn)行期間經(jīng)?！皦夯稹?。

總而言之，只要各使用單位對氧腐蝕問題引起足夠重視，并采取措施積極防范，低溫?zé)崴仩t的氧腐蝕問題一定能得以控制和解決。