论文部分内容阅读
[关键词]工业锅炉在运行和停用期间所产生的腐蚀，其危害是巨大的。新型缓蚀气相保护法在锅炉维护和保养过程中的应用，可以防止和延缓锅炉金属表面的腐蚀，具有推广作用。
[关键词]锅炉停炉腐蚀 新型缓蚀气相保护法 应用和推广
中图分类号：TK228 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）37-0064-01
一、概述：
工業锅炉在停炉期间的维护与保养，是保证锅炉安全运行的重要措施，对防止和延缓锅炉在停炉和运行期间的腐蚀，具有相当重要的意义。
目前，我地区所有的锅炉使用单位，在锅炉停炉期间采取的保养方法主要是干法保养，即石灰干燥法。这种方法成本低，但使用效果差，操作条件要求严格，严禁将石灰直接置入锅筒内，并且要有一定的间隔，采取量少点多的方法。同时，石灰易潮解膨胀而溢出散落在锅筒内，反而会给锅炉造成腐蚀。而且，在启炉前要取出石灰比较困难，在搬动过程中易产生扬尘，使人呼吸困难，对操作人员不利。这种方法在使用过程中，为保证其干燥效果，必须事前把锅炉烘干然后再把石灰置入，并要经常检查随时更换，否则，无法起到停炉保护的效果，锅炉必然会在潮湿的空气中产生腐蚀，直接危害锅炉的安全运行。
二、锅炉腐蚀的基本原理
锅炉产生的腐蚀分为运行期间的腐蚀和停用期间的腐蚀。其腐蚀过程都是一个复杂的物理化学过程。不同点是其产生的条件和所接触的介质不同。
我们经过多年来对锅炉停炉后的定期内部检验和一些锅炉损坏事故的检验发现，锅炉停炉期间产生的腐蚀比运行时产生的腐蚀要严重得多，具体表现在以下几个方面：（1）在腐蚀速度上前者大于后者；（2）在腐蚀面积上，停炉期间发展更快；（3）停炉期间的腐蚀造成的危害大于后者。其主要原因是：锅炉在停炉期间产生的腐蚀，是在常温条件下金属壁直接接触潮湿的空气而发生的 ，其腐蚀机理主要是一个电化学反应过程。
Fe+2 + 2OHˉ →Fe（OH）2
其电化学反应的产物氢氧化亚铁Fe（OH）2与金属表面的水份、溶解氧继续反应，生成氢氧化铁。
Fe（OH）2 + H2O + O2 → Fe（OH）3
锅炉停炉时产生的腐蚀产物就是Fe（OH）2和Fe（OH）3的混合物。而Fe（oH）2在潮湿条件下是极不稳定的，在室温下还会继续进行以下反应：
Fe（OH）2 + 2Fe（OH）3 →Fe3O4 + 4H2O
4Fe3O4 + O2 → 6Fe2O3
以上各反应式只要条件具备，则反应速度快、连续不断，腐蚀就会不断进行下去.在金属壁面形成点状、溃疡状鼓包，去掉腐蚀产物就会露出凹坑，严重时发展为受压部件穿孔泄漏，造成巨大的经济损失。所以它比运行状态下的腐蚀具有更大的破坏性。
由上述可知，锅炉在停炉期间的腐蚀，主要是金属壁面接触潮湿空气所致。因此，在停炉时如能把锅筒内的空气中的水分去除，使金属壁表面处于干燥状态下，则采用石灰法保护是可行的。但是，如果能有效利用炉内潮湿的空气，采用一种操作方便，又能隔绝金属壁面与潮湿空气的接触，并在金属壁面形成一层保护膜，这样就能起到保护和延缓腐蚀的目的。
三、新型缓蚀气相保护法的应用
新型缓蚀气相保护法是近几年来应用于停用锅炉保护的一项新技术。我们于1993年开始引进并推广使用，经过这十几年近千台锅炉的使用，其效果是显著的。新型停炉保护剂是一种在常温或低温条件下就很容易挥发的粉末状无机铵盐和有机铵类。目前使用的缓蚀气相保护剂是一种无毒无害的有机碳酸胺白色粉剂，其分子式是[ C6H11 —NH2] CO3。名称是TH--931。其挥发性好，随温度的增高而增高。
有机碳酸胺的防腐保护机理是，挥发后遇到潮湿的空气，产生水解生成有机铵和氢氧根离子，即：C6H11—NH2 + H2O→C6H11—NH3+OHˉ，有机胺C6H11—NH3易吸附在金属壁面形成保护膜，OHˉ则可起到提高湿空气PH值，故而达到延缓腐蚀保护锅炉的作用。
使用时的注意事项：
1、该保护剂[C6H11—NH2]2CO3极易挥发，挥发后的气味非常难闻，所以投加时动作要快，要快放快封。
2、[C6H11—NH2]2CO3挥发物对铜质部件易造成腐蚀。因此，在使用时应将所有铜质部件拆除。
3启用时，如果要进入锅筒内，应打开入孔、手孔，进行强制通风换气，在确保无危险时，方可进入 。
4、投放该保护剂封闭入孔、手孔后，在锅炉顶部 的排空阀处，用PH试纸进行测定，当排空阀排出的气体使PH试纸变色后，（其PH值>9时），关闭排空阀。
四、结束语
有机碳酸胺[C6H11——NH2]2CO3作为锅炉停炉期间的防腐保护剂 ，经使用证实其防腐保护效果是非常明显的，使用了该产品的用户，锅炉停炉期间的腐蚀明显减少。
这种保养方法，适用于小型工业锅炉的长期停炉 。对大型工业锅炉在使用时要增加必要的辅助设备。
在当前我州经济大发展，城市现代化建设突飞猛进的情况下，市场上的石灰销售越来越少，在购买石灰不便的情况下，新型锅炉防腐保护剂的应用前景十分广阔。采用这种新型锅炉停炉保护剂，对环境无任何危害，尤其对热水采暖锅炉，投放后在启炉时，可直接加水进入循环系统，提高水质的PH值，更加有效地防止锅炉运行时的腐蚀。做好锅炉的防腐保养工作 ，确保锅炉的安全运行，是我们锅炉检验人员面临的一个重要问题，尤其是热水锅炉系统的运行腐蚀和停用腐蚀是两个长期没有解决的技术难题。近几年来，随着新一代的热水锅炉防腐阻垢保护剂BF—30a的推广使用，对热水锅炉系统的安全经济运行、延长使用寿命、节约能源和提高供热质量等具有重要意义，也为我们提供了更加广阔的研究和发展空间。
作者简介 顾俊杰：工程师，压力管道检验师，III级磁粉探伤检验员、III级渗透探伤检验员
参考文献
[1]魏刚，熊蓉春，热水锅炉防腐阻垢技术.化学工业出版社.2002.
[2]李培元，王蒙聚，宋建华.黄纪生.低压锅炉水质处理（修订本）1992.
[关键词]锅炉停炉腐蚀 新型缓蚀气相保护法 应用和推广
中图分类号：TK228 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）37-0064-01
一、概述：
工業锅炉在停炉期间的维护与保养，是保证锅炉安全运行的重要措施，对防止和延缓锅炉在停炉和运行期间的腐蚀，具有相当重要的意义。
目前，我地区所有的锅炉使用单位，在锅炉停炉期间采取的保养方法主要是干法保养，即石灰干燥法。这种方法成本低，但使用效果差，操作条件要求严格，严禁将石灰直接置入锅筒内，并且要有一定的间隔，采取量少点多的方法。同时，石灰易潮解膨胀而溢出散落在锅筒内，反而会给锅炉造成腐蚀。而且，在启炉前要取出石灰比较困难，在搬动过程中易产生扬尘，使人呼吸困难，对操作人员不利。这种方法在使用过程中，为保证其干燥效果，必须事前把锅炉烘干然后再把石灰置入，并要经常检查随时更换，否则，无法起到停炉保护的效果，锅炉必然会在潮湿的空气中产生腐蚀，直接危害锅炉的安全运行。
二、锅炉腐蚀的基本原理
锅炉产生的腐蚀分为运行期间的腐蚀和停用期间的腐蚀。其腐蚀过程都是一个复杂的物理化学过程。不同点是其产生的条件和所接触的介质不同。
我们经过多年来对锅炉停炉后的定期内部检验和一些锅炉损坏事故的检验发现，锅炉停炉期间产生的腐蚀比运行时产生的腐蚀要严重得多，具体表现在以下几个方面：（1）在腐蚀速度上前者大于后者；（2）在腐蚀面积上，停炉期间发展更快；（3）停炉期间的腐蚀造成的危害大于后者。其主要原因是：锅炉在停炉期间产生的腐蚀，是在常温条件下金属壁直接接触潮湿的空气而发生的 ，其腐蚀机理主要是一个电化学反应过程。
Fe+2 + 2OHˉ →Fe（OH）2
其电化学反应的产物氢氧化亚铁Fe（OH）2与金属表面的水份、溶解氧继续反应，生成氢氧化铁。
Fe（OH）2 + H2O + O2 → Fe（OH）3
锅炉停炉时产生的腐蚀产物就是Fe（OH）2和Fe（OH）3的混合物。而Fe（oH）2在潮湿条件下是极不稳定的，在室温下还会继续进行以下反应：
Fe（OH）2 + 2Fe（OH）3 →Fe3O4 + 4H2O
4Fe3O4 + O2 → 6Fe2O3
以上各反应式只要条件具备，则反应速度快、连续不断，腐蚀就会不断进行下去.在金属壁面形成点状、溃疡状鼓包，去掉腐蚀产物就会露出凹坑，严重时发展为受压部件穿孔泄漏，造成巨大的经济损失。所以它比运行状态下的腐蚀具有更大的破坏性。
由上述可知，锅炉在停炉期间的腐蚀，主要是金属壁面接触潮湿空气所致。因此，在停炉时如能把锅筒内的空气中的水分去除，使金属壁表面处于干燥状态下，则采用石灰法保护是可行的。但是，如果能有效利用炉内潮湿的空气，采用一种操作方便，又能隔绝金属壁面与潮湿空气的接触，并在金属壁面形成一层保护膜，这样就能起到保护和延缓腐蚀的目的。
三、新型缓蚀气相保护法的应用
新型缓蚀气相保护法是近几年来应用于停用锅炉保护的一项新技术。我们于1993年开始引进并推广使用，经过这十几年近千台锅炉的使用，其效果是显著的。新型停炉保护剂是一种在常温或低温条件下就很容易挥发的粉末状无机铵盐和有机铵类。目前使用的缓蚀气相保护剂是一种无毒无害的有机碳酸胺白色粉剂，其分子式是[ C6H11 —NH2] CO3。名称是TH--931。其挥发性好，随温度的增高而增高。
有机碳酸胺的防腐保护机理是，挥发后遇到潮湿的空气，产生水解生成有机铵和氢氧根离子，即：C6H11—NH2 + H2O→C6H11—NH3+OHˉ，有机胺C6H11—NH3易吸附在金属壁面形成保护膜，OHˉ则可起到提高湿空气PH值，故而达到延缓腐蚀保护锅炉的作用。
使用时的注意事项：
1、该保护剂[C6H11—NH2]2CO3极易挥发，挥发后的气味非常难闻，所以投加时动作要快，要快放快封。
2、[C6H11—NH2]2CO3挥发物对铜质部件易造成腐蚀。因此，在使用时应将所有铜质部件拆除。
3启用时，如果要进入锅筒内，应打开入孔、手孔，进行强制通风换气，在确保无危险时，方可进入 。
4、投放该保护剂封闭入孔、手孔后，在锅炉顶部 的排空阀处，用PH试纸进行测定，当排空阀排出的气体使PH试纸变色后，（其PH值>9时），关闭排空阀。
四、结束语
有机碳酸胺[C6H11——NH2]2CO3作为锅炉停炉期间的防腐保护剂 ，经使用证实其防腐保护效果是非常明显的，使用了该产品的用户，锅炉停炉期间的腐蚀明显减少。
这种保养方法，适用于小型工业锅炉的长期停炉 。对大型工业锅炉在使用时要增加必要的辅助设备。
在当前我州经济大发展，城市现代化建设突飞猛进的情况下，市场上的石灰销售越来越少，在购买石灰不便的情况下，新型锅炉防腐保护剂的应用前景十分广阔。采用这种新型锅炉停炉保护剂，对环境无任何危害，尤其对热水采暖锅炉，投放后在启炉时，可直接加水进入循环系统，提高水质的PH值，更加有效地防止锅炉运行时的腐蚀。做好锅炉的防腐保养工作 ，确保锅炉的安全运行，是我们锅炉检验人员面临的一个重要问题，尤其是热水锅炉系统的运行腐蚀和停用腐蚀是两个长期没有解决的技术难题。近几年来，随着新一代的热水锅炉防腐阻垢保护剂BF—30a的推广使用，对热水锅炉系统的安全经济运行、延长使用寿命、节约能源和提高供热质量等具有重要意义，也为我们提供了更加广阔的研究和发展空间。
作者简介 顾俊杰：工程师，压力管道检验师，III级磁粉探伤检验员、III级渗透探伤检验员
参考文献
[1]魏刚，熊蓉春，热水锅炉防腐阻垢技术.化学工业出版社.2002.
[2]李培元，王蒙聚，宋建华.黄纪生.低压锅炉水质处理（修订本）1992.