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水垢對腐蝕的影響

來源:http://www.777783.cn/news614056.html 發布時間:2021/5/19 11:01:00

水垢對腐蝕的影響

沉積物在腐蝕過程中的作用

在蒸汽發生器表面形成導熱性差的多孔隙沉積物是高壓鍋爐磷化最主要的原因之一。由于蒸汽層“阻塞”,當熱流低于標準值時,這樣的沉積物能引起標準沸模式失去穩定。上述沉積物的低導熱系數和它們的局部固定首先在導致隔離管與火焰接觸的金屬表面產生過熱,加速鍋爐水的蒸發并快速形成沉積物,促進氫脆的發展。

在隔離管內表面形成沉積物的非常有害的。在熱負荷較高和汽相“阻塞”的地方,在帶有孔隙的沉積物(通常為鐵磷酸鹽,是油氣鍋爐特有的)里面發生鍋爐水的深度蒸發,并使各種腐蝕活性物、雜質高度集中,加速金屬的電化學腐蝕,沉積物的厚度、孔隙度越大,導熱性能越差,這個過程就越活躍。這些因素使從蒸發表面汲取熱量的條件變差,且使蒸汽沿表面移動,進入沉積物的孔隙結構中。結果很容易達到臨界條件,沸騰標準模式遭到破壞。試驗證明,對于干凈的管道,導熱表面較薄的沉積物(多孔赤鐵礦Fe2O3)層能導致Q值減少20%甚至30~35%。

接近臨界值的高熱負荷與隔離管內部低導熱系數多孔鐵磷酸鹽沉積物的組合對隔離管的損傷程度最大。

在汽相“滯留”區域鍋爐水深度蒸發,上述雜質高度集中,這會大幅度加快裸露金屬的腐蝕過程(考慮原來形成的氧化膜損傷)。在溫度波動和鍋爐水中沒有腐蝕雜質的情況下,氧化膜可以遭到破壞。同時氧化膜在沒有溫度波動時也會受到破壞。

蒸汽發生器的運行經驗證明,在加熱表面某個區域內水垢數量的增長隨著時間的流逝是不均勻的。水垢的增長能夠用脫落水垢補償時,就逐漸達到自己的平衡狀態。在中高壓鍋爐蒸汽發生器管道明顯結垢區域內存在自由無水垢的區域,這證明水垢的脫落是存在的。對于各種蒸汽發生器水垢厚度極限是不同的,取決于它們的工作制度:點火和停爐制度、熱負荷的穩定性、局部熱負荷的數值、循環速度等。當水垢達到一定的厚度并從表面脫落,在表面又會重新生長水垢。水垢是以塊狀脫落的 裸露部分的面積5~10cm2,偶爾也會大些。

由于油氣鍋爐中氧化鐵沉積物的孔隙度較高(40~60%),其導熱系數比金屬的導熱系數低40倍。當達到200~250g/m2時,在于火焰接觸的一面管道壁的溫降可達到200℃?紫抖冉档10%,溫降減小40℃。

保護膜損壞和金屬腐蝕并生成新氧化膜的交替過程形成了多層的磁鐵,已經不具有保護的性能。保護膜的損壞也可能是由于本身生長到一定的厚度(臨界值),它已經不能承受內部張力造成的。表層會出現裂紋,失去擴散特性并逐漸破壞。

一般認為當金屬的溫度上升到400~500℃時,磁保護層會實質性地遭到破壞。


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