陕西神州机电安装工程有限公司 陕西 西安 710021
摘要：热水锅炉以其具有的费用低，热源损失小，采暖和供热质量高以及设备运行长期稳定等特点成为当前社会上一个广泛使用的供热设备。热水锅炉虽然在得到广泛使用，但是由于其存在的金属物质容易受到腐蚀的限制，使其在使用过程中问题比较严重。
关键词：热水锅炉；金属腐蚀；防腐措施
引言：
人们在日常生活和工业生产过程中经常遇到腐蚀现象。人们对腐蚀的认识还不够，对其危害也不是很了解，所以在防腐方面还缺乏有效措施。腐蚀的危害是相当严重的，它不仅是对环境的污染、国家经济的损失及材料的消耗，更表现在其潜在的危害，如腐蚀产生的一些有毒物质对人们的身心健康产生危害及腐蚀引起的爆炸等。而锅炉的腐蚀则是腐蚀中的典型代表，锅炉与人们的生产生活息息相关，如果锅炉被腐蚀而发生故障，在生活中可能导致不能给居民供暖，在工业生产中，可能使工厂不能生产而造成巨大的损失。因此，分析并提出有效解决和防治金属腐蚀的措施对延长热水锅炉的使用寿命、提高工作效率、保障热水锅炉供暖安全有非常重大的意义。
1 腐蚀的产生及其危害
热水锅炉及供暖系统设施的金属表面在周围介质作用下，发生化学或电化学腐蚀而受到的损坏．称为金属的腐蚀。化学腐蚀是纯粹在化学作用下发生的，这时金属与周围介质的分子或原子直接作用而不伴随电流的产生。如锅炉受热面的氧化，钢管被450t以上的过热蒸汽的氧化等都属于化学腐蚀。电化学腐蚀是金属在受到电解质溶液的作用后而产生的腐蚀，是在金属与其中夹杂的杂质问形成了微电池而伴随着电流的流动，从而不断地失去金属离子而造成损坏。热水锅炉及其供暖系统中水侧金属表面的腐蚀就是电化学腐蚀。按腐蚀的形式，金属的腐蚀又可分为均匀腐蚀和局部腐蚀。均匀腐蚀的危害较小，虽然减薄金属的厚度，缩短使用寿命，但不会立即发生损坏。局部腐蚀的危害则很大，因为它的腐蚀是向金属深度发展的。局部腐蚀按其形状又可分为溃疡状、点状及晶间腐蚀。溃疡状及点状腐蚀的面积虽小，但严重时可形成穿孔。如钢管省煤器的腐蚀穿孔就是一例。晶间腐蚀由于减弱全局晶粒间的结合力，容易造成金属脆化或晶粒间的显微裂纹。因此，金属的腐蚀是对于热水锅炉及供暖系统安全、经济运行的严重危害，必须予以高度的重视。
2 热水锅炉腐蚀原因分析
2.1 水中溶解氧是引起金属腐蚀的主要原因
氧腐蚀在锅炉中大多是起阴极去极化作用，属于吸氧腐蚀，它是锅炉系统中最常见、较严重的腐蚀。热水锅炉由于给水循环量较大，溶解氧带入锅内的机会多，所以这种锅炉产生的氧腐蚀要比蒸汽锅炉严重得多。
2.2 pH值低加快了金属腐蚀速度
水的pH值对金属腐蚀速度有很大影响。因为水中的氢离子是电化学腐蚀的阴极去极化剂，所以当pH值越低，也就是水中氢离子浓度越大，金属的腐蚀速度就越快。
2.3 热水锅炉运行中温度对腐蚀的影响
锅炉金属的腐蚀速度，一般随温度的升高而加快。这是因为温度升高时，各种物质在水中的扩散速度加快和锅水的电阻值降低了。这些都会加速电化学腐蚀的电极过程，而使金属腐蚀速度加快。
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2.4 腐蚀产物堆积引起的金属腐蚀
由于产生了腐蚀，也就有了氧化铁垢，氧化铁垢不仅影响传热，更为严重的是产生垢下腐蚀，使管壁变薄、穿孔。氧化铁垢容易在热负荷高的部位产生。热水锅炉产生垢下腐蚀较为普遍，其腐蚀形态一般有以下两种:
2.4.1 局部性贝壳状
垢下腐蚀一般是在向火侧管壁水侧形成黑褐色隆起的腐蚀包块，去掉腐蚀产物后，金属面呈现出凹状或槽状的腐蚀凹坑，严重的可使金属腐蚀烂穿。
2.4.2 较大面积的垢下腐蚀
氧化铁垢和腐蚀的面积较大，有的甚至布满整个管段，去掉腐蚀产物后，金属大部分遭到破坏，呈现出凸凹不平的麻坑，有的在局部也有较严重的深坑或穿孔。
3 针对金属腐蚀采取的防腐措施
3.1 调整锅炉水的pH值
由于水的pH值和氢离子浓度呈负相关，而氢离子浓度越高，对金属的腐蚀力越强。因此，针对情况可以通过调整锅炉水的pH值来解决，提高锅炉水的pH值，从而减少氢离子浓度，减缓金属的腐蚀速度。目前相关标准规定热水锅炉水的pH值最小为10，最大为12[4]。一般降低pH值方式是加入Na2CO3（碱）和氢氧化钠（NaOH），两种物质会降低水的加药量且能够在金属表面形成一种防止腐蚀的薄膜，这两种物质和水以及二氧化碳的关系为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
3.2 尽早发现和处理锅炉管壁上的腐蚀产物
锅炉管壁的腐蚀产物会使金属不断变薄，甚至出现穿孔现象，因此为了避免这类现象出现要定期对锅炉管壁检查，并对发现的问题及时处理。检查人员在发现炉内有腐蚀产物后要根据情况写好处理报告，尽量在最短时间内除掉所有的疙瘩产物。
3.3 做好锅炉日常的保养工作
锅炉容易出现腐蚀的很多原因是没有对锅炉进行很多的保养，因此为了减少腐蚀需要加强保养工作。如在锅炉停止后运行后对其进行保养，由于水容易造成腐蚀，因此要使用干燥方法来保养，如在炉内撒一些干燥剂，然后将锅炉与外部隔绝开来。在做好保养工作后还需要定期观察炉内情况；在锅炉停炉并开始防水后，为了防止后期内部滋生水汽，还可以在炉内进行烧火，使整个炉壁都达到干燥程度。如此就能够避免湿气造成的锅炉金属受到腐蚀。
3.4 给水除氧
目前在热水锅炉供暖系统中较常采用的是化学药剂除氧。就是向水中加入化学药剂，使其与水中的溶解氧化合成无腐蚀性物质来将水中的氧气消除掉的方法。这一方法要求所加入的化学药品尽可能快地与水中的氧发生反应，而且化学药品本身及其反应生成物对锅炉及供暖系统金属不能产生有害的影响。
3.4.1 化学除氧
常用的化学除氧有钢屑除氧与药剂除氧两种方法。钢屑除氧的原理很简单，就是让水中的氧气与钢屑发生化学反应，以钢屑来消耗水中的溶解氧。这一方法的致命弱点在于，钢屑与水中氧的反应生成物——铁锈会存留于封闭的供暖系统之内，不仅增多了系统中的结垢物质，并且随着系统水不断地循环流向各处，极容易造成锅炉受热面管道的堵塞和用户散热器内的沉积与粘附，而且更换钢屑的劳动强度不仅大而且频繁，故目前使用者较少。
3.4.2 真空除氧
在没有蒸汽热源的热水锅炉房中，水的除氧可以选用真空除氧。真空除氧的原理及设备结构与热力除氧器相似。它是利用低温水在真空状态下达到洪腾，从而达到除氧的目的。真空压力越低、水温越高，则除氧效果越好。由于热源来自于热水锅炉出口的高温水，除氧器中的水温只能加热到40～60℃，要随其达到沸腾状态必须提高真空度。除氧器中的真空度可用水喷射泵来实现。为了提高真空度可采用2-3级喷射。真空除氧装置投资较高，系统流程复杂，设备较多，目前在热水锅炉及其供暖系统中使用较少。
结束语：
综上所诉，造成热水锅炉金属容易受到腐蚀的因素较多，为了避免严重腐蚀造成热水锅炉无法正常运行，需要提高对热水锅炉金属腐蚀的重视度，做好锅炉日常的维护保养工作，尽量做到防范于未然，从而保障热水锅炉更好的为经济发展服务。
参考文献：
[1]张艳菊.低温热水锅炉的腐蚀及防止措施[J].大众标准化.2011(S1)
[2]李念国，李荣昌.热水锅炉短期鼓包成因及应对措施[J].安全.2004(05)
[3]江德山，张永益.试谈热水锅炉运行操作应注意的几点问题[J].质量天地.2002(02)
论文作者:赵晓芳,党剑英
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/6
标签：金属论文; 锅炉论文; 热水锅炉论文; 水中论文; 产物论文; 电化学论文; 系统论文; 《防护工程》2018年第19期论文;