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          鍋爐停用保護技術

          發表時間:2019-05-07
                                                                 水處理劑-- 鍋爐停用保護      

          前     言

                  鍋爐的誕生推動了工業的革命,提高了人們的生活品位,保證鍋爐的安全,經濟的運行 ,防止鍋爐的腐蝕是必不可少的手段,我國對鍋爐的腐蝕也采取了相應的措施,但是和發達國家相比還是有一定的差距,發達國家的鍋爐使用壽命平均是30--50年,我國的鍋爐使用壽命平均是15年〔勞動部文件規定〕。停爐腐蝕是我國鍋爐使用壽命縮短的重要原因之一。

                  鍋爐的腐蝕是多種原因造成的,但是停爐期間的腐蝕尤其嚴重,如果防腐蝕的措施不當,遠遠大于運行期間的腐蝕,工業閑置備用的鍋爐數量龐大,我國北方取暖爐更是很大一個鍋爐群,都在不同程度的受停爐腐蝕的侵襲。特別是沿海地區因空氣潮濕,氯化物的含量大 結垢后因吸濕性強,就更加劇了腐蝕速度。停爐期間腐蝕不是獨立存在的,而且會給運行帶來巨大的隱患。在1991年一份調研報告表明95%的熱水鍋爐2---3年就有紅水現象發生,普遍存在停爐腐蝕的問題。報廢鍋爐80%是腐蝕所致,停用鍋爐的腐蝕破壞不僅僅是縮短鍋爐的使用壽命,而且給運行帶來隱患,造成礦產資源的浪費,使資源嚴重浪費,人民的生命安全受到威脅。 萬分之一的安全需要 ,就要100%的努力去做,節約礦產資源, 給子孫留有財富是我們的責任。
                                                      
                  科學工作就要不辱使命,成功的研制了新一代停爐保護劑,產品性能優于發達國家同類的產品,經濟、 綠色、易操作, 零排放,經濟型,有效期長。 該產品經過《中國緩蝕技術評定中心》檢測,緩蝕率為100% 新產品的開發,是停爐保護史上的一次革命,是停爐保護歷史上的一次重大突破,它改變了傳統的停爐保護的模式,破解了傳統停爐保護對人們的長期的困擾,將轉化成新的技術標準和法規,會更改鍋爐的使用壽命15年的歷史,譜寫鍋爐使用壽命的新篇章。停爐保護是一個有機結合體,要用科學的態度,科學的措施和行政干預的手段,用可持續的理由,負責任的理由,法制化 、科學化、 經?;淖鱿氯?,延長鍋爐的使用壽命不是夢。

                  緩蝕技術在研究領域還有很長的路要走,雖然研究的難度和風險都很大,我們一定要矜持嚴謹的科學態度,拓展新產品的領域,蘇聯科學家E.M.馬庫欣說:“在單位體積腐蝕介質中所需緩腐蝕劑的濃度雖然很小,但是不能太小,我們周圍的空氣體積是無限的,因此,要在空氣中造成緩蝕的濃度是虛妄的。經濟上是荒謬的,因為此需要無限量的緩蝕劑,因此,只能用在限定的空間并能將其與空氣隔開的情況下應用緩蝕劑來防止金屬的大氣腐蝕。這說明該產品使用的局限性”。我們雖然已經將新產品用于鍋爐,桶,罐 ,役前管道,不可涂層的機械零部件,金屬工藝品的防腐蝕 ,還一定要努力尋找高新技術更大的利用空間,更好的服務于人類。

          延長金屬設備的使用壽命是我們的責任!

          保護礦產資源與環保節能是我們的義務!

          社會的需要就是我們永遠的追求!

           
           
          一:提高認識,理解停爐保護的重要性

                 人們對鍋爐停用腐蝕的概念模糊, 也很淡然, 其實鍋爐停用的腐蝕比運行期大得多,筆者在基層調研中發現 ,我國鍋爐在停用期間的保養除了核電站 、發電廠、 中高壓鍋爐做的比較好外,其余的80%以上的鍋爐停用保護效果不佳,辦法不當, 更有甚者不做保養。這種現象必須要改變,否則 ,會使鍋爐的壽命縮短,造成經濟的損失 ,引發事故,人身受到威脅。

                 中華人民共和國勞動部《熱水鍋爐的安全事故技術監察報告》勞 鍋字:1991.8號第146條:“對備用或停用鍋爐 必須將鍋爐及除污器內的水垢 污垢 泥渣清除干凈,然后采取防腐措施。并定期對鍋爐內部進行檢驗。以保證防腐措施有效,采用濕法保養鍋爐還應用防凍措施。鍋爐停后。應及時清理受熱管子表面和煙道中沉淀的煙灰和污物?!吨腥A人民共和國勞動人事部蒸汽鍋爐安全技術監察規程》第188條:“對備用鍋爐必須采取防腐措施 ,做好保養工作”。

                 由此可見,國家職能部門。對停用鍋爐的保養是十分重視的。但是缺乏對基層的理論教育和技能的培訓。另外,大專院校也應設立緩蝕專業課時,培養技術人才。鍋爐的使用者對宏觀文件的認識深度有距離,中小鍋爐房缺少完整的鍋爐管理體制。技術人員貧乏。沒有真正認識到鍋爐保養的重要性和腐蝕的危害性。必須加大力度對鍋爐的管理者、操作者進行優化,強化思想理論 、技能教育,才能保證鍋爐的安全經濟運行。
                                                               
          二:停用鍋爐為什么會腐蝕

                 停用鍋爐腐蝕是對鍋爐停用期間發生的各種腐蝕的總稱,發生腐蝕的原因既有管理上的問題,也有技術上的不完善,或者是產品的質量性能不佳等原因。在發達國家也有因停爐腐蝕造成的經濟損失的報道。

                  對停用鍋爐的最常見的是放掉鍋水或者充滿水。在這兩種情況下 鍋爐的金屬都可以發生嚴重的腐蝕,發生腐蝕的必要條件是水氧共存 兩者的區別是:在充滿水的條件下,水是過剩的。腐蝕速度常受氧的補給速度所控制。腐蝕可發生在鍋爐表面的任何部位。在排掉水的情況下,氧是過剩的,腐蝕速度常決定于鍋爐的空氣的濕度。腐蝕只發生在同水接觸的金屬表面。

          1:充滿水的情況下:    
                                      
          在充滿水的情況下,腐蝕按電化學的歷程進行。氧氣在金屬表面的某一處取得電子,而金屬在表面的另一部分給出電子
          陽極區: Fe—— Fe2++2e
          陰極區   O2+H20+2e —— 2OH-
          在水中:Fe2++2HO- —— Fe(OH)2
                       Fe(OH)2+O2+?H2O— Fe(OH)3
                       2Fe(OH)3——Fe2O3+3H20
                 上述反應可以發生在鍋爐內金屬的任何表面,因而腐蝕的分布是無規律的,腐蝕進行的過程大致是:氧在金屬表面上的某些地方同金屬接觸,富氧區成為陰極,貧氧區成為陽極受到腐蝕。接著,腐蝕產物形成一個半球型的蓋罩,使蓋罩下面的金屬缺氧而受到腐蝕,腐蝕繼續進行的結果,在這些地方就形成了銹瘤。由于供氧的程度不同。銹瘤的表層是紅褐色的高價鐵的氧化物。內層是黑色的磁性氧化鐵或灰綠色的亞鐵和高價鐵的化合物的混合物,下方是腐蝕孔。

                  腐蝕最敏感的地方是金屬的缺陷處 ,例如金屬的保護膜受到破壞的地方和金屬中存在有內應力的地方。保護膜受到破壞的地方對于周圍未受到破壞的地方成為陽極,有拉伸力存在的地方對于未受到應力的地方成為陽極。停爐時,一般用器械清理污垢時 ,金屬表面膜的損傷或者造成局部的應力是很難避免的,這種情況一旦發生,腐蝕就會從這里開始。

                 處在污垢顆粒下方的金屬為差異充電電池的形成創造了條件。因而也是腐蝕最敏感的地區,周圍供氧充分的表面是陰極區,顆粒下方的金屬缺氧而發生腐蝕,腐蝕的速度受水的PH值、溶解度、溶鹽以及水溫等因素的影響,PH值為4---9時,鋼腐蝕后表面被一層腐蝕產物覆蓋,氧的供應受到阻礙,從而使腐蝕速度降到一個大體均衡的值。PH值小于等于4時,鋼的表面不能形成腐蝕產物層 ,發生氫去極化而使腐蝕加劇。

                 在充滿水后,鋼的腐蝕受到陰極所控制,腐蝕速度與溶解氧的含量成正比。水中含鹽量增加,電導增大,隨之使局部電流增加而加速腐蝕。軟化水對腐蝕的影響不大。在腐蝕受氧控制的條件下,水溫每升高10度,鋼的腐蝕速度增加30%左右。

          2:排掉水的情況下:

                 在鍋爐排掉水的情況下,鍋爐內整個表面將處于潮濕狀態,而供氧又十分充足,腐蝕將從許多點開始,以很快的速度向外蔓延,直到表面覆蓋滿銹層之后,腐蝕速度減慢,達到一個大體不變的腐蝕速度時,腐蝕速度減慢。其歷程類似于充滿水的情況,如果在排水之后立即進行干燥的話,腐蝕則取決于空氣的干燥程度或相對的濕度。

                在金屬表面非常干燥的情況下,腐蝕按化學歷程在金屬表面形成保護性的不可見膜 。使得膜下金屬幾乎不再發生腐蝕。

                但是,當金屬表面上的空氣的相對濕度超過某一臨界值時,存在于金屬表面上的某些吸濕性物質就可能從空氣中吸收水分,從而引發這部分表面發生腐蝕。

                對于大多數軟化水鍋爐來說,在運行一段時間,排掉鍋水,接著進行干燥之后,鍋內面不可能十分干凈,在某些局部表面上,往往存留著運行過程中生成的水垢,在鍋爐的表面被吹干或者烘干的過程中,隨著水分的蒸發,溶解在水中的鹽分和物質也將不斷的析出,不管是運行中生成的水垢還是干燥過程中生成的殘留物質,其成分都十分復雜。幾乎包括給水中的所有物質,其中許多物質具有很強的吸濕性,這類物質的臨界濕度通常是70%左右,而某些鹽類在遠低于50%的相對濕度下就會引起腐蝕。

               當鍋爐內的空氣溫度進一步降低,直到露點以下時,空氣中的水分就會凝結,引起另外一種腐蝕,露點腐蝕,水汽往往凝結聚集于能存留住水的地方,例如:鍋爐管的下部彎曲處 U型管的底部和過熱器的底部。這時 由于差異充氣電池的形成。最嚴重的腐蝕將發生在水線附近。

              停用鍋爐的腐蝕  如不采取防腐措施,不論是哪種情況下產生的都可能成為鍋爐運行時發生腐蝕的集中點 使鍋爐的壽命受到嚴重的威脅。

          三:停用鍋爐的腐蝕的危害:
              鍋爐停用期間腐蝕的危害性不僅僅是由它在短時期內造成的大面積的金屬損害,而且還會在鍋爐投入運行后繼續發生不良影響,其主要原因如下:

          1:停用時因金屬溫度低,其腐蝕產物大都是疏松狀態的FeO,它們附在管壁上的能力不大,鍋爐啟用時很容易被水帶走,所以,當停用系統啟用時,大量的腐蝕物就轉入鍋中,使鍋水中的含鐵量增大,這會加劇鍋中沉淀物的形成過程,加劇腐蝕和結垢。

          2:停用腐蝕使金屬表面產生沉淀物,﹝金屬腐蝕產物﹞。所造成的金屬表面的粗糙的狀態,會成為運行中腐蝕的促進因素。因為從電化學的觀點來看,腐蝕產生的潰瘍點坑底的電位比爐壁及周圍金屬的電位更低。因此在運行中它將作為腐蝕電池的陽極而繼續遭到腐蝕,而且停用腐蝕所生成的腐蝕產物是高價氧化鐵,在運行起到陽極去極化的作用,它被還原成亞鐵化合物,這也是促進金屬繼續遭到腐蝕的因素。

                 如鍋爐經常停用,啟動,運行腐蝕中生成亞鐵化合物,在鍋爐下次停用時,又被氧化成高價化合物,這樣腐蝕過程就會反復進行。經常啟用;停用的鍋爐腐蝕尤為嚴重。因此,停用的鍋爐腐蝕危害性特別大,防止鍋爐水汽系統的停用腐蝕,對鍋爐的安全運行有著重要的意義。為此,在鍋爐停用期間必須采取保護措施。
                                                           
                                                                                 使用藥劑前

                                                           
                                                                                使用藥劑后
                                                                          

          四:停用鍋爐的保護措施


           1:防止空氣進入停用鍋爐的水汽系統。
            2:保證停用鍋爐水汽系統金屬內表面的干燥。
            3:在金屬表面涂刷具有防腐作用的薄膜。
            4:使金屬表面浸泡在含有除氧劑或其他保護劑的溶液中。
            5:防止或減弱電池反映趨勢的原則。

          五:傳統停用鍋爐保護方法

           1:濕法保護
          這類方法是用有保護性的水溶液充滿鍋爐,借以杜絕空氣中的氧進入鍋中。這類方法根據所用的水溶液不同分以下幾種:
          (1):聯胺法:  將聯胺制成保護水溶液充滿鍋爐水汽系統,聯胺是無色液體,有毒。在保護期間內,每間隔一周左右,應在各取樣點分析聯胺的濃度及PH值,必要時還要分析鐵含量,當濃度不足添加濃溶液,如濃度不均勻,可用循環泵使之均勻,并保持壓力。在冬季注意防凍,因聯胺有毒,排放時要注意安全地點,注意環境保護。
           (2):氨液法:用800mg/L氨溶液用泵打入鍋爐,并使其在循環系統的情況下,各取樣點的濃度都一致,封閉鍋爐,每周檢查一次,如果濃度降低,及時補加。加液前將銅件拆除,以免腐蝕,冬季做好防凍措施。
          (3):保持給水壓力法:將除氧合格水[或加有除氧劑水]注入鍋爐,并用給水泵頂壓,使鍋爐內保持一定正壓,每日檢查一次水中溶解氧。如氧含量超過規定標準,就更換鍋爐水,此法用于短期保護,做好冬季防凍。
          (4):保持蒸汽壓力法:對于小容量或經常啟停的鍋爐,停用后間
          斷生產的鍋爐,保持鍋爐蒸汽壓力0。3Mpa個大氣壓以防止空氣滲入水汽系統,在保持期間,鍋爐應維持運行時的標準,每班分析一次鍋爐含氧量,并紀錄鍋爐壓力。當鍋水溶解氧不合格時,應升火排氣,冬季做好防凍。
          (5):堿液法:將鍋爐充滿PH值9.5—11.5的除鹽軟化水,以抑制溶解氧對鍋爐金屬的腐蝕,造成陽極極化,每日監測堿液箱和水位,每月監測水中堿度,如堿度低時補充,做好冬季防凍。
          以上綜合了國內常用的濕法保護方法,總體上這些方法能按操作要求規范實施,將得到較好的效果,但操作都很煩瑣,需專人監測,多次投藥,做好冬季防凍。

          2:干法保護
              這種保護方法是鍋爐停用以后將鍋爐水放盡,保持鍋爐本體干燥,或加入某些干燥劑吸收空氣中的水分子保持金屬表面干燥,從而達到防腐目的,介紹以下幾個方法:
          (1):烘干法:將鍋爐水溫控制在100攝氏度到120攝氏度時,將鍋水放盡,利用余熱或點微火烘烤,將爐內金屬表面烘干 。此法適用短期內停用的鍋爐,如發現爐壁潮濕點微火升溫。
          (2):充氮氣法:此法是將氮氣充入鍋爐水汽系統,保持一定的正壓,防止空氣進入,由于氮氣不活潑,無腐蝕性,所以可以做停爐保護, 但受原料的限制,氮氣純度要求99%以上?;蚋?,如爐內有水,可加入聯氨將鍋內PH值調到10以上,氮氣的壓力要求0.05Mpa以上。
          (3):充氨氣法
              此法是將鍋爐內充滿氨氣,排掉爐內的空氣 ,降低爐內的分壓,減少金屬表面濕潤膜的含氧量,同時氨溶解在濕潤膜中,使膜呈堿性 對鋼鐵具有保護作用。對于鍋爐局部有少量積水也不會影響防腐蝕效果。使用時注意防止氨氣中毒,將銅件拆除,充氨要緩慢進行。因氨氣蒸發時會吸收大量的熱,要防止管壁出現結霜現象。 保持鍋爐內的壓力和含氨量, 及時檢查泄露,以免中毒。
          (4):干燥劑法
          干燥劑法是采用吸濕能力強的干燥劑,使鍋爐保持干燥,防止腐蝕(硅膠 氯化鈣 生石灰 ),該法操作簡單、安全、管理方便節省能源,但是要檢查干燥劑是否吸濕飽和,如飽和則要更換或加添。在鍋爐啟用時,清除困難。
          (5):涂料法
             此法是在鍋爐內部刷上一層防腐劑,使金屬表面與外界腐蝕介質隔絕。達到防腐目的。不足之處是刷涂部位不完全,另外啟爐時要脫脂清除,以免結成油垢。

          傳統的停爐保護為什么得不到推廣
          1:一些鍋爐使用單位技術人員缺乏, 加之對停爐保護的重要性認識不足 ,缺少正規的鍋爐管理體制。
          2:中小鍋爐房 ,特別是供暖鍋爐, 司爐人員大部分是彈性制沒有專職固定的人員, 也缺少專用設備。
          3:濕法保護用水苛刻,有些鍋爐房根本就沒有軟化水設備及化驗技術人員 ,定期檢測困難。尤其是冬季停用的鍋爐,防寒措施很難解決。
          4:采用充氣保養也需要定期檢驗 、加壓, 非常煩瑣 ,有些氣體有一定的毒性 ,有些地區受原料限制。
          5:干法保護,要求定期檢測吸濕度, 清除時也很困難, 防腐效果也不是很理想。
          6:涂料法涂刷不均勻 ,勞動強度大, 起爐時需清洗。

          VPI停爐保護法傳統的停爐保護法

          產品簡介:
          該產品是停爐保護最先進的替代產品 ,是在美國解除出口限制后,中美合作技術研制而成,經《中國緩蝕技術評定中心》檢測,緩蝕率100%,為停爐保護開辟了新的蹊徑,提出新的概念,是鍋爐停用期間的一次革命,填補了國內的空白,VPI的研制成功,使我們與發達國家站在同一個起跑線上,使世人再也不受傳統的停爐保護的煩瑣程序所困擾,不盡人意的地方得到了完善,該產品研制于90年代,同年9月得到國家勞動部的技術鑒定,93年獲國家發明獎 、科技進步獎 、遼寧省勞動廳與省科委聯合向全省做了推薦說明(1遼勞函字48號 ),近年來, 經全國幾千臺鍋爐的中試,使用效果甚佳,倍受擁護青睞。

          產品機理:
             該產品在鍋爐系統內發生氣相離解作用,使有機陰子中的氮氣與金屬配位鍵相互結合,生成緩腐蝕基團穿透原陳垢吸附在金屬表面,從而降低金屬的反應能力,維持金屬處于鈍化狀態,防腐專家用X650型掃描電鏡觀察 ,藥劑分子冷凝在金屬表面 ,形成防腐蝕屏障。

          產品特點:
          1:該產品無毒,無污染 不燃燒。
          2:該產品不受任何溫度限制。
          3:該產品防腐效果有效期5年以上。
          4:該產品操作簡便 ,無需監測、 省時 、快捷、 造價低廉。
          5:該產品的藥劑分子的布朗運動使鍋爐任意部位都能達到良好的效果,緩蝕半徑無限。
          6:產品具有直接滲透垢層的功能,且滲透性強,直達金屬表面。
          7:環保型,零排放,無需淡水資源。

          適用范圍
          各種鍋爐 、容器﹑ 桶﹑ 罐的停用保護和管道的役前防腐。金屬工藝品和不能涂刷防腐涂料的機械零部件。

          使用方法
          1:清除爐內水渣,用水將泥渣沖洗干凈,將爐水全部放掉 ,干燥無水跡即可。
          2:打開人孔, 按照每立方米2公斤投入鍋爐底部, 將藥劑袋撕開,將包裝袋一并放入鍋爐托盤,沒有托盤的放入鍋爐底部。將包裝一并放入鍋爐底部。
          3:封閉鍋爐閥門
          4:起爐前 ,將盛藥袋拿出藥劑可直接放入爐內 ,生活鍋爐沖洗后再用。

          VPI與傳統停爐保護的比較

          1:與傳統濕法保護的比較:
          濕法保護需要專用設備,這就需要設備的開支、需要專業的技術人員定期對藥液進行監測,人員的工資又是一筆開支,爐內需要一定的壓力,如果壓力不足時需要升壓,浪費人力物力。藥劑排放也需要處理,VPI不需要設備、不需要監測、不需要升壓、沒有排放 不存在污染。
          2:與氣體保護比較:
          有些地區受氣體原料的限制,有些氣體會使環境污染、人身中毒、 難以操作,同時也需要監控升壓 、浪費人力、 燃料。
          3:與干法保護比較:
          干法保護對于大容積鍋爐,因為吸濕半徑小,有時達不到效果如果監測更換吸濕劑不及時,同樣會造成腐蝕,吸濕劑干固在鍋體上。 清除困難。 VPI緩腐蝕半徑大,起爐時不需要處理。
          4:與涂料法比較:
          涂料法保護不均勻,狹窄區不容易刷涂,勞動強度大,起爐時需要清洗,浪費人力物力, VPI分子無規則運動 ,保護均勻 ,省時,省力, 啟爐時不需要清洗。
          綜上所述: VPI都優于傳統的停爐保護,更主要的是傳統保護對于結垢鍋爐沒有滲透作用,對垢下腐蝕不起作用, 干法保護緩蝕半徑短等,VPI 能穿透陳垢對垢下金屬同樣有保護作用,緩蝕半徑長,并對金屬形成鈍化膜,這是其他的保護法不能比擬的。
           

          文章來源:水處理劑       服務熱線  18624568588(微信同步)0417-2161868 0417-2165188
            
           
           
           
           

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