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摘要:化学水是火电厂在生产过程中衍生的化学介质,在化学水处理过程中设备的腐蚀问题给电力企业带来很多困扰,不仅防护不当使设备设施的寿命减少,同时还极易引发生产事故。本文就此问题做了研究,分析了当前电厂化学水处理设施常见的腐蚀问题以及相关原因并提出了应对的策略和建议,希望引起相关工作人员的注意。
关键词:电厂;化学水;防腐蚀;问题;对策
1引言
设备设施的腐蚀问题是生产企业十分关注的问题,据统计整个2014年期间,腐蚀问题给我国造成了高达2.1万亿元的经济损失,如果换算成我国的人均支出那么当年每人需要承担1500元的腐蚀成本,其中电力腐蚀占腐蚀成本的很大一部分。近几年,相关企业不断在防腐工作上加大了投入和研究,本文主要围绕电厂化学水处理设施的腐蚀问题来谈一下自己的思路和看法。
2电厂化学水处理设施防腐蚀常见问题
电厂化学水处理设施的腐蚀一方面是由生产作业过程中没有严格控制运行参数如浓度、温度、流速等等工艺指标导致的,比如循环水加酸系统的腐蚀;另一方面是由于在工艺施工时未能对水处理设施的耐腐蚀性能考虑不充分导致的,比如化学水输送管道的腐蚀、酸碱平台及水处理沟槽及沟盖板、储存强酸的罐盖等。此外,工作人员的人为误差也会容易造成介质的pH变化,继而引发水处理设备的腐蚀,比如酸碱中和池、循环水加酸系统的腐蚀。
3电厂化学水处理设施防腐蚀常见问题的原因分析
在电厂化学水处理工艺环节,设备腐蚀的现象多发生在化学水输送管道、高位酸槽、酸碱中和池、酸碱平台沟盖板、循环水加酸系统、除碳器设备、酸碱计量间墙壁、锅炉补水系统等部位。
3.1化学水输送管道。
目前常见的管道多采用石油沥青防腐层,这一防腐技术有着自身的缺陷比如熔結环氧粉末层的机械性能较低,两层结构聚乙烯的粘结性较差等,使得管道的防腐不尽人意。目前国际上较为先进的管道外防腐技术,为三层结构的聚乙烯防腐技术,可以较好地解决直埋管道的防腐问题,同时,认真落实好施工验收工作,保障施工符合相关建筑的防腐要求。
3.2高位酸槽。
高位酸槽中的衬胶层是及其容易腐蚀的部位。由于化学水处理介质中的酸碱常含有杂质,这些杂质一旦与衬胶层发生反应就会导致衬胶层损坏,比如各种带苯环的卤代物极容易与橡胶发生乳化作用,一旦衬胶层被腐蚀损坏很容易引发相关设备的腐蚀。对此,电厂相关部门一方面要从原料上入手,采购的化学试剂要严格按照纯度标准;另一方面要及时对相关管道进行清洗和冲刷,避免油污及异物残留。
3.3酸碱中和池。
在实际生产过程中,由于人为因素导致酸碱的量控制不当或者物料不匀都会造成酸碱度偏差,要么过酸要么过碱,这些都会对设备造成腐蚀,不仅是酸碱中和池会出现腐蚀,酸碱排放设施也容易发生。原因主要有两个:一是施工环节的问题,比如施工人员未严格按照建筑防腐蚀的规范和要求来进行施工,铺砌石灰缝间隙不密实,石材或砖材结合层厚度不够等等;二是维修时技术人员没有彻底排查出危险隐患,导致腐蚀问题得不到根本控制。
3.4循环水加酸系统。
首先是循环水加酸设备的材质问题,碳钢材质具有耐酸的特性,但是阀门及垫片是橡胶材质,这种材质不耐酸,长期处于酸性环境下极易腐蚀。其次是工艺操作失误的问题,没有进行水箱的灌水试验就开启设备,导致管道因受力不匀而发生断裂,继而引起强酸的泄漏事故。另外在循环水加药过程中,工作人员的投放量有偏差也会使循环水Ph发生变化,继而造成设备的腐蚀。
3.5除碳器设备、锅炉补水系统、酸碱计量间墙壁腐蚀。
除碳器中的衬胶层长期处于环境中会发生老化,一旦出现缝隙和裂纹就为除碳器设备埋下了被介质腐蚀的隐患,如果不及时发现和处理很容易引发除碳器穿孔的问题。酸碱计量间内会残留酸雾,造成内墙壁的腐蚀。另外在锅炉补水系统中,铁的含量较高会对锅炉设备造成腐蚀,大量的氧化铁还会导致锅炉管道堵塞及结垢现象,为生产安全埋下了隐患。
4针对化学水处理设施的腐蚀问题采取的有效对策
针对上述水处理设备腐蚀的问题,本人结合自身经验提出如下改进建议:
4.1严格把控施工建设环节。
对于水处理工艺的建设施工环节要从两方面入手,一方面是前期的充分调研,进行科学合理的设计;另一方面是在建设过程中进行有力监督。科学合理的设计首先要针对整个流程工艺选择合适的地段,比如不要在生产车间区域和重要的建筑物周围设置酸碱中和池;其次是进行合理的结构设计,比如酸碱中和池不应设计加盖,即使不得以也要尽量用水泥等防腐材质,同时还要要充分考虑到腐蚀事故发生后的情况,要能有改进的余地。另一方面在施工建设时,火电厂相关部门人员要与施工单位充分沟通工艺要求的各种细节,保证不遗漏任何重要技术点。在中后期的验收环节监督部门人员要仔细针对设计工艺的建设要求进行核对检查,严格保证各个工艺环节的建设符合防腐蚀的作业要求。通过在设计环节和施工期进行严格把关,保证水处理设施保质保量的建设和安装完成,避免因为设计不充分或施工单位埋下隐患造成后期水处理设施的腐蚀问题。在后期运营过程中,一旦因设备腐蚀发生渗漏情况,电厂相关部门人员要认真监督施工人员的修复作业,确保其认真检查,不仅要修复表层问题,还要检测深层的腐蚀破损问题,确保修复工作彻底没有任何遗漏。
4.2不断细化操作工艺流程,做好各项防腐蚀措施。
通过不断规范员工的各项操作流程,避免因为人为因素导致Ph偏差对设备腐蚀。比如在给循环水加酸时,要采用客观设备和仪器,通过计量泵系统进行加药,不仅可以保证加药的浓度,还可以对Ph进行关联检测,这样就可以实现对循环水的Ph值进行准确的控制,避免腐蚀设备。在安装水循环系统时,要在装好水箱后,先进行灌水试验,待内部基础沉降稳定后,再把相关的管道进行连通,避免管道引发渗漏。此外,对于容易发生腐蚀的设备和关键点进行重点防护。比如对于酸碱计量间要进行墙面防腐蚀涂层防护;更换某些橡胶材质的设备零件,用铅材质或聚四氟乙烯材质的零件来替换;在各种输送酸液的管道外部做好防锈和保温处理,将关键输送区域的管道做成明管的形式,更好的进行管道的检查,维护和修理;在锅炉补水系统可以使用给水加氧的方法在金属表面形成致密的氧化物薄膜,阻止氧气和金属的进一步反应,抑制锅炉的腐蚀速率;将酸碱计量间内墙面进行防腐涂层保护,门窗选用耐腐蚀的材料;对于水处理生产间的槽沟盖板选用玻璃材质的材料,不仅比钢制材料更耐腐蚀,而且寿命更长,也更容易维护。
5结语
目前,使用化学法来处理水是电厂保证水质达标的一种常用方法,然而在电厂日常生产过程中,化学水处理设施的腐蚀问题一直是电厂十分困扰的一个问题,不仅耗费企业成本,而且因设备腐蚀导致的生产事故也时常发生。对于电厂相关部门来说,必须要积极主动地面对生产设备的腐蚀问题,从被动处理变为主动预防,通过对设备设施腐蚀常见问题发生的原因进行分析、总结,继而采取各种优化措施来进行有效的预防和控制,延长生产设备的使用寿命,避免各种腐蚀事故的发生,保障企业的安全生产,提高企业的经济效益。
参考文献:
[1]火电厂的腐蚀故障,吕敏,《防腐蚀知识大讲堂》,2006(2)
[2]电厂化学水处理设备设施腐蚀问题及处理方法,印胜伟,《全面腐蚀控制》,2012(7)
[3]火电厂腐蚀控制技术,劳添长,第三届中国国际腐蚀控制大会,2005(11)
[4]火力发电厂的腐蚀与对策,周军,《华北电力技术》,2008(12)
关键词:电厂;化学水;防腐蚀;问题;对策
1引言
设备设施的腐蚀问题是生产企业十分关注的问题,据统计整个2014年期间,腐蚀问题给我国造成了高达2.1万亿元的经济损失,如果换算成我国的人均支出那么当年每人需要承担1500元的腐蚀成本,其中电力腐蚀占腐蚀成本的很大一部分。近几年,相关企业不断在防腐工作上加大了投入和研究,本文主要围绕电厂化学水处理设施的腐蚀问题来谈一下自己的思路和看法。
2电厂化学水处理设施防腐蚀常见问题
电厂化学水处理设施的腐蚀一方面是由生产作业过程中没有严格控制运行参数如浓度、温度、流速等等工艺指标导致的,比如循环水加酸系统的腐蚀;另一方面是由于在工艺施工时未能对水处理设施的耐腐蚀性能考虑不充分导致的,比如化学水输送管道的腐蚀、酸碱平台及水处理沟槽及沟盖板、储存强酸的罐盖等。此外,工作人员的人为误差也会容易造成介质的pH变化,继而引发水处理设备的腐蚀,比如酸碱中和池、循环水加酸系统的腐蚀。
3电厂化学水处理设施防腐蚀常见问题的原因分析
在电厂化学水处理工艺环节,设备腐蚀的现象多发生在化学水输送管道、高位酸槽、酸碱中和池、酸碱平台沟盖板、循环水加酸系统、除碳器设备、酸碱计量间墙壁、锅炉补水系统等部位。
3.1化学水输送管道。
目前常见的管道多采用石油沥青防腐层,这一防腐技术有着自身的缺陷比如熔結环氧粉末层的机械性能较低,两层结构聚乙烯的粘结性较差等,使得管道的防腐不尽人意。目前国际上较为先进的管道外防腐技术,为三层结构的聚乙烯防腐技术,可以较好地解决直埋管道的防腐问题,同时,认真落实好施工验收工作,保障施工符合相关建筑的防腐要求。
3.2高位酸槽。
高位酸槽中的衬胶层是及其容易腐蚀的部位。由于化学水处理介质中的酸碱常含有杂质,这些杂质一旦与衬胶层发生反应就会导致衬胶层损坏,比如各种带苯环的卤代物极容易与橡胶发生乳化作用,一旦衬胶层被腐蚀损坏很容易引发相关设备的腐蚀。对此,电厂相关部门一方面要从原料上入手,采购的化学试剂要严格按照纯度标准;另一方面要及时对相关管道进行清洗和冲刷,避免油污及异物残留。
3.3酸碱中和池。
在实际生产过程中,由于人为因素导致酸碱的量控制不当或者物料不匀都会造成酸碱度偏差,要么过酸要么过碱,这些都会对设备造成腐蚀,不仅是酸碱中和池会出现腐蚀,酸碱排放设施也容易发生。原因主要有两个:一是施工环节的问题,比如施工人员未严格按照建筑防腐蚀的规范和要求来进行施工,铺砌石灰缝间隙不密实,石材或砖材结合层厚度不够等等;二是维修时技术人员没有彻底排查出危险隐患,导致腐蚀问题得不到根本控制。
3.4循环水加酸系统。
首先是循环水加酸设备的材质问题,碳钢材质具有耐酸的特性,但是阀门及垫片是橡胶材质,这种材质不耐酸,长期处于酸性环境下极易腐蚀。其次是工艺操作失误的问题,没有进行水箱的灌水试验就开启设备,导致管道因受力不匀而发生断裂,继而引起强酸的泄漏事故。另外在循环水加药过程中,工作人员的投放量有偏差也会使循环水Ph发生变化,继而造成设备的腐蚀。
3.5除碳器设备、锅炉补水系统、酸碱计量间墙壁腐蚀。
除碳器中的衬胶层长期处于环境中会发生老化,一旦出现缝隙和裂纹就为除碳器设备埋下了被介质腐蚀的隐患,如果不及时发现和处理很容易引发除碳器穿孔的问题。酸碱计量间内会残留酸雾,造成内墙壁的腐蚀。另外在锅炉补水系统中,铁的含量较高会对锅炉设备造成腐蚀,大量的氧化铁还会导致锅炉管道堵塞及结垢现象,为生产安全埋下了隐患。
4针对化学水处理设施的腐蚀问题采取的有效对策
针对上述水处理设备腐蚀的问题,本人结合自身经验提出如下改进建议:
4.1严格把控施工建设环节。
对于水处理工艺的建设施工环节要从两方面入手,一方面是前期的充分调研,进行科学合理的设计;另一方面是在建设过程中进行有力监督。科学合理的设计首先要针对整个流程工艺选择合适的地段,比如不要在生产车间区域和重要的建筑物周围设置酸碱中和池;其次是进行合理的结构设计,比如酸碱中和池不应设计加盖,即使不得以也要尽量用水泥等防腐材质,同时还要要充分考虑到腐蚀事故发生后的情况,要能有改进的余地。另一方面在施工建设时,火电厂相关部门人员要与施工单位充分沟通工艺要求的各种细节,保证不遗漏任何重要技术点。在中后期的验收环节监督部门人员要仔细针对设计工艺的建设要求进行核对检查,严格保证各个工艺环节的建设符合防腐蚀的作业要求。通过在设计环节和施工期进行严格把关,保证水处理设施保质保量的建设和安装完成,避免因为设计不充分或施工单位埋下隐患造成后期水处理设施的腐蚀问题。在后期运营过程中,一旦因设备腐蚀发生渗漏情况,电厂相关部门人员要认真监督施工人员的修复作业,确保其认真检查,不仅要修复表层问题,还要检测深层的腐蚀破损问题,确保修复工作彻底没有任何遗漏。
4.2不断细化操作工艺流程,做好各项防腐蚀措施。
通过不断规范员工的各项操作流程,避免因为人为因素导致Ph偏差对设备腐蚀。比如在给循环水加酸时,要采用客观设备和仪器,通过计量泵系统进行加药,不仅可以保证加药的浓度,还可以对Ph进行关联检测,这样就可以实现对循环水的Ph值进行准确的控制,避免腐蚀设备。在安装水循环系统时,要在装好水箱后,先进行灌水试验,待内部基础沉降稳定后,再把相关的管道进行连通,避免管道引发渗漏。此外,对于容易发生腐蚀的设备和关键点进行重点防护。比如对于酸碱计量间要进行墙面防腐蚀涂层防护;更换某些橡胶材质的设备零件,用铅材质或聚四氟乙烯材质的零件来替换;在各种输送酸液的管道外部做好防锈和保温处理,将关键输送区域的管道做成明管的形式,更好的进行管道的检查,维护和修理;在锅炉补水系统可以使用给水加氧的方法在金属表面形成致密的氧化物薄膜,阻止氧气和金属的进一步反应,抑制锅炉的腐蚀速率;将酸碱计量间内墙面进行防腐涂层保护,门窗选用耐腐蚀的材料;对于水处理生产间的槽沟盖板选用玻璃材质的材料,不仅比钢制材料更耐腐蚀,而且寿命更长,也更容易维护。
5结语
目前,使用化学法来处理水是电厂保证水质达标的一种常用方法,然而在电厂日常生产过程中,化学水处理设施的腐蚀问题一直是电厂十分困扰的一个问题,不仅耗费企业成本,而且因设备腐蚀导致的生产事故也时常发生。对于电厂相关部门来说,必须要积极主动地面对生产设备的腐蚀问题,从被动处理变为主动预防,通过对设备设施腐蚀常见问题发生的原因进行分析、总结,继而采取各种优化措施来进行有效的预防和控制,延长生产设备的使用寿命,避免各种腐蚀事故的发生,保障企业的安全生产,提高企业的经济效益。
参考文献:
[1]火电厂的腐蚀故障,吕敏,《防腐蚀知识大讲堂》,2006(2)
[2]电厂化学水处理设备设施腐蚀问题及处理方法,印胜伟,《全面腐蚀控制》,2012(7)
[3]火电厂腐蚀控制技术,劳添长,第三届中国国际腐蚀控制大会,2005(11)
[4]火力发电厂的腐蚀与对策,周军,《华北电力技术》,2008(12)