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摘 要:电厂锅炉的正常运行离不开化学清洗,化学清洗又分为碱洗和酸洗,碱洗一般情况下是针对于基建炉,而酸洗则针对于清除各种炉管内的结垢。在对设备进行酸洗操作的时候,很容易出现腐蚀问题,我们必须要控制这些问题,以保证设备安全。
关键词:电厂锅炉;化学清洗;化学清洗腐蚀问题
引言
电厂锅炉的炉垢过多会导致传热性能受到阻碍,缩短其使用寿命,会污染到蒸汽,引起锅炉的堵塞,严重时沉积物对于设备的腐蚀程度过大会导致爆管现象,如果不能及时清洗会十分危险。很多时候,厂家会认为就算锅炉内污垢较多,但是没到清洗年限,所以不需要清洗,其实垢量达到一定量的时候就应进行清洗操作。DL/T 794-2012《火力发电厂化学清洗导则》中明确规定了锅炉的清洗范围,比如运行锅炉直流路垢量大于200g/m2时应进行化学清洗,汽包锅炉根据主蒸汽压力不同也有不同规定,也就是说,到达这些临界值时,电厂就应考虑进行化学清洗了。
1 化学清洗时常出现的腐蚀类型
我们在进行化学清洗的时候,一般会出现氢脆、均匀腐蚀、电偶腐蚀、孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和晶间腐蚀这七种腐蚀形态。一般情况下,在进行钛合金换热器的清洗过程中容易发生氢脆,由于用于化学清洗的产品与其发生应力作用,导致在清洗过程中产生的氢原子与内部的金属融合,使金属原本的强度和韧性有所降低,导致金属发生断裂亦或是破裂的情况。均匀腐蚀指的是用于化学清洗的产品与金属表面发生接触,从而产生的金属表面腐蚀现象,这种腐蚀的危险性不大,很轻易就能发现并控制。
电偶腐蚀一般发生在焊接区,在清洗的过程中导致两种类型的金属产生反应,两者之间电极电位更负的那一方容易被腐蚀。在清洗的时候一定要控制好清洗产品的用量的清洗的位置。尤其是在清洗有铜机组的时候,更要注意电偶腐蚀现象的发生。孔蚀一般发生金属表面的在一个特定的点上,活性较大的点更容易发生这种现象,并且,这个点如果并不仅仅附在金属表面而是深入金属里面的话,腐蚀现象会向里延伸,很有可能造成穿孔的现象。缝隙腐蚀一般情况下发生在用于清洗的产品有残留的时候发生,如果产品的电化学不均匀,更容易引起缝隙腐蚀现象。
应力腐蚀的表现形式一般是断裂或裂纹。一般针对的是特定的清洗产品,在金属本身与机械运行时产生的应力作用下产生,晶间腐蚀产生的原因与应力腐蚀雷同,在特定的清洗产品作用下更容易产生,但是晶间腐蚀从表面上很难看得出来,这样的现象一般发生在晶粒的边界上,会沿着晶粒向里延伸,影响到金属的内部性能。
一般情况下,均匀腐蚀和孔蚀并不会被特别关注,因为通过挂片就可以被监控到,其监控的方式非常简单。但是对于其他类型的腐蚀就比较难以监控,很多时候不仅要做制样试验,还要借助其他的设备,非常麻烦。尤其是电偶、应力和晶间腐蚀,非常容易发生事故,给业主或厂家带来巨大的损失,而且,现在设备对于清洗的要求非常频繁,稍不注意就会导致腐蚀事故[1]。
2 进行化学清洗操作时应注意的事项
我们在进行之前应对炉垢的成分有所了解,把炉垢取出来进行化验,在明确成分之后选择合适的清洗产品进行清洗操作。很多时候发生事故的原因都是在清洗的过程中清洗人员的水平不足,或者是所使用的清洗产品本身存在质量问题。我们在选择清洗产品的时候也应注意,要有针对性的选择产品。
为了减少腐蚀事故的发生,在清洗过程中必须使用的一种介质就是缓蚀剂,它对于腐蚀现象有一定的抑制能力,但是,它也并非适用于所有的设备,可以和所有的清洗产品相结合使用,有试验表明,同一清洗产品和缓蚀剂混合在用于不同的金属时产生的缓蚀效果有非常大的区别。而且,缓蚀剂只对某几种腐蚀现象有效,而应对缝隙、电偶和应力腐蚀的时候,清洗产品会更有效果。
清洗时的流速也应有所控制,一般情况下我们在清洗锅炉的时候,流速不宜超过1m/s,但是在清洗过热器的时候,这样的流速明显起不到理想的清洗效果,为了把残渣清洗干净,应适当提高清洗流速。值得注意的是,高速的清洗流速会加速设备的腐蚀,所以并不是流速越高越能达到清洗目的,在操作时应做综合考虑。
而我们在使用缓蚀剂的时候,也应注意一些问题,比如,不同清洗产品适用的最佳温度不同,而在使用缓蚀剂的时候,温度越高则会产生越严重的腐蚀现象。所以我们在清洗的时候,应该特别注意温度的问题,适当的温度不仅能使清洗产品发挥更好的效果,也使缓蚀剂发挥最大的缓释作用。另外,也必须考虑到其加入比例所带来的不利影响再进行操作,比例过低会起不到缓蚀效果,过高又会影响清洗程度。在清洗的过程中,我们还有一点要注意,缓蚀剂的有效时间是有限的,我们应该在这个时间段中完成清洗操作,如果不能及时完成,应考虑及时更换清洗产品,以防发生腐蚀事故。
3 腐蚀现象的监测与处理
我们在清洗现场有时候肉眼很难判断腐蚀程度,所以应利用设备对现场进行监测。可以在清洗系统中在线安装监测设备,这种方式监测出来的结果较为准确,可以帮助操作者及时发现问题并对腐蚀现象进行有效控制,但是这种方式需要操作者具备十分专业的技术理论知识所以并不常用。另外,也可以在系统监视管的合适位置挂上腐蚀指示片,这里要注意的是悬挂的绳索不应使用易被腐蚀的金属,另外,悬挂的时候指示片避免碰壁,以免影响监测结果。这种方式对于操作者而言较为简明直观,所以较为常用。指示片的制作材料最好从现场割取,因为这样制作出来的指示片更能准确反映设备的腐蚀状况,因为它的老化程度和受热程度与设备相同,而在市场上买来的指示片则会有一定程度的差别。
在对电站锅炉进行化学清洗前,应对设备有充分的了解,包括其构造和制造材质,并且在选择清洗产品的时候需要注意产品的质量,包括在选择缓蚀剂的时候,应对选择的产品做一定的模拟试验之后在進行使用。在使用产品清洗之后还应进行水冲操作,避免酸性清洗产品在金属表面的残留对设备产生锈蚀。如果说在冲水之后金属的表面有氧化的现象,那么还应该进行漂洗处理。最后应该达到表面没有氧化物和残留的焊渣等,另外,表面不应存在镀铜现象和过洗现象,而应该形成一层钝化保护膜。在化学清洗之后的废液应进行处理达到要求后再进行排放,以免影响环境。
4 结束语
电厂锅炉化学清洗非常重要,正确的清洗不仅可以保证设备的安全运行,还能给厂家带来可观的收益,所以应对电厂锅炉进行有计划的化学清洗。
参考文献
[1]苏传方.锅炉化学清洗的分析和对策[J].中国新技术新产品,No.364(06):62-63.
关键词:电厂锅炉;化学清洗;化学清洗腐蚀问题
引言
电厂锅炉的炉垢过多会导致传热性能受到阻碍,缩短其使用寿命,会污染到蒸汽,引起锅炉的堵塞,严重时沉积物对于设备的腐蚀程度过大会导致爆管现象,如果不能及时清洗会十分危险。很多时候,厂家会认为就算锅炉内污垢较多,但是没到清洗年限,所以不需要清洗,其实垢量达到一定量的时候就应进行清洗操作。DL/T 794-2012《火力发电厂化学清洗导则》中明确规定了锅炉的清洗范围,比如运行锅炉直流路垢量大于200g/m2时应进行化学清洗,汽包锅炉根据主蒸汽压力不同也有不同规定,也就是说,到达这些临界值时,电厂就应考虑进行化学清洗了。
1 化学清洗时常出现的腐蚀类型
我们在进行化学清洗的时候,一般会出现氢脆、均匀腐蚀、电偶腐蚀、孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和晶间腐蚀这七种腐蚀形态。一般情况下,在进行钛合金换热器的清洗过程中容易发生氢脆,由于用于化学清洗的产品与其发生应力作用,导致在清洗过程中产生的氢原子与内部的金属融合,使金属原本的强度和韧性有所降低,导致金属发生断裂亦或是破裂的情况。均匀腐蚀指的是用于化学清洗的产品与金属表面发生接触,从而产生的金属表面腐蚀现象,这种腐蚀的危险性不大,很轻易就能发现并控制。
电偶腐蚀一般发生在焊接区,在清洗的过程中导致两种类型的金属产生反应,两者之间电极电位更负的那一方容易被腐蚀。在清洗的时候一定要控制好清洗产品的用量的清洗的位置。尤其是在清洗有铜机组的时候,更要注意电偶腐蚀现象的发生。孔蚀一般发生金属表面的在一个特定的点上,活性较大的点更容易发生这种现象,并且,这个点如果并不仅仅附在金属表面而是深入金属里面的话,腐蚀现象会向里延伸,很有可能造成穿孔的现象。缝隙腐蚀一般情况下发生在用于清洗的产品有残留的时候发生,如果产品的电化学不均匀,更容易引起缝隙腐蚀现象。
应力腐蚀的表现形式一般是断裂或裂纹。一般针对的是特定的清洗产品,在金属本身与机械运行时产生的应力作用下产生,晶间腐蚀产生的原因与应力腐蚀雷同,在特定的清洗产品作用下更容易产生,但是晶间腐蚀从表面上很难看得出来,这样的现象一般发生在晶粒的边界上,会沿着晶粒向里延伸,影响到金属的内部性能。
一般情况下,均匀腐蚀和孔蚀并不会被特别关注,因为通过挂片就可以被监控到,其监控的方式非常简单。但是对于其他类型的腐蚀就比较难以监控,很多时候不仅要做制样试验,还要借助其他的设备,非常麻烦。尤其是电偶、应力和晶间腐蚀,非常容易发生事故,给业主或厂家带来巨大的损失,而且,现在设备对于清洗的要求非常频繁,稍不注意就会导致腐蚀事故[1]。
2 进行化学清洗操作时应注意的事项
我们在进行之前应对炉垢的成分有所了解,把炉垢取出来进行化验,在明确成分之后选择合适的清洗产品进行清洗操作。很多时候发生事故的原因都是在清洗的过程中清洗人员的水平不足,或者是所使用的清洗产品本身存在质量问题。我们在选择清洗产品的时候也应注意,要有针对性的选择产品。
为了减少腐蚀事故的发生,在清洗过程中必须使用的一种介质就是缓蚀剂,它对于腐蚀现象有一定的抑制能力,但是,它也并非适用于所有的设备,可以和所有的清洗产品相结合使用,有试验表明,同一清洗产品和缓蚀剂混合在用于不同的金属时产生的缓蚀效果有非常大的区别。而且,缓蚀剂只对某几种腐蚀现象有效,而应对缝隙、电偶和应力腐蚀的时候,清洗产品会更有效果。
清洗时的流速也应有所控制,一般情况下我们在清洗锅炉的时候,流速不宜超过1m/s,但是在清洗过热器的时候,这样的流速明显起不到理想的清洗效果,为了把残渣清洗干净,应适当提高清洗流速。值得注意的是,高速的清洗流速会加速设备的腐蚀,所以并不是流速越高越能达到清洗目的,在操作时应做综合考虑。
而我们在使用缓蚀剂的时候,也应注意一些问题,比如,不同清洗产品适用的最佳温度不同,而在使用缓蚀剂的时候,温度越高则会产生越严重的腐蚀现象。所以我们在清洗的时候,应该特别注意温度的问题,适当的温度不仅能使清洗产品发挥更好的效果,也使缓蚀剂发挥最大的缓释作用。另外,也必须考虑到其加入比例所带来的不利影响再进行操作,比例过低会起不到缓蚀效果,过高又会影响清洗程度。在清洗的过程中,我们还有一点要注意,缓蚀剂的有效时间是有限的,我们应该在这个时间段中完成清洗操作,如果不能及时完成,应考虑及时更换清洗产品,以防发生腐蚀事故。
3 腐蚀现象的监测与处理
我们在清洗现场有时候肉眼很难判断腐蚀程度,所以应利用设备对现场进行监测。可以在清洗系统中在线安装监测设备,这种方式监测出来的结果较为准确,可以帮助操作者及时发现问题并对腐蚀现象进行有效控制,但是这种方式需要操作者具备十分专业的技术理论知识所以并不常用。另外,也可以在系统监视管的合适位置挂上腐蚀指示片,这里要注意的是悬挂的绳索不应使用易被腐蚀的金属,另外,悬挂的时候指示片避免碰壁,以免影响监测结果。这种方式对于操作者而言较为简明直观,所以较为常用。指示片的制作材料最好从现场割取,因为这样制作出来的指示片更能准确反映设备的腐蚀状况,因为它的老化程度和受热程度与设备相同,而在市场上买来的指示片则会有一定程度的差别。
在对电站锅炉进行化学清洗前,应对设备有充分的了解,包括其构造和制造材质,并且在选择清洗产品的时候需要注意产品的质量,包括在选择缓蚀剂的时候,应对选择的产品做一定的模拟试验之后在進行使用。在使用产品清洗之后还应进行水冲操作,避免酸性清洗产品在金属表面的残留对设备产生锈蚀。如果说在冲水之后金属的表面有氧化的现象,那么还应该进行漂洗处理。最后应该达到表面没有氧化物和残留的焊渣等,另外,表面不应存在镀铜现象和过洗现象,而应该形成一层钝化保护膜。在化学清洗之后的废液应进行处理达到要求后再进行排放,以免影响环境。
4 结束语
电厂锅炉化学清洗非常重要,正确的清洗不仅可以保证设备的安全运行,还能给厂家带来可观的收益,所以应对电厂锅炉进行有计划的化学清洗。
参考文献
[1]苏传方.锅炉化学清洗的分析和对策[J].中国新技术新产品,No.364(06):62-63.