熱水采暖系統(tǒng)的熱損失較少,熱效率較高,并且容易隨著室外氣溫的變化實現(xiàn)集中調(diào)節(jié),節(jié)省燃料,適應(yīng)供熱事業(yè)向大面積的區(qū)域供熱方向發(fā)展,但隨著熱水采暖的發(fā)展,帶來了一個不容忽視的問題,即:熱水鍋爐氧腐蝕,因為這種腐蝕不僅容易引發(fā)各種事故,而且還會造成鍋爐壽命降低,給安全經(jīng)濟供熱帶來了威脅。
熱水鍋爐,由于給水循環(huán)量大,溶解氧帶入鍋內(nèi)的機會多。用未經(jīng)除氧的水作為熱水系統(tǒng)的補給7水特別是直接供熱系統(tǒng)管網(wǎng)泄漏大,補給水量很大時,必然使鍋爐及熱水系統(tǒng)遭到腐蝕,而且腐蝕速度極快,一般都是運行一個采暖期就出現(xiàn)明顯腐蝕,有的甚至腐蝕穿透。
1.熱水鍋爐氧腐蝕原因分析11氧腐蝕氧腐蝕是一個復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng), 鐵和氧形成兩個電極,組成腐蝕電池。在電化學(xué)腐蝕中,氧是強裂的陰極去極劑,能吸收陰極的電子生成氫氧根,使鐵的腐蝕加速:O2+2H2+4e4O「氧又能作為陽極去極劑,因為在水中無氧時鐵被溶解,生成氫氧化亞鐵:Fe +2HiO―Fe(OH)2+H2,但當(dāng)水中有O2存在時,F(xiàn)e(OH)被進一步氧化成不溶于水的氫氧化鐵沉淀出來:4Fe(OH)+O2+2H2O―4Fe(OH)I由于Fe(0H)3沉淀,使陽極周圍的鐵離子轉(zhuǎn)入水溶液,加速腐蝕的進行。
2.溶液PH值溶液的PH值對金屬的腐蝕會產(chǎn)生很大影響,鋼的腐蝕速度與PH值的關(guān)系,與溶液中含氧量的多少有關(guān),如所示,相同PH值下,含氧量越大,腐蝕速度也越快。在有氧存在時的三條曲線(I,D中,每條曲線都可分成三個部分;當(dāng)PH值很低時,鋼鐵的腐蝕主要是H+引起的,因而隨著PH值的降低,腐蝕速度迅速增加;當(dāng)PH值在中等范圍內(nèi)時,腐蝕速度呈水平直線,即不受PH值的影響,這是因為此范圍內(nèi)主要是氧的去極化腐蝕,腐蝕速度的快慢取決于溶解氧擴散到金屬表面的速度。當(dāng)PH較高時,隨PH值增大,O擴濃度增高,鋼鐵表面形成保護膜,腐蝕速度降低。
p嫌鋼的腐蝕速度與溶液的PH值I.含氧一般。含氧高I含氧低K溶液中無氧13鍋爐停運期的氧腐蝕鍋爐在停運期間,如果沒有采取適當(dāng)?shù)谋Wo措施,進入鍋內(nèi)的氧氣會引起潮濕的金屬表面產(chǎn)生嚴(yán)重的氧腐蝕,這樣停用的腐蝕對鍋爐所造成的危害往往比在運行中的腐蝕要嚴(yán)重得多,而且會成為鍋爐運行時造成腐蝕的隱患。因為停用時,鐵被腐蝕生成高價氧化鐵Fe23和Fe(OH)成為鍋爐運行時氧的代用品,是腐蝕電池的陽極去極劑。鐵在此基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)生腐蝕,結(jié)果高價氧化鐵發(fā)生了還原反應(yīng),生成低價氧化鐵,在鍋爐下一次停用時,已還原的鐵銹由于吸收空氣中的氧又重新被氧化生成高價氧化鐵,并且在鐵銹下面由于充氧濃度的不同,產(chǎn)生強烈的濃差腐蝕,使氧化鐵大量增加,鍋爐再運行時,它們又參與陰極反應(yīng)過程,隨著鍋爐的交替地運行和停用,腐蝕過程也隨之發(fā)生惡性循環(huán),如果不采取適當(dāng)?shù)姆栏胧瑢a(chǎn)生嚴(yán)重后果。
2氧腐蝕的防治措施2.1補給水除氧根據(jù)氧在水中溶解特性,采用的除氧方法有解析法、真空除氧、還原鐵粉過濾除氧、爐內(nèi)加藥除氧等。