水处理-汽水系统金属的腐蚀及防止-(精选·公开·课件).ppt

锅炉汽水系统的腐蚀及其防止 芜湖市特种设备监督检验中心 伍 韶 君 目录 1、金属腐蚀概论 2、电化学基本知识 3、影响电化学腐蚀的因素及防止方法 4、锅炉给水系统金属的腐蚀 5、锅炉汽水系统金属的腐蚀 6、锅炉的除氧 7、停用锅炉的腐蚀与保护 1. 金属腐蚀概论 金属腐蚀：金属表面和周围介质发生化学作用而遭到破坏的现象。 金属腐蚀的分类 按腐蚀过程的机理，分为电化学腐蚀和化学腐蚀两类。 电化学腐蚀：电极反应，腐蚀过程中有电流产生，在潮湿环境或水中易发生。如：氧腐蚀、酸性腐蚀。 化学腐蚀：纯化学作用，无电流产生。如：过热蒸汽对过热器管内壁的腐蚀；高温烟气对管外壁的腐蚀。 1. 金属腐蚀概论 按腐蚀形式，分全面性腐蚀、局部腐蚀。 全面性腐蚀可分为：均匀腐蚀和不均匀腐蚀。 局部腐蚀可分为：溃疡状腐蚀、斑点状腐蚀、选择性腐蚀、小孔腐蚀、穿晶腐蚀、晶间腐蚀（又称苛性脆化）等。 2.电化学基本知识 2.1 电极电位 Fe + H2O→ Fe2+● H2O + 2e （在溶液中） （在金属上） 金属表面带有负电，水溶液带正电，在金属表面和此表面相接的溶液之间就有电位差，这种电位差称为该金属在此溶液中的电极电位。 2.电化学基本知识 2.2 平衡电位与非平衡电位 当某金属与溶液中该金属离子建立起如下平衡： Me Me+ + e 此电极产生一稳定的电极电位，称为平衡（可逆）电位。 若电极上失去电子和获得电子是靠不同的过程， Me+●e → Me+ + e H+●H2O + e → 1/2H2+ H2O 在电极上得失电子的两种过程不可逆，为不可逆电极， 不可逆电极所表现出来的电位叫非平衡（不可逆）电位。 2.电化学基本知识 2.3 原电池与腐蚀电池 原电池：由化学能转变为电能的装置，由正、负极， 电子，溶液组成。 腐蚀电池：由于金属的组织以及和金属表面相接触的介质不可能完全均匀，在金属的某两个部分会形成不同的电极电位，会组成原电池，这种原电池是使金属发生电化学腐蚀的根源，称为腐蚀电池。 2.电化学基本知识 2.4 极化与去极化 极化：电极电位的变化。原电池或腐蚀电池的阴极、阳极在接通后，阴极电位变低（往负的方向，称为阴极极化）、阳极电位变高（往正的方向，称为阳极极化），阴极和阳极的电位差变小。 去极化：促使原电池或腐蚀电池极化作用的减少或消除。 极化作用可使金属的腐蚀过程变慢甚至完全停止。 去极化作用则可加速金属的腐蚀。 2.电化学基本知识 2.4 极化与去极化 在发生电化学腐蚀的条件下，溶液中必定有易于接受电子的物质，起消除阴极极化的作用，常称为去极化。 去极化剂：起去极化作用的物质。 如：PH值较低时，H+就是去极化剂。 2H+ + 2e→2H→H2 水中O2可成为去极化剂。 O2 + 2H2O + 4e → 4OH- 2.电化学基本知识 2.5 金属腐蚀速度的表示 （1）腐蚀质量表示法Vw 单位时间内，在单位面积上腐蚀掉的金属质量， 通常以g/m2h为单位。 （2）腐蚀深度表示法Vh 单位时间内腐蚀的深度。通常以mm/a为单位。 Vh=8.76Vw /ρ 3.影响电化学腐蚀的因素及防止方法 内在因素（金属本身）：金属的种类、结构、杂质及内部的应力等。 外在因素（周围介质）：水中的含盐量、溶解氧浓度、pH值、温度与水的流速等。 ①溶解氧浓度的影响 溶解氧浓度↑，腐蚀速度增大↑ 但在高纯水中(氢电导率0.15uS/cm)，一定浓度的溶解氧形成保护膜，使腐蚀减弱。 2. 影响电化学腐蚀的因素及防止方法 外在因素 ②pH值 当pH值很低（小于5），pH值越低，腐蚀速度越大。 当pH在中性点附近（6.5～7.5），腐蚀速度受pH值的变化很小。 当pH值较高（大于8以后），pH值增大，腐蚀速度降低。 ③温度的影响 密闭系统中，温度越高，腐蚀速度越快。 敞口系统中，温度高于70℃ ，温度增加，腐蚀速度下降。 2.影响电化学腐蚀的因素及防止方法 外在因素 ④水中盐类的含盐量和成分 一般来说，水中含盐量↑，腐蚀的速度↑ 。 含有CO32-和PO43-时，生成难溶的保护膜，腐蚀速度↓ 含有H+、Cl-、SO42-等离子，对钢铁表面的氧化物保护膜具有破坏作用，它们的浓度↑ ，腐蚀速度↑ ⑤水的流速 密闭系统中，水的流速↑ ，腐蚀速度↑ ⑥热负荷 热负荷↑，保护膜越容易破坏，腐蚀速度↑ 2. 影响电化学腐蚀的因素及防止方法 防止方法 ①合理选用金属材料 ②水质调节 给水及锅水水质符合GB/T1576、GB/T12145 ③形成表面保护膜 ④特殊的保护方法 4.锅炉