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热能动力设备腐蚀问题分析

邓跃军

哈尔滨物业供热集团,黑龙江省哈尔滨市,150010

摘要: 热能动力设备金属腐蚀现象较为常见,而且在生产过程中这种腐蚀会逐渐积累,不仅会影响热能动力设备的使用寿命,还会导致企业运营成本的增加。因此针对热能动力设备腐蚀原因进行分析,并采取有效措施做好热能动力设备腐蚀的预防,保证热能动力设备的运行性能,为企业生产运营安全提供重要的保障。
关键词: 热能动力设备;腐蚀;原因;措施
DOI:10.12721/ccn.2022.159207
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热能动力设备金属腐蚀会对金属及合金材料带来较大的威胁,一旦发现及处理不及时,会缩短设备使用寿命,导致运维成本增加。因此在实际生产过程中,需要明确热能动力设备腐蚀原因,并与设备运行状况相结合,采取防腐技术进行保护和处理,延长设备使用寿命,保证企业生产作业的安全有序进行,为企业整体经济效益的提升打下坚实的基础。

1热能动力设备腐蚀的原因

1.1金属材料自身防腐能力差

热能动力设备制造时,采用的金属材料的防腐能力存在一定的差异性。通常情况下金属材料的防腐能力与材料密度成正比,当材料密度越大时,防腐能力越强。但设备中一些金属材料自身密度较小,这也导致其防腐能力相对较差,从而影响到热能动力设备整体的防腐性能。

1.2运行中存在的腐蚀性介质

热能动力设备运行中存在一定的腐蚀性介质,这些腐蚀性介质不可避免会接触到设备上的金属材料,在长期接触过程中,会对金属材料带来严重的腐蚀,从而影响热能动力设备的性能。

1.3设备内部残留杂质导致的腐蚀

热能动力设备内部残留有杂质的情况,一旦没有及时清理,必然会腐蚀设备的金属材料。虽然一些金属材料已采取有效的预防腐蚀措施,但残留杂质带来的腐蚀影响也仍然会存在。

1.4操作人员维护不到位造成的腐蚀

当热能动力设备操作人员在日常工作中对设备上的金属材料维护不到位时,也易导致金属腐蚀问题发生。一旦金属材料出现腐蚀现象,这种腐蚀还会随着设备运行时间的延长愈发严重,从而导致安全生产事故发生机率增大。

2热能动力设备腐蚀问题的处理措施

2.1应用热能动力给水系统除氧技术

2.1.1真空除氧法

这是通过改善加热条件达到降氧目的的一种方法,当加热条件改善时,热能动力设备自耗气量会减少,以此来达到除氧的目的。在真空除氧法应用时,对设备具有较高的要求。一般情况下会应用高位布置,并利用喷射泵及加压泵等设备。即使采用低位布置方法,也需要借助高度差。在真空除氧技术中,换热设备和循环水箱也是需要用到的设备,其能够利用系统产生的余热,并应用射流加热器对软化水进行加热,也可以实现分级安装。

2.1.2化学除氧法

这种方法以钢屑除氧和亚硫酸钠除氧为主。在钢屑除氧法中,通过利用水中的溶解氧对钢屑进行氧化处理,达到除氧的目的。这种方法以独立式和附设式两种方式为主。运用这种除氧方法时,要求水温处于80~90℃时,具有较好的除氧效果。在使用钢屑除氧法时还应实施压紧处理,即当水中溶解氧含量较高时,应降低水流速度,有效去除水中的溶解氧。近年来钢屑除氧技术有了较大的改进,但在实际运用过程中,除氧效果易受到较多因素的影响,这也使其在锅炉房中通常会作用辅助技术进行应用。另外,亚硫酸钠除氧法作为一种常见的化学除氧方式,将水中的溶解氧与亚硫酸钠进行氧化反应,形成硫酸钠,实现除氧的目的。在应用这种方法,药量投入略高于计算理论值,反应温度升高后,除氧效果更为显著。

2.1.3解析除氧法

解析除氧法作为热能动力设备除氧方式中较为先进的一种技术手段,在具体应用过程中,通过将不含氧气体与热能动力设备中的水进行接触,将水中的溶解氧解析至气体中,并采用循环的方法进行接触,最终将水中溶解氧去除掉,达到防腐的目的。

2.2添加防腐蚀涂层

在金属表面上,通过一定的涂覆方法,覆盖一层耐腐蚀涂层保护层可避免金属表面和腐蚀性介质的接触。此技术是最很有效的,最初被使用大多数涂料是有机的子混合物的溶液。现在人们逐渐转向防油和防溶剂涂料材料,高温涂料,重型涂料和特殊环境涂料发展。近年来,热镀锌发展迅速,它的迅速发展导致了换热器发展迅速。但是,由于不同地方锌池的不同,镀锌添加剂也不同,质量也有好坏,对热交换器的影响非常大。

2.3规范管理热能动力设备的操作

由于热能动力设备的工作环境相对较为恶劣,且工作强度较高,因此,为了避免热能动力设备在长期运转之后发生金属腐蚀现象,就必须加强对热能动力设备的日常管理维护。在日常管理维护中必要的步骤是定期进行维护修理。应用热能动力设备的企业应当建立健全热能动力设备的防腐蚀情况的资料档案,在档案中应当收录关于热能动力设备在设计、制造和施工安装等各阶段的原始资料,并对热能动力设备的防腐蚀检查工作和维护修理工作的详细信息进行收集和记录。通过这些措施,企业就能够实现对热能动力设备的有效管理及运用,使得热能动力设备金属的耐腐蚀性能得到显著提高。

2.4保持周围环境的清洁

在热能动力设备运行过程中,室内或是室外的工作环境会受到较多环境因素影响而出现腐蚀问题。这其中环境中的水分所带来的影响最为显著,因此对于热能动力设备运行环境,需要将环境中的水分含量控制在一定指标以下,这对热能动力设备金属腐蚀具有较好的防范作用。针对热能动力设备运行环境,可以利用机械脱气法,可以对水中溶解氧造成的碳钢腐蚀起到一定的防范作用。在应用热能动力设备过程中,也可以利用添加防腐剂和其他添加剂的方法对设备的工作环境进行改善,降低设备金属腐蚀发生的几率。添加这些防腐剂和添加剂等化学药品的原理通常是在金属表面形成较为致密的保护膜,来抑制外界环境因素对金属材料的腐蚀作用,起到防腐蚀的目的。具体来看,铬酸盐、钼酸盐和亚硝酸盐能够通过在金属材料表面形成致密氧化膜的方式来防腐蚀;聚合磷酸盐、磷酸盐、锌盐、硫基苯并噻唑和苯并三唑等物质能够在金属表面形成沉淀保护膜以阻止腐蚀作用;在非氧化性酸中添加少量的铬酸、硝酸和铁离子等氧化剂,能够使得金属材料表面发生一定程度的钝化,以提高金属材料的抗腐蚀性能。

除此之外,调节pH值的方法也是避免腐蚀问题的一种有效途径,如热能动力设备的腐蚀问题为酸性腐蚀,则需要适当添加氢氧化钠、碳酸钠和氨等物质来加以避免。整体而言,防止热能动力设备发生腐蚀的化学药剂种类繁多,在应用时,需要事先对外界环境和内部工作环境中可能引发设备金属腐蚀的因素进行准确分析,从而对化学药剂的种类进行针对性选取应用。  

3结束语
对于热能动力设备腐蚀问题,在日常防范工作中,需要加强对热能动力设备操作的规范化管理,定期对热能动力设备进行养护,并采取不同的除氧技术,全面提高热能动力设备的耐腐蚀性能,为其高效、稳定运行打下坚实的基础。
参考文献
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