鍋爐停爐保養

    人們對鍋爐停用腐蝕的概念模糊， 也很淡然， 其實鍋爐停用的腐蝕比運行期大得多，我國鍋爐在停用期間的保養除了核電站 、發電廠、 中高壓鍋爐做的比較好外，其余的80%以上的鍋爐停用保護效果不佳，辦法不當， 更有甚者不做保養。

（一）、停用鍋爐腐蝕的原因

      停用鍋爐腐蝕是對鍋爐停用期間發生的各種腐蝕的總稱，發生腐蝕的原因既有管理上的問題，也有技術上的不完善，或者是產品的質量性能不佳等原因。

       對停用鍋爐的最常見的做法是放掉鍋水或者充滿水。在這兩種情況下，鍋爐的金屬都可能發生嚴重的腐蝕。發生腐蝕的必要條件是水氧共存。

（1）充滿水的情況下：

       在充滿水下，腐蝕進行的過程大致是：氧在金屬表面上的某些地方同金屬接觸，富氧區成為陰極，貧氧區成為陽極受到腐蝕。接著腐蝕產物形成一個差不多是半球形覆蓋，使蓋罩下面的金屬缺氧而受到腐蝕。

       由于供氧的程度不同，銹瘤的表層是紅褐色的高價鐵的氧化物。內層是黑色的磁性氧化鐵或灰綠色的亞鐵和高價鐵的化合物的混合物，下方是腐蝕孔。

      腐蝕最敏感的地方是金屬的缺陷處 ，例如金屬的保護膜受到破壞的地方和金屬中存在有內應力的地方。處在污垢顆粒下方的金屬為差異充電電池的形成創造了條件，也是最敏感區。   

      在充滿水時，鋼的腐蝕受到陰極所控制，腐蝕速度與溶解氧的含量成正比。雖然高濃度的溶解氧可以使鋼鈍化，但溶解氧的濃度是難以達到的。水溫升高10度，鋼的腐蝕速度將增大30%左右。

（2）排掉水的情況下：

       在鍋爐排掉水的情況而不進行干燥的情況下，鍋爐內整個表面將處于潮濕狀態，而供氧又十分充足，腐蝕將從許多點開始，以很快的速度向外蔓延，直到表面覆蓋滿銹層之后，腐蝕速度減慢，達到一個大體不變的腐蝕速度時，腐蝕速度減慢。

     如果在排水之后立即進行干燥的話，腐蝕則取決于空氣的干燥程度或相對的濕度。
    對于大多數使用軟化水鍋爐來說，在運行一段時間，排掉鍋水，接著進行干燥之后，鍋內表面不可能十分干凈的。在某些局部表面上，往往存留著運行過程中生成的水垢，在鍋爐的表面被吹干或者烘干的過程中，隨著水分的蒸發，溶解在水中的鹽分和物質也將不斷的析出，不管是運行中生成的水垢還是干燥過程中生成的殘留物質，其成分都十分復雜。其中許多物質具有很強的吸濕性，這類物質的臨界濕度通常是70%左右，而某些鹽類在遠低于50%的相對濕度下就會引起腐蝕。

（二）停用鍋爐腐蝕的危害：

鍋爐停用期間腐蝕的危害性不僅僅是由它在短時期內造成的大面積的腐蝕，甚至腐蝕穿孔，而且加劇鍋爐運行時的腐蝕，其主要原因如下：

（1）停用時因金屬溫度低，其腐蝕產物大都是疏松狀態的FeO，它們附在管壁上的能力不大，鍋爐啟用時很容易被水帶走，所以，當停用系統啟用時，大量的腐蝕物就轉入鍋中，使鍋水中的含鐵量增大，這會加劇鍋中沉淀物的形成過程，加劇腐蝕和結垢。

（2）停用腐蝕使金屬表面產生沉淀物，﹝金屬腐蝕產物﹞。所造成的金屬表面的粗糙的狀態，會成為運行中腐蝕的促進因素。

       因此停用的鍋爐腐蝕危害性特別大，防止鍋爐水汽系統的停用腐蝕，對鍋爐的安全運行有著重要的意義。   

       中華人民共和國勞動人事部《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》第188條規定：“對停、備用鍋爐必須采取防腐措施 ，做好保養工作”。

      《熱水鍋爐安全技術監察規程》第146條規定：對備用或停用鍋爐，必須先將鍋爐及除污器內的水垢、污物、泥渣清除，然后采取防腐措施，并定期對鍋爐內部進行檢查，以保證防腐措施有效。采用濕法保養的鍋爐，還應有防凍措施。

     為此，在鍋爐停用期間必須采取保護措施。

(三）鍋爐停爐保護的方法

防止鍋爐停爐腐蝕的方法較多，按照保護方法或措施的作用原理，停用保護方法可分為三類：

1、阻止空氣進入鍋爐水汽系統內部；

2、保持停用鍋爐水系統金屬表面干燥；

3、使用緩蝕劑，減緩金屬腐蝕。

     在選擇停用保護方法時主要根據以下原則：

1、鍋爐參數與類型。

     首先要考慮鍋爐的類別，對水質要求比較高的鍋爐，只能采用揮發性藥品保護；其次考慮鍋爐參數，通常對水汽系統結構復雜的鍋爐，有些部位不易放干，不宜采用干燥法。

2、停用時間的長短。

    鍋爐停（備）用期限劃分：

短期——＜60h；中期——60h-2周；長期＞2周。

      停用時間不同，所選用的方法也不同。對熱備用狀態的鍋爐，必須考慮能隨時投入使用，一般采用蒸汽壓力法。對于短期停用機組，一般采用濕式保護。

 3、選用保護方法時，要考慮現場條件。

      現場條件包括設計條件、給水的水質、環境溫度和藥品來源等。如采用濕式保護的各種方法時，在寒冷地區需考慮防凍。

       在選擇停用保護方法時，必須考慮鍋爐的特點，才能選擇出合適的藥品或恰當的保護方法。也只有充分考慮保護時間的長短，才能選擇有效的停爐保護法。

常用的停爐保護方法有濕式保護法、干式保護法和聯合保護法。

濕式保護法有：氨水法、氨-聯氨法、蒸汽壓力法、給水壓力法等。

干式保護法有：熱爐放水余熱烘干法、負壓余熱烘干法、鄰爐熱風烘干法、干燥劑去濕法、沖氮法、氣相緩蝕劑法等。

聯合保護法有：沖氮或充蒸汽的濕式保護法。

1、濕式保護法：

      濕法保護，這類方法是用有保護性的水溶液充滿鍋爐，借以杜絕空氣中的氧進入鍋中。這類方法根據所用的水溶液不同分以下幾種:

（1）氨-聯氨法： 

       鍋爐停運后，放盡鍋爐存水， 將氨-聯氨制成保護水溶液充滿鍋爐水汽系統，防止空氣進入。此法適用于3個月以上長期停用的鍋爐。

      除鹽水配置聯氨含量至200mg/L-300mg/L，并用氨調整PH至10-10.5。在充保護液過程中，每2小時分析聯氨濃度和PH一次，保護期間每天分析一次，若發生氣包或分離器水位下降，應及時補充保護液。加液前將銅件拆除，以免腐蝕。

（2）氨液法：

       用800mg/L氨溶液用泵打入鍋爐，并使其在循環系統的情況下，各取樣點的濃度都一致，封閉鍋爐，每周檢查一次，如果濃度降低，及時補加。加液前將銅件拆除，以免腐蝕，冬季做好防凍措施。

（3）保持給水壓力法：

      此法適用于停用一周以內的短期停用鍋爐。

      將除氧合格水[或加有除氧劑水]注入鍋爐，并用給水泵頂壓，使鍋爐內保持一定正壓，每日檢查一次水中溶解氧。如氧含量超過規定標準，就更換鍋爐水。此法對于一般小型鍋爐條件難以滿足。

（4）保持蒸汽壓力法：

      此法適用于對于小容量或經常啟停的鍋爐。

     停用后間斷生產的鍋爐，保持鍋爐蒸汽壓力0.2-0.3Mpa以防止空氣滲入水汽系統。在保持期間，鍋爐應維持運行時的標準，每班分析一次鍋爐含氧量，并紀錄鍋爐壓 力。當鍋水溶解氧不合格時，應升火排氣，冬季做好防凍。

（5）堿液法：

      鍋爐停爐后，將鍋水放盡，清楚水垢和煙灰，關閉所有的人孔、手孔和閥門等，然后加入軟水至最低水位線，再用專用泵將配制好的堿性保護液注入鍋爐。保護液的成分是：NaOH按每噸鍋水加8—10Kg，或Na3PO3按每噸鍋水加20Kg。當保護液全部注入后，開啟給水閥，將軟水灌滿鍋爐，直至水從空氣閥冒出，然后關閉空氣閥和給水閥，，開啟專用泵進行水循環，使溶液混合均勻。

     在整個保養期間，要定期生微火烘爐，以保持受熱面外部干燥；定期開泵進行水循環，使各處的溶液濃度一致；每日監測堿液箱和水位，每月監測水中堿度，如堿度低時補充，做好冬季防凍。

     以上綜合了國內常用的濕法保護方法，總體上這些方法能按操作要求規范實施，將得到較好的效果，但操作都很煩瑣，需專人監測，多次投藥，做好冬季防凍。  

2、干法保護：

      這種保護方法是鍋爐停用以后將鍋爐水放盡，保持鍋爐本體干燥，或加入某些干燥劑吸收空氣中的水分子保持金屬表面干燥，從而達到防腐目的，

（1） 烘干法

將鍋爐水溫控制在100攝氏度到120攝氏度時，將鍋水放盡，利用余熱或點微火烘烤，將爐內金屬表面烘干 。此法適用臨時檢修或小修鍋爐時，停用期限不宜超過一個月。

（2）干燥劑法

       在鍋爐停用后，當鍋爐水的溫度降至100～120℃時，將鍋爐內的水全部放掉，利用爐內余熱，將金屬表面烘干，并清除沉積在鍋爐水系統內的水垢和水渣。然后在鍋爐內放入干燥劑，保持金屬表面干燥，防止腐蝕。

常用的干燥劑有三 種：

       無水氯化鈣—— 常用量1.0～2.0kg/M3

       生石灰—— 常用量2～3kg/M3

       硅膠 ——常用量1～2kg/M3

       干燥劑的放置方法： 將藥品分盛在若干個塘瓷盤內，分別放入汽泡、各聯箱內。裝入的數量和位置應在鍋爐保養記錄內，以免投入運行時忘記取出。干燥劑放入爐內后應立即關閉各汽水閥門，防止外界空氣進入。 干燥劑放入一個月后應進行第一次檢查。如發現潮解，應立即更換或烘干。以后可每三個月檢查一次。

        此法適用于較長時間的停爐保養。汽包容積占整個鍋爐水容積的比例越大，此法越方便。

（3）聯合保護法

         充氨氣法：

       此法適用于長期冷態備用鍋爐，可達3個月以上。是將鍋爐內充滿氨氣，排掉爐內的空氣 ，降低爐內的分壓，減少金屬表面濕潤膜的含氧量，同時氨溶解在濕潤膜中，使膜呈堿性對鋼鐵具有保護作用。

      對于鍋爐局部有少量積水也不會影響防腐蝕效果。使用時注意防止氨氣中毒，將銅件拆除，充氨要緩慢進行。因氨氣蒸發時會吸收大量的熱，要防止管壁出現結霜現象。 保持鍋爐內的壓力和含氨量， 及時檢查泄露， 以免中毒。

       此法使用的氮氣純度宜大于99.9%, 保護期間應定期監測氮氣壓力、純度和水質。一般在工業鍋爐上因現場條件和鍋爐密閉性問題較少采用。

（4）氣相緩蝕劑法：

        此法適用于冷態備用鍋爐。一般適用于中長期停用鍋爐。

   此法是在鍋爐停爐后，熱爐放水、余熱烘干。當鍋內空氣相對濕度小于90%時，采用專門設備向鍋內充入氣化了的氣相緩蝕劑或放入汽相緩蝕劑；當氣相緩蝕劑濃度達到30g/m³后或沖至排氣口PH>10時，停止充氣相緩蝕劑。

          鍋爐停用保護常用的氣相緩蝕劑一般為碳酸環己胺和碳酸銨，它們對銅部件有腐蝕，應有隔離措施。碳酸環己胺為白色粉末，有氨味，與人體接觸時，有輕微刺激感。使用時操作人員應注意保護，切勿濺入眼內。實施氣相緩蝕劑保護的鍋爐，當人進入汽包時，必須首先進行通風換氣。

（5） TH-901法

       該法比傳統的干法和濕法簡便易行。 TH-901緩蝕劑具有滲透力強，緩蝕半徑大等優點。無需除氧和干燥，只要把緩蝕劑放入鍋爐，緩蝕劑就能自動發揮作用，從而對停用鍋

一般適用于中長期停用鍋爐。

爐實施方式是：

1、趁熱排完鍋爐水，清除沉積在鍋爐水汽系統內的水渣及殘留物；

2、當水汽系統內表面較清潔時，在聯箱與鍋爐中加藥，藥品用托盤盛放，加量按1Kg/m³計算，若排水后鍋內積水過多時，藥品用量可加大0.5-1倍；

3、封閉鍋爐；

4、本品對鍋爐運行無害，鍋爐重新啟動時，不必清除藥品，只取出盛器即可；若系生活鍋爐，啟用時先用水沖洗一遍，即可正常運行。