提高法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的可操作性防治鍋爐腐蝕

摘 要

摘要：從鍋爐化學(xué)清洗不當(dāng)引起的酸腐蝕、鍋水pH值較高引起的堿性腐蝕、煙氣溫度低于露點(diǎn)引起的酸性腐蝕、鍋水氯離子過(guò)高引起的腐蝕幾個(gè)方面，對(duì)完善現(xiàn)行法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)提出了建議。關(guān)
摘要：從鍋爐化學(xué)清洗不當(dāng)引起的酸腐蝕、鍋水pH值較高引起的堿性腐蝕、煙氣溫度低于露點(diǎn)引起的酸性腐蝕、鍋水氯離子過(guò)高引起的腐蝕幾個(gè)方面，對(duì)完善現(xiàn)行法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)提出了建議。
關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐；腐蝕；法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)；可操作性
Corrosion Prevention of Boiler by Improving Operability of Codes and Standards
FENG Tongjun
Abstract：Suggestions for perfecting the current codes and standards are proposed in terms of acid corrosion caused by improper chemical cleaning of boiler，alkali corrosion caused by high pH of boiler water，acid corrosiou caused by flue gas temperature less than dew point and corrosion caused by excess chlorine ions in boiler water.
Key words：industrial boiler；corrosion；code and standard；operability
    筆者從事工業(yè)鍋爐檢驗(yàn)工作多年，從檢驗(yàn)工作中發(fā)現(xiàn)鍋爐的腐蝕不僅與使用管理、維護(hù)保養(yǎng)、改造等環(huán)節(jié)有關(guān)，還與法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的可操作性有很大關(guān)系。本文從提高法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的可操作性出發(fā)探討防治鍋爐腐蝕的途徑。
1 具體分析
   ① 酸腐蝕
   對(duì)于酸腐蝕，這里是指由于酸洗水垢時(shí)酸洗工藝不合格，而且清洗單位不愿意購(gòu)買(mǎi)價(jià)格昂貴的緩蝕劑，直接把酸倒入鍋爐內(nèi)，使酸直接與鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而造成的腐蝕。這種腐蝕的特點(diǎn)是顯露金屬光澤，呈潰瘍狀，酸腐蝕的速度極快，對(duì)鍋爐的危害程度很大。TSG G5003—2008《鍋爐化學(xué)清洗規(guī)則》第十三條第二款明確規(guī)定：未加緩蝕劑的酸洗液不得進(jìn)入鍋內(nèi)。
    因此，酸洗鍋爐時(shí)必須事前制定出科學(xué)的酸洗工藝，并嚴(yán)格執(zhí)行。但是，2009年5月1日起施行的《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》在第二十七條中規(guī)定：從事鍋爐清洗的單位，應(yīng)當(dāng)按照安全技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行鍋爐清洗，并接受特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)施的鍋爐清洗過(guò)程監(jiān)督檢驗(yàn)。這一規(guī)定往往導(dǎo)致檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)在執(zhí)行過(guò)程中，存在一定的難度，這是由于檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)不能要求清洗單位的資質(zhì)，審核酸洗工藝。因此，筆者建議在《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》中增加：從事鍋爐清洗的單位，應(yīng)當(dāng)按照安全技術(shù)規(guī)范的要求，在進(jìn)行鍋爐清洗前制定鍋爐清洗方案，并將鍋爐清洗方案報(bào)特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行審查，并接受特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)施的鍋爐清洗過(guò)程監(jiān)督檢驗(yàn)。
    TSG G5003—2008第二十一條規(guī)定：鍋爐使用單位應(yīng)當(dāng)委托檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)按照本規(guī)則的要求對(duì)清洗質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，使用單位有檢驗(yàn)?zāi)芰Φ囊部梢宰孕袡z驗(yàn)。這樣，鍋爐的化學(xué)清洗實(shí)際上就處于無(wú)人監(jiān)管的狀態(tài)。筆者認(rèn)為本條宜修訂為：鍋爐使用單位必須接受檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)按照本規(guī)則的要求對(duì)清洗質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。由于標(biāo)準(zhǔn)的不完善，筆者在鍋爐定期檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)由于化學(xué)清洗不當(dāng)，造成的工業(yè)鍋爐損壞現(xiàn)象非常嚴(yán)重。
   ② 堿性腐蝕
   對(duì)于堿性腐蝕，當(dāng)鍋水的pH值大于13時(shí)，鍋爐內(nèi)表面的四氧化三鐵保護(hù)膜就會(huì)被溶解，從而加速金屬表面的腐蝕。尤其是在鍋內(nèi)有氧存在的情況下，更容易加劇鋼材的腐蝕。為避免鍋爐受壓元件的堿性腐蝕，GB/T 1576—2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》規(guī)定，無(wú)過(guò)熱器鍋爐(在用工業(yè)鍋爐無(wú)特殊要求一般不安裝過(guò)熱器)鍋水的pH值必須保持在10～12。但是，GB/T 1576—2008中未明確pH值的測(cè)定方法。在鍋爐外部檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，工業(yè)鍋爐水處理操作人員，都是用pH值試紙測(cè)定鍋水的pH值。筆者發(fā)現(xiàn)，采用便攜式酸度計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的鍋水pH值，比pH值試紙測(cè)定的結(jié)果高出1個(gè)pH值。即當(dāng)采用pH值試紙測(cè)定鍋水的pH值為12時(shí)，真實(shí)值就有可能大于13，此時(shí)金屬表面已經(jīng)發(fā)生了堿性腐蝕。因此，GB/T 1576—2008中宜明確鍋水的pH值應(yīng)使用儀器法測(cè)定。
   ③ 煙氣腐蝕
   對(duì)于煙氣腐蝕，鍋爐的省煤器、空氣預(yù)熱器易發(fā)生低溫酸性腐蝕。低溫腐蝕的本質(zhì)是酸性腐蝕，由于尾部煙氣溫度降低，當(dāng)?shù)椭翢煔饴饵c(diǎn)時(shí)，會(huì)形成一種霧狀稀硫酸，酸霧對(duì)金屬的腐蝕性極強(qiáng)。
    由于煙氣腐蝕導(dǎo)致的損壞，在現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)中是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象，但并未引起有關(guān)部門(mén)的重視，沒(méi)有相應(yīng)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此作出要求，僅在2000年1月1日起執(zhí)行的《鍋爐定期檢驗(yàn)規(guī)則》第12條中，對(duì)工業(yè)鍋爐內(nèi)部檢驗(yàn)準(zhǔn)備工作的要求中提出：清理鍋爐內(nèi)的垢渣、爐渣、煙灰等污物。但對(duì)工業(yè)鍋爐的使用單位，在使用管理、維護(hù)保養(yǎng)中，并沒(méi)有提出這方面的要求，造成了工業(yè)鍋爐尾部對(duì)流傳熱區(qū)管束的腐蝕。筆者建議在《鍋爐定期檢驗(yàn)規(guī)則》中增加：對(duì)未清理鍋爐內(nèi)的垢渣、爐渣、煙灰等污物的，檢驗(yàn)結(jié)論為：整改后運(yùn)行。從源頭上消除煙氣腐蝕現(xiàn)象。
   ④ 電化學(xué)腐蝕
   對(duì)于電化學(xué)腐蝕，由于鍋水本身含有各種鹽類(lèi)，一定程度上它是一種電解質(zhì)溶液，長(zhǎng)期與鍋水接觸的鍋爐爐體在鍋水的極性分子(或離子)的吸引下，失去電子成為鐵離子。鐵離子不斷進(jìn)入鍋水，此表面就會(huì)逐漸出現(xiàn)凹坑甚至孔洞。
    鍋爐水側(cè)受壓元件與鍋水接觸表面的電化學(xué)腐蝕速率，很大程度上取決于鍋水含鹽量。鍋水含鹽量越高，鍋水的電阻就越小，腐蝕的速率也就越快，特別是當(dāng)鍋水中的氯離子含量增高時(shí)，鋼材表面的氧化層保護(hù)膜就會(huì)遭到破壞。被氯離子置換出來(lái)的游離態(tài)氧，又參與對(duì)鋼材的腐蝕。
    對(duì)于氯離子含量增高，造成對(duì)鍋爐受壓元件的腐蝕，至今尚未引起普遍的重視，有些使用單位因硝酸銀較貴，而不檢測(cè)鍋水中的氯離子。但是筆者在對(duì)運(yùn)行鍋爐定期檢驗(yàn)和對(duì)鍋爐事故的調(diào)查中，多次遇到由于氯離子含量的增高，造成鍋爐受壓元件腐蝕而發(fā)生的事故。因此，應(yīng)嚴(yán)格控制鍋水中的氯離子含量，才能更有效地保護(hù)鍋爐受壓元件的氧化層，減緩和防止受壓元件表面的電化學(xué)腐蝕。GB/T 1576—2008中并沒(méi)有給出鍋水氯離子含量的控制指標(biāo)，使鍋爐水處理操作人員難以控制鍋水中氯離子的含量。在工業(yè)鍋爐水處理上，給水硬度、鍋水堿度、pH值、氯離子的含量，這4個(gè)指標(biāo)是必測(cè)項(xiàng)目。因此，筆者建議在GB/T 1576—2008中增加鍋水中氯離子含量的控制指標(biāo)。由于給水中氯離子的含量隨著水源的不同而變化，因此可以根據(jù)在排污率合格的前提下，計(jì)算出鍋水中氯離子的質(zhì)量濃度，計(jì)算式為：
 
式中ρb——鍋水中氯離子的質(zhì)量濃度，g/L
    ρs——給水中氯離子的質(zhì)量濃度，g/L
    P——排污率，按節(jié)能減排的要求不大于0.1
    由上式可知，當(dāng)排污率取0.1時(shí)，鍋水中氯離子質(zhì)量濃度的控制指標(biāo)為小于等于給水中氯離子質(zhì)量濃度的11倍。
2 結(jié)語(yǔ)
對(duì)于工業(yè)鍋爐的腐蝕控制，不僅要從提高防腐技術(shù)水平入手，還要從提高法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的可操作性入手。這樣，才能有利于鍋爐房的科學(xué)管理，確保工業(yè)鍋爐安全經(jīng)濟(jì)節(jié)能運(yùn)行。
 
(本文作者：馮統(tǒng)軍 石河子特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)所 新疆石河子 832000)