ＳｐｅｃｉａＩ Ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ ａｎｄ Ｏｐｅｒａｔ【０ｎ 蒸汽锅炉腐蚀事故分析及预防 蒸汽锅炉是人民生产和生活中广泛使用的特种设备。本文通过一起锅炉锅筒底部腐蚀的问 题，对腐蚀的形成原因进行了分析，提出了预防措施以保障锅炉的安全有效运行。 文／莱芜市特种设备检验研究院亓海峰 山东省莱芜市某化工有限公司 ＤＺＬ１０－－Ｉ．２５一ＡⅡ型蒸汽锅炉，在 腐蚀程度要比烟管和其他部位严重。 根据 锅炉定期检验规则 第十九条 第六款规定，需要由具备资质的修理 单位，对缺陷部位进行挖补，经无损 检测和水压试验合格后运行。由于维 修工作，致使大批订单延误，经济损 失数十万元。 分析：Ｆｅ 含量为１５２ ｍｇ／Ｌ，Ｆｅ： 含量为６．４ ｍｇ／Ｌ，其他成分如表。 ２０１６年内部检验时发现有严重的腐蚀 现象。锅筒底部距前管板６００ ｍｒｎ范 围内面积７７０ ｍｉｉｌ＋７２０ ＩＴｌｌｎ，锅炉 腐蚀产生原因分析 对于此台蒸汽锅炉腐蚀的成因， 内炉胆水侧存在约ｌ６个大小不等的圆 形麻点状腐蚀凹坑，形貌基本相同， 其中最大一个圆形腐蚀坑 ７２ ｍｍ， 有以下几点分析。 首先，水中溶解氧是引起金属发 生电化学腐蚀的一个主要因素。近一 深ｌ１．５０ ｒａｉｎ，最小一个圆形腐蚀坑 中１２ ｍｍ，深ｌ１．４０ ｍｍ。鼓包表面 呈红褐色，用小尖锤轻敲鼓包处，在 金相检验及腐蚀产物分析 通过此锅炉锅筒腐蚀部位的产 段时间以来，由于领导层和司炉人员 的更换调整，此台锅炉在整个运行过 物分析，可判断此腐蚀主要是氧腐蚀。 从腐蚀部位来看，腐蚀凹坑不仅分布 在炉胆母材上，而且还分布在焊缝热 影响区上。 通过取样，进行金相检验分析。 程中，锅炉给水除氧设备未得到有效 利用，除氧效果不好。从而使给水中 的溶解氧带入锅炉内，引起电化学腐 蚀，铁和氧形成两个电极，铁的电极 电位比氧的电极电位低。氧气对钢和 内表面形成一腐蚀坑，坑内堆着腐蚀 产物，其内有黑色粉末状物，腐蚀产 物越多，蚀坑越深。在此锅炉烟管水 侧面还发现大量的腐蚀鼓包，剥去鼓 包在烟管上留下一腐蚀斑点。但从整 个锅炉腐蚀情况来看，在高温辐射区 在距离前管板约６５０ ｍｍ处的焊缝 热影响区及母材上打磨见金属光泽， 铁的腐蚀速度具有双重影响，一方面， 氧气无论对于阴极还是阳极，都是很 用酒精溶液清洗，在金相显微镜上 观察及拍摄金相照片。其检验结果： 发现母材的显微组织均为正常的铁 素体和珠光体，铁素体品粒度为８ 好的去极化剂，加速了金属的腐蚀速 度。另一方面，锅炉水中溶解氧浓度 增大，由于钢材受溶解氧腐蚀的结果， 在其表面产生致密的保护膜，所以会 使腐蚀减弱。保护膜形成后，虽然可 在钢材表面减少腐蚀核心的数目，却 级，热影响区为魏氏组织。化验分 析腐蚀产物，主要为Ｆｅ Ｏ ，其次 为ＣａＯ。取腐蚀坑内腐蚀产物化验 腐蚀产物成分表 提高了每个已开始腐蚀点的腐蚀速 组分名称ｉ Ｆｅ！Ｏ ｊ ＣａＯ Ｉ 水分 ５ ＭｇＯ Ｉ ＡＩ Ｏ ｌ ＳｉＯ ｌ 其他 蒸汽锅炉腐蚀状况 ｜分（９６）Ｊ ８５．２ ｌ ６．８０ １ ０．１６ Ｉ Ｉ．３５ １ ０．６５ ｌ ０．６０ ｌ ５．２４ 度。所以由于氧腐蚀具有局部性的特 点，就看到了一个个麻点状溃疡腐蚀 凹坑。 氧又重新被氧化成高价氧化铁。这样， 值在７．０以上。另一方面，在锅炉水 随着运行和停用交替进行，腐蚀过程 反复进行，从而导致腐蚀加剧，所以， 启停频繁的锅炉腐蚀尤为严重。 综上所述，该锅炉由于给水含氧 量超标和炉水指标不合格引发了锅 ｐＨ值低于１０的情况下，氧腐蚀极 易发生，多年的检测经验证明，当炉 水ｐＨ值在ｌ０～１２之间时，氧腐蚀 速度就会减缓，因此在锅炉运行过程 中，加强排污，及时调节锅炉炉水碱 度，保证锅炉的ｐＨ值在此范围内。 其次，根据了解，此锅炉于 ２０１４年３月１６日内部检验时未见异 常。在２０１６年３月１５日定期检验时 发现上述腐蚀缺陷，经核实，该公 简的腐蚀的发生。如果不能及时发现， 会引起锅筒泄漏，甚至引发事故的发 生，后顾不堪设想。 司主要生产过氧化苯甲酰、苯甲酰 氯、过氧化苯甲酸叔丁酯等过氧化物 类产品。该公司生产车间在２０１５年 １０月份输送过氧化物类产品的管道 发生泄漏，未引起安全管理人员重 视，致使部分产品流入软水池并带 人锅炉中。由于过氧化物类产品在 ｌＯ３～１０６℃温度下受热易分解产生 实行科学、有效的排污，保持锅炉水 质达标，是减缓或防止锅炉结垢，保 证蒸汽品质和防止锅炉金属腐蚀的 预防措施 预防锅炉腐蚀工作，防止此类情 况的再次发生，不仅节省了人力、物 力、财力，又对锅炉的安全运行起到 了保障作用。要避免和减缓腐蚀，除 制定好针对上述成因的有效措施外， 重要措施。当然，新装锅炉要在煮炉 过程中钝化好金属保护膜。 做好锅炉停炉期间的维护保养。 很多锅炉在停用时，由于维护保养不 到位，使空气中的氧气和水分进入锅 炉系统，当再次运行时容易导致腐蚀 进一步加剧。因此在锅炉停用期间， 可采取阻止空气进入锅炉系统内部 氧气，此锅炉白天运行时间短，压火 时间较长，炉膛前部温度较低，析出 还应在管理上对腐蚀的预防采用以 下对策。 氧气在锅筒内底部距前管板６００ １Ｔｉｍ 周围聚集停滞，造成氧腐蚀。使锅炉 内产生了大量的氧腐蚀产物，加上炉 水ＣＩ含量较高，又会引发氧浓差腐 做好给水除氧工作，提高给水 品质。根据此公司生产工艺特性， 严格按照ＧＢ／Ｔｌ５７６－２００８ 工业 的湿法保护、降低锅炉系统内部湿度 的干法保护、使用缓蚀剂保护等三种 保护方法，目的都是避免和减缓锅炉 在停炉时发生的腐蚀现象。 蚀，氧腐蚀点成为阳极，周围成为阴 极。这样如果有氧气存在，腐蚀就会 不断深入，继续加剧。当温度升高时， 各种物质在水溶液中的扩散速度加 快，锅炉水中电阻降低，金属的保护 膜很容易受到破坏，这样加速了金属 的腐蚀速度。 最后，现场检验及运行记录表明 锅炉水质 标准进行水质化验，并 随时检测锅炉给水和锅水溶解氧含 量。对于工业锅炉，当锅炉蒸发量 建立健全锅炉安全管理规章制 度，完善锅炉房各项记录。配备持 证锅炉相关人员，人的问题是核心 ≥１０ ｔ／ｈ要除氧，要求给水溶解 氧含量≤０．１ ｍｇ／Ｌ。常用的给水 除氧方法主要是热力除氧和化学除 氧两种，热力除氧法是采用热力除氧 器将水中溶解氧除去，它是给水除氧 的主要措施。对于蒸发量小工业锅炉 采用热力除氧存在一定困难，因此化 因素和关键，加强锅炉安全管理人 员和司炉人员的责任心。建立岗位 责任制，责任到人，一环扣一环， 密切配合好，形成合力。按照锅炉 房的人员配备，做好水处理记录， 此锅炉停炉频繁，并且在停炉期间， 没有采取任何保护措施，设备运行维 健全水质管理制度，对待安全问题， 不能有丝毫麻痹和懈怠心理，安全 重干泰山。水处理作业人员与司炉 人员密切配合，按照ＧＢ１５７６－２００８ 护和管理不到位，没有保养记录，也 未配备持证水处理作业人员，没有对 锅炉水样及时进行化验分析。停用锅 炉腐蚀所造成锅炉表面粗糙，凹坑状 学除氧法目前是主要的除氧措施。 锅炉运行中严格控制锅炉给水 和炉水的ｐＨ值，以减缓锅炉腐蚀。 一方面，电解质溶液中氧离子浓度的 水质标准执行，加强水质处理和监 测力度，根据锅炉给水和炉水检测 态及腐蚀产物会成为运行中腐蚀的 促进因素。当锅炉经常停用、启动， 变化，直接决定着腐蚀速度。提高给 水的ｐＨ值，可以防止给水管道中氢 去极化腐蚀，也能防止金属表面保 护膜的损坏。所以一般控制给水ｐＨ 指标合格与否，适当进行锅炉排污， 及时调节炉膛燃烧状况。圜 编辑 韩颖 在运行腐蚀中生成的低价氧化铁，在 锅炉下次停用时，由于吸收空气中的