摘要分析了低溫?zé)崴仩t產(chǎn)生氧腐蝕的機(jī)理及影響因素，并結(jié)合實(shí)際提出了預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞低溫?zé)崴仩t 氧腐蝕 機(jī)理 因素 措施

近幾年我市對低溫?zé)崴仩t主要受壓部件進(jìn)行大修的綜合統(tǒng)計(jì)表明，低溫?zé)崴仩t主要有以下三種損壞形式：鍋爐受壓部件產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕；鍋殼底部產(chǎn)生裂紋或鼓包；高溫后管板產(chǎn)生穿透性裂紋。在這三種損壞形式中，因腐蝕嚴(yán)重而被近大修的鍋爐約占70%，尤其以低溫?zé)崴仩t的煙管為多。僅1998年我市就有20余臺鍋爐因氧腐蝕嚴(yán)重而被迫大修，耗資達(dá)90萬元。其中某單位的一臺KXL1.4-0.7/95/70型鍋爐在五年時(shí)間內(nèi)先后三次更換了全部煙管?？梢?，低溫?zé)崴仩t的氧腐蝕問題應(yīng)引起有關(guān)部門的高度重視。

1氧腐蝕的機(jī)理

氧腐蝕究其本質(zhì)是一種電化學(xué)腐蝕。由于鍋水是一種有極性的電解質(zhì)，電解質(zhì)作用的結(jié)果是使鐵受到水合作用，水合能超過離子原子間的結(jié)合能，因此，水分子從鋼材表面把鐵離子吸出而使其處于金屬表面的電解質(zhì)層中。而與這些離子電荷數(shù)量相等的負(fù)電荷（電子）仍留在金屬內(nèi)，生成負(fù)電荷層，這種負(fù)電荷層是靜電狀態(tài)，把金屬的水合離子保持在金屬與液體的分界處。當(dāng)有一定的電位差存在時(shí)，就會(huì)發(fā)生電子從鐵極向電極電位高的位置轉(zhuǎn)移，從而引起與其電荷量相應(yīng)的鐵離子轉(zhuǎn)到鍋水中，使鋼材逐漸產(chǎn)生腐蝕，而鍋水中的溶解氧會(huì)加劇鐵極中電子的釋出，起去極化作用，使腐蝕過程加劇。氧腐蝕的特征主要表現(xiàn)為潰瘍腐蝕。當(dāng)鋼材在水中發(fā)生氧腐蝕時(shí)，常常在其表面形成許多小型鼓皰，鼓皰表面的前面顏色由黃褐色到磚紅色不等。次層是黑色粉未狀物，這些都是腐蝕產(chǎn)物。當(dāng)將這些腐蝕產(chǎn)物清除后，便會(huì)出現(xiàn)因腐蝕而造成的凹坑。

2影響氧腐蝕的主要因素

2.1鍋水中溶解氧的濃度

金屬的氧腐蝕速度隨著鍋水內(nèi)溶解氧濃度的升高而加快，兩者成正比關(guān)系，一般來講，當(dāng)鍋水中溶解氧含量超過低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中對溶解氧指標(biāo)的要求時(shí)就具備了氧腐蝕的條件。鍋水中的溶解氧主要來自于注入鍋爐內(nèi)的原水。在一個(gè)大氣壓下，15℃的水中氧的溶解度為10mg/1。而氧在水中的溶解度隨溫度的升高而降低，隨壓力的升高而增大。在絕對壓力為0.17MPa、溫度為90℃的水中，氧的溶解度仍達(dá)3.5mg/1?？梢?，當(dāng)未經(jīng)除氧的水進(jìn)入鍋爐內(nèi)時(shí)，要有一部分氧因溶解度降低而析出。這些析出的氧被鍋爐上或系統(tǒng)中的集氣裝置收集而排出，但鍋水中剩余的溶解氧仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中對溶解氧（0.1mg/1）的要求，而反應(yīng)用掉的氧又由每日大量的補(bǔ)水而補(bǔ)充，從而造成氧腐蝕不斷繼續(xù)下去。

2.2鍋水的PH值

鍋水的PH值對金屬的腐蝕產(chǎn)生極大的影響。PH值低即溶液中H⁺濃度大。由于H⁺是電化學(xué)腐蝕中的去極化劑，會(huì)使鋼鐵產(chǎn)生腐蝕。一般來說溶液的PH值越低，則與鍋水接觸的鋼鐵越容易產(chǎn)生腐蝕。

2.3鍋爐各部位金屬溫度對氧腐蝕速度的影響

鋼材內(nèi)表面溫度越高，與這相接觸的鍋水溫度也會(huì)越高，各種物質(zhì)在水溶液中的擴(kuò)散速度也越快。電解質(zhì)水溶液的電阻降低，使腐蝕速度加快。但當(dāng)鋼材表面溫度達(dá)到一定值時(shí)，與之接觸的鍋水會(huì)因?yàn)閯×壹訜岫诮饘俦砻嫘纬烧羝?。從而使鋼材附近的溶解氧被上升汽帶走，隔絕了氧與金屬的接觸。所以在運(yùn)行狀態(tài)下，鍋爐的上升管和鍋殼低部因受熱劇烈并不會(huì)發(fā)生氧腐蝕。只有在壓火或停爐狀態(tài)下，該部位金屬才會(huì)發(fā)生一定程度的氧腐蝕。而鍋爐受熱較弱的部位和不受熱的部位則會(huì)因鍋水具有適宜的溫度而加快腐蝕。這也是臥式外燃鍋式低溫?zé)崴仩t煙管和上半部鍋殼腐蝕迅度較快的一個(gè)重要原因。

2.4水流速度的影響

鍋水中在無活性離子（C1 ^-、SO₄<sup>-2〈/sup〉等）存在時(shí)，隨流速的增加，腐蝕速度加快，當(dāng)流速達(dá)到一定值后，形成了保護(hù)膜，腐蝕速度反而降低。當(dāng)流速再增加時(shí)，所形成的保護(hù)膜遭破壞，又使腐蝕速度加快。對鍋殼式熱水鍋爐而言，因鍋殼水容積較大，鍋內(nèi)水的流速較低，因此鍋內(nèi)水流動(dòng)相對較快的部位，氧腐蝕速度較快。

3防止氧腐蝕的措施

3.1去除鍋水中的溶解氧

水中的溶解氧是電化學(xué)腐蝕中的去極化劑，它會(huì)引起鍋爐本體和給水管道的嚴(yán)重腐蝕，應(yīng)盡可能除去。對小型低溫 熱水鍋爐而言，比較簡單易行的辦法是亞硫酸鈉除氧法。

3.2控制鍋水的PH值

當(dāng)PH值〈7時(shí)，在金屬表面形成的氧化膜質(zhì)軟而疏松，推動(dòng)保護(hù)作用。PH值升高。OH〈sup>-</sup>濃度增加時(shí)，則氧化膜變得致密而穩(wěn)定，有良好的阻止氧擴(kuò)散和防腐作用。當(dāng)PH值在9.5～10范圍時(shí)，防腐效果是最好的。

3.3對新裝鍋爐和修理后的鍋爐，應(yīng)嚴(yán)格按煮爐工藝進(jìn)行煮爐，以清除金屬表面的鐵銹和油污。對即將停用的鍋爐也應(yīng)進(jìn)行都洗，以清除表面的各種附著物，同時(shí)還可以在金屬表面形成一層耐蝕性保護(hù)膜。

3.4盡可能控制系統(tǒng)水的流失，從而減少系統(tǒng)的補(bǔ)水量，控制溶解氧的來源。

3.5應(yīng)使系統(tǒng)的每一工作點(diǎn)都處于正壓狀態(tài)，避免因系統(tǒng)中有負(fù)壓點(diǎn)而吸入空氣。循環(huán)系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置合適有效的排氣裝置，以便從水中析出的氧及時(shí)排出。

3.6做好鍋爐停用期間的防腐工作.一般熱水鍋爐停用時(shí)間較長,以選用于保養(yǎng)法為宜.

3.7臥式外燃鍋殼式低溫?zé)崴仩t的煙管是氧腐蝕速度較快的部件,由于煙管管壁較薄、一旦發(fā)生氧腐蝕很容易發(fā)生穿孔。而水管鍋爐由于水管的壁溫較高，鍋爐運(yùn)行期間在這些管內(nèi)不宜發(fā)生氧腐蝕。易發(fā)生氧腐蝕的鍋筒和下降管又較厚，形成穿孔腐蝕的時(shí)間也較長。因此，筆者認(rèn)為各使用單位在選擇取暖鍋爐爐型時(shí)，應(yīng)向水管鍋爐方面傾斜。同時(shí)應(yīng)盡量避免“大馬拉小車”，以免鍋爐在運(yùn)行期間經(jīng)?！皦夯稹?。

總而言之，只要各使用單位對氧腐蝕問題引起足夠重視，并采取措施積極防范，低溫?zé)崴仩t的氧腐蝕問題一定能得以控制和解決。