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一起锅炉高温烟管腐蚀原因分析【摘要】 锅炉烟管因腐蚀造成渗漏, 腐蚀产物由Fe3O4 、α相中的Fe2O3 以及Ca 、Fe 离子化合物组成。在腐蚀表面层的红褐色产物是各种形态的氧化铁(如Fe2O3 等) 以及Ca 、Fe 离子化合物并以铁垢形式存在; 腐蚀产物中的黑色粉末为Fe3O4。根据腐蚀原理并结合锅炉运行状况对该锅炉烟管腐蚀特征、机理、原因进行分析, 可以认定该锅炉烟管腐蚀为电化学腐蚀, 腐蚀的形式为局部腐蚀, 腐蚀类型为氧腐蚀及沉积物下碱腐蚀。 【关键词】 锅炉烟管腐蚀 Abstract:The boiler tube leakage is due to the corrosion, corrosion products are com pounded by Fe2O3 and Ca, Fe ion in the Fe3O4 and αphare. According to the principle of corrosion and combining with the boiler situation, the paper anlyses the mechanism, characteristics, causes of the boiler tube corrosion. We can identify that the boiler tube corrosion is the electrochemical corrosion, and the form of the corrosion is the local corrosion and the corrosion type is the oxygen corrosion and alkali corrosion under the sediments. 1.概述 福州市某公司于1996 年陆续进口四台蒸汽锅炉, 锅炉为卧式内燃燃油蒸汽锅炉, 主要参数如下:锅炉型号为CF-1012-12K , 设计压力为1.2MPa ,额定蒸发量为9.6t/ h , 锅壳厚度为16mm , 炉胆厚度为14mm , 烟管规格为φ76×3.2mm , 烟管材质为ST45。锅炉的水处理为锅外化学处理, 给水以加药除氧。锅炉运行时间近10年, 四台锅炉基本同时运行。在历次定期检验中未发现锅炉烟管有异常变化,其中1#锅炉于2007年改为燃煤气发生炉煤气,运行一年后发现部分烟管水侧存在点状腐蚀, 深约0.5mm,2008 年3月发现有多根烟管渗漏, 停炉后经割管对烟管表面进行宏观检查, 其表面附着一层较薄呈红褐色的水垢; 在烟管的水侧表面存在许多鼓疱, 去除鼓疱后为腐蚀点, 呈溃疡状,腐蚀产物为黑色粉末状, 清除腐蚀产物后为腐蚀凹坑并造成渗漏,凹坑表面呈黑色, 腐蚀凹坑长为2～5mm , 深为0.5~2.0mm , 个别处已穿孔。腐蚀属于局部性腐蚀,即主要集中在金属表面局部区域。 2.腐蚀分析 对烟管腐蚀产物测试分析, 结果为:Fe3O4 + ?- Fe2O3 + Ca2 Fe2O5 + Ca3 Fe2 Si3O12腐蚀产物由Fe3O4 、?相中的Fe2O3 以及Ca 、Fe 离子化合物组成。腐蚀表面层的红褐色产物是各种形态的氧化铁(如Fe2O3 等) 以及Ca 、Fe 离子化合物并以铁垢形式存在。腐蚀产物的黑色粉末为Fe3O4 , 这是因为钢管表面由于电化学不均匀性,包括金相组织的差别, 夹杂物的存在, 氧化膜的不完整, 氧浓度差别等因素造成的各部分电位不同,形成腐蚀电池。 在腐蚀坑内部: 阳极反应: Fe →Fe2 + + 2e Fe2 + 的水解: Fe2 + + H2O →FeOH+ + H+ 阴极反应: 2H+ + 2e →2H →H2 ↑ 在腐蚀坑口: FeOH+ 氧化: 2FeOH+ + 1/2O2 + 2H+ →2FeOH2 + + H2O Fe2 + 氧化: Fe2 + + 1/2O2 + 2H+ →2Fe3 + + H2O Fe3 + 水解: Fe3 + + H2O →FeOH2 + + H+ FeOH2 + 水解: FeOH2 + + H2O →FeOH3 + + H+ 形成Fe3O4 : 2FeOH2 + + H2O + Fe2 + →Fe3O4+ 6H+ 形成FeOH : FeOH2 + O H- →FeOH + H2O 在腐蚀坑外: 氧还原: O2 + 4e + 2H2O →4OH- FeOH 的还原: 3FeOH + e →Fe3O4 + H2O + OH- 所生成的腐蚀产物覆盖坑口, 这样氧很难扩散进入坑内。阳极反应为铁的离子化