锅炉给水中氯离子危害浅析
李明辉，王剑，王建样
（焦作市锅炉压力容器检验研究所，河南焦作４５４１００）
摘要：通过时锅炉水冷壁管穿孔泄漏事故调查分析．阐述了锅炉给水中氯离子含量过高且与溶解氧共同作用发生复杂的电化学腐蚀。造成腐蚀穿孔的机理，并提出控制给水中氯离子含量预防和改进措施。关键词：水冷壁：氯离子；溶解氧；电化学腐蚀：庸蚀穿孔中圈分类号：１１＜２３３．５
文献标识码：Ｂ
文章编号：１６７２—５４５Ｘ（２０１２）０９－０２４０－０２
近期，我市相邻两个单位的锅炉相继发生水冷壁管穿孔泄漏事故。经检查，一台型号为ｓＨＧ２—０．８共有３根水冷壁管上发生穿孔腐蚀现象，穿孔直径在０３～５ｍｍ之间；另一台ＳＨＧ２—０．８炉造成共有５根水冷壁管上发生穿孔腐蚀现象，穿孔直径在０４—
６ｎｌ／ｎ之间。打开锅筒后，发现两台锅炉锅筒底部均有
从分析结果看，井水硬度和氯离子含量均很高．给水硬度和ＰＨ值合格。而氯离子含量过高。因未取到锅炉水水样，从两单位一年来的化验记录看到锅水的ＰＨ值在１０—１２之间。符合国标要求，但锅炉水碱度在１８—２８之间．说明锅炉水碱度较高。而锅筒及水冷壁管内均无水垢，说明其不会发生碱性腐蚀。可
多处溃疡状腐蚀坑，其中一台多为中１０一４０
ｘ
２ｍｍ
能是近年来井水被污染．导致井水中氯离子含量很
高。给水硬度合格，锅炉水碱度较高，可使水中残留硬度在锅水中形成流动性较高的水渣，而避免了锅炉内及水冷壁管内结垢。
由于井水中氯离子含量很高，而通过钠离子交换后又不能除去，仍留在给水中，从而带到锅炉内，致使锅炉水中氯离子含量过高，而氯离子具有破坏保护膜的能力，并且会加快氧腐蚀的速度。通常６ｔ／ｈ以下的低压锅炉一般不对给水进行除氧，如果给水中的溶解氧含量较高时，在特定条件下会发生氧腐蚀，且在氯离子含量较高时，如果氧化膜不连续或金属表面存在硫化物夹杂，极易形成孔蚀。从以上分析可以看出，造成水冷壁管穿孔泄漏事故的主要原因，就是过高的氯离子含量与水的溶解氧综合作用的结果。
的腐蚀坑，另一台多为０１０—３０×３ｍｍ的腐蚀坑，
最大一个腐蚀坑为们５
ｘ
４一，坑内均未见腐蚀产
物，对两台锅炉锅简其余部分测厚，均未发现明显减薄，锅筒和水冷壁管内均无水垢。两单位均采用锅外
钠离子交换法进行水处理，两台锅炉使用时间分别
为１２年和８年，以前均未发生过锅筒腐蚀和水冷壁管穿孔泄漏现象，但在两年前，均发现锅筒内发生溃疡状腐蚀事故。
１
原因分析
为了弄清锅炉腐蚀原因，我们首先从水质分析
入手。两个单位共用一个深水井，前几年井水可饮用，近两年来，发现井水口感发涩，不能饮用。为此，我们分别调取了两个单位一年来的水质分析化验记录，发现两单位在水化验项目中，均未做氯离子含量检测。为此，对两个单位的井水和给水分别进行抽样
２腐蚀机理讨论
从腐蚀状况来看，腐蚀为水冷壁管穿孔腐蚀和局部溃疡状腐蚀，且无腐蚀产物。具有氧腐蚀和孔蚀的特征。
（１）以氧腐蚀为主氧腐蚀的电极反应为
Ｆｅ＿＋Ｆｔ尹＋２ｅ
分析（因锅炉停运，未抽到锅水水样），分析化验结果
如表１所示。
衰１
两单位井水与给水抽样分析结果
翥巡
井水蛤水
总牲（兰船）（ⅡＩｍｄ，Ｌ）
１４０ｍＩ／００２
３ｊ３ｊ
ＰＨ
（虢）
３町
３∞Ｍ
０２＋２Ｈ２０＋４ｅ一４０Ｈ一
收稿日期：２０１２－（３６－０６
作者简介：李明辉０９７５－－）。男，回族，河南焦作人，助理工程师．研究方向：承压类特种设备检验。
万方数据
《装备制造技术）２０１２年第９期
从而造成：
Ｆｅ“＋４０Ｈ＿＋Ｆｅ（０Ｈ）２
４Ｆｅ（ＯＨ）２＋２Ｈ２０＋０厂珥Ｆｅ（０Ｈｂ
Ｆｅ（ＯＨ）２＋２Ｆｅ（ＯＨ）ｆ－４Ｆｅ３０４＋４Ｈ２０
（２）氯离子存在加速氧化进程
氯离子含量较高时与Ｆ白ｑ反映生成可溶性ＦｅＣＬ，，使产生的腐蚀产物溶解，露出新的基底金属，加快氧腐蚀速度，并且在腐蚀坑内看不到腐蚀产物，从而产生溃疡状腐蚀。反应公式如下：
８Ｈ＋＋６ＣＬ－＋Ｆｅ３０ｒ＿＋３ＦｅＣｋ＋４Ｈ２０（３）孔蚀
在氯离子和溶解氧化物共存的条件下，碳钢表面氧化膜不连续或表面存在硫化物夹杂的情况下，便有可能形成孔蚀。
当孔蚀发生时，孔内金属表面处于活态，电位较负，孔外金属表面处于钝态，电位较正，于是孔内外构成一个活态一钝态电偶腐蚀电池，孔内产生阳极溶解，其反应为：
为避免今后此类事故再发生，使用单位应加大水处理工作力度，严格按照ＧＢ／Ｔ１５７６－－２００８｛－Ｉ＂业锅炉水质进行水质》指标测定，对原水（井水或自来水）进行定期测定，在发现异常情况时，必须及时处理，通过更换水源或增添水处理设施。达到保证锅炉给水符合国标的要求。
参考文献：
【１】１魏宝明．金属腐蚀理论及应用【＾Ｉ】．北京：化学工业出版社，
１９８４．
中性，这样就使孔内形成金属氧化物（如ＦｅＣＬ。等）的浓溶液，这种浓溶液可使金属表面继续维持活态。而由于氯化物的（ＦｅＣｋ）水解，孔内介质酸度增加，这样就使阳极溶解速度加快，最终导致孔蚀使水冷壁管穿孔泄漏事故。
（４）事故分析
由于使用单位长期忽视氯离子含量的测定，没有认识到氯离子的危害，致使锅炉在氯离子严重超标情况下运行，最终造成水冷管壁穿孔泄漏事故。
４
预防和改进措施
Ｆ—Ｆｅ“＋２ｅ．
孔外的主要反应为：
Ｉ／２０２＋Ｈ２０＋２ｅ＿＋２０Ｈ’
这样，孔内介质相对孔外介质呈滞留状态，孔内金属阳离子不易往外扩散，溶解氧不易扩散进来，由于孔内金属阳离子浓度增加，氯离子进入以维持电
ｔ２］ＧＢｆｒｌ５７６－－２００８．工业锅炉水质【ｓ】．
【３】陈洁，杨东方．锅炉水处理技术问ｊｇｉＭ］．北京：化学工业出
版社．２００３．
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＤｉｓａｄｖａｎｔａｇｅ
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万方数据
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