锅炉烟管腐蚀爆管事故及防护措施（案例）

锅炉烟管腐蚀爆管事故及防护措施（案例）

         事例：某公司有一台锅炉，运行近19年烟箱漏水，经检查，锅炉前烟箱中，从上往下数第一排，从右往左数第6根管在距前管板110cm处发现穿孔；从上往下数第一排，从右往左数第5根管在距前管板120cm处发现腐蚀穿孔。该锅炉蒸发量4t/h，压力1.27MPa，工作压力1.0MPa，锅筒材质16Mhg，烟管为20号钢，水源为河水，水处理设备已损坏，炉内进行加药处理。
   检查：从烟管上割取500mm试样进行检查，发现在大部分烟管的上半周有许多腐蚀产物，厚达3~8mm，最厚的一根达12mm，腐蚀产物表面呈砖红色，内为棕黑色，呈多层状结构，较硬且易脆，内部疏松，用尖锤敲碎后，内有黑色粉末。去掉腐蚀产物，紧靠金属表面处呈黑色。敲去金属壁上的黑色物可看到明显的一个凹坑，在锅筒的水侧及下降管有溃疡型的腐蚀点，深度不明显。在正常的运行条件下，锅炉金属表面上常覆盖着一层Fe3O4膜，Fe3O4膜是致密的，具有良好的防腐蚀性。若Fe3O4膜遭到破坏，则金属表面暴露在炉水中，非常容易受到破坏腐蚀。促使Fe3O4膜破坏的一个重要因素是锅炉水的PH值不合适。由于该台锅炉运行在高PH值下，因而其腐蚀加快的原因为金属表面的Fe3O4保护膜溶于溶液中而遭到破坏。

        分析：该厂锅炉的锅水碱度高达131mmol/L，Cl-高达1921mg/L，SO2-3达828.2ppm。锅炉在高碱度及Cl-和SO2-3离子浓度下运行，金属表面形不成保护膜，这也是造成腐蚀的因素之一。由于该锅炉用水未采用任何除氧措施，频繁启停炉，特别是停炉前后的补水，带入了大量的溶解氧于锅筒内，当含有大量溶解氧的水与烟管金属壁密切接触时，水中溶解氧就与金属壁上电极电位极高的杂质（阴极）发生反应产生大量的OH-离子。由于水中溶解氧腐蚀而形成的二次产物往往是疏松的，没有保护性，一旦在金属表面的某一点形成了腐蚀点，就不能阻止其继续腐蚀，在这个腐蚀点上，由于腐蚀产物的阻挡，水中溶解氧扩散到这一点的速度减慢，形成了在腐蚀点四周的溶解氧浓度大于此腐蚀点的溶解氧浓度的情况，这样，它的四周便成为阴极，腐蚀点本身成为阳极，腐蚀将继续进行。此时，腐蚀所产生的Fe2+会通过疏松的二次产物层慢慢的向外扩散，当它遇到水中的OH-或O2等时，便又产生新的二次产物，积累在原有的二次产物层中。所以，二次产物越积越厚，形成了鼓泡，鼓泡下面则越腐蚀越深，形成陷坑直到穿孔腐蚀。
        从材质鉴定试验结果表明，该炉的材质性能符合GBTB-86《锅炉用碳素钢和低合金钢板》中相应的规定，但在金相分析中发现的6级带状组织是一种组织缺陷，这也是加速金属腐蚀的影响因素之一。
        防护措施        1 、加强水质管理，修复钠离子交换器，加强水处理人员培训，在使用锅炉时，不仅要监督给水质量，同时还要监测炉水的Cl-含量，碱度和PH值，遇有超标时，应查明原因，及时采取相应的补救措施，使之符合国家标准。
        2、 加强给水除氧处理 增设除氧装置，或采用化学除氧法，如亚硫酸钠除氧，海绵铁除氧，有机药剂除氧，催化树脂除氧等等。
        3、 加强停炉保养工作， 短期停炉可采用湿法保护，长期停炉可采用干法保护或气相暖蚀剂法保护等，以防止空气进入停用的锅炉内，保持锅炉的金属表面充分干燥。
        4、 加强对锅炉烟管的定期检查 当锅炉运行中发现烟管有腐蚀破裂倾向时，应及时更换，以免在运行中爆管，致使锅炉发生意外的严重事故。
        本案例较为典型，对同类型的锅炉烟管的腐蚀破坏具有普通的指导意义。  

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