(中国石油集团电能有限公司热电一公司技术监督部)
摘要：在锅炉检验中，结垢腐蚀是锅炉存在安全隐患的主要原因，检验的主要指标是水中杂质和含氧量。由于水循环蒸发改变pH值，锅炉内部出现结垢，影响锅炉的使用寿命。锅炉是工业生产中的重要设备，结垢腐蚀是影响锅炉寿命的主要因素之一，腐蚀部位通常不容易判定，如果出现局部泄漏，威胁整个锅炉的运行安全。因此要了解锅炉结垢腐蚀的成因，寻求合理的防范措施，规避危害。
【关键词】：锅炉；腐蚀；结垢；控制
锅炉结垢腐蚀是锅炉检修中需要重点关注的问题，结垢腐蚀带来较大的危害，也会增加检修和维护的成本。工业设备中常见的锅炉腐蚀有低温腐蚀和有氧腐蚀，判断腐蚀部位通常需要几天或者更长的时间，局部的泄漏会造成连锁破坏，需要加强防范，保障锅炉的安全、节能和有效运行。
一、锅炉结垢的危害和处理
（一）锅炉结垢的危害
锅炉结垢影响传热效果。水垢的导热系数远远低于钢材，锅炉受热面结垢会降低传热效率，影响传热效果。基本上水垢厚度每增加1mm，就会降低传热效率5%以上。锅炉结垢增加大气污染，由于结垢降低热效率，需要增加燃料的用量才能得到一定的要求，尤其是增加煤的用量，会增加大气污染，对空气质量造成危害[1]。锅炉结垢会破坏水汽循环，对流管、水冷壁管等结垢，破坏正常的水汽循环，导致循环阻滞。锅炉结垢影响锅炉的安全运行，锅炉的受热面温度比炉水大约高6-10℃，但由于存在水垢，受热面温度上升，金属过热可能导致鼓包，甚至爆破，对锅炉的安全运行造成严重影响。
（二）锅炉结垢的原因
由于锅炉给水中钙、镁盐类的存在，导致形成硫酸盐和碳酸盐水垢。随着温度的上升，硫酸盐、碳酸盐等的溶解度降低，到一定程度会析出水渣，高温加热后形成水垢。硫酸盐水垢通常在高温状态下沉淀，在受热强烈的受热面发生，常见于锅炉水冷壁管和对流管。碳酸盐水垢通常在受热不强烈的地方形成[2]。硅酸盐水垢常见于锅炉热负荷高的炉管，主要成分是铁、铝的硅酸化合物，水垢质地硬，化学结构复杂，导热性很差，危害也最大。氧化铁水垢的主要成分是铁的化合物。锅炉正常运行水中含氧量比较低，不会出现氧腐蚀。但锅炉水中溶氧量增加，会出现金属氧腐蚀，形成氧化铁水垢。
（三）锅炉结垢的防范对策
要加强对锅炉水的处理，对原水进行预处理，使用前先进行净化处理。采用石灰软化法的方式处理高碱度和高硬度的水。使用石灰-纯碱软化法，处理低碱度、高硬度的水。使用石灰-石膏处理法，处理高碱度、低硬度的水。处理锅外水的方式有软化处理、氧处理。由于氧、二氧化碳等气体的存在，锅炉容易出现腐蚀，通常需要进行除氧操作。采用热力方式加热水直到沸腾，水中氧气逸出。随少量凝结的蒸汽，排出逸出的氧[3]。对水有害离子Mg2+等，通常使用离子交换的方式软化，使用交换剂吸附，可交换离子溶入水肿，将水中钙离子和镁离子除去，从而软化水。处理结垢可以在锅内加入化学药品，炉水中的离子会和化学药品产生反应，通过排污吗，将流动性水渣排出。常用的化学药品有氢氧化钠、磷酸三钠、有机胶体等。由于蒸汽蒸发，水减少，固形物浓度增加析出沉淀，容易在高温下形成水垢，需要合理操作定期排污，减少水垢的产生。
二、锅炉腐蚀的危害和处理
（一）锅炉腐蚀的危害
锅炉腐蚀使金属的有效厚度减少，容易破坏金属内部的金相组织，影响承压能力和力学性能，导致锅炉使命时间缩短。锅炉腐蚀也会导致严重事故，泄漏、爆炸等，严重威胁工作人员的安全。
（二）锅炉腐蚀的原因
钢材容易被水中的溶解氧腐蚀，铁和氧形成两个电极，形成腐蚀电池，氧不断得到电子，铁不断失去电子，出现溶解氧腐蚀。水中由于二氧化碳的溶解，使水呈现酸性[4]。不断增加水中氢离子浓度，出现腐蚀。温度增加，更多氢离子被电离出，出现腐蚀。金属表面存在结垢，也容易发生腐蚀，就是沉积物下腐蚀，包括酸性腐蚀和碱性腐蚀。由于高温锅炉中的炉灰形成化合物，炉管表面凝结成熔融层，破坏原有的氧化层保护膜，导致炉管材料氧化腐蚀。
（三）锅炉腐蚀的防范对策
当给水溶解氧和铁离子pH值偏低，浓度高，会导致腐蚀，需要处理好给水，pH值不应该低于7，溶解氧含量最低，控制好铁离子浓度[5]。锅炉重新工作时需要加强检查，如果凝结水呈现黄色，需要采取措施，将锅炉水排干，直到铁离子浓度达标。要保持锅炉水的水质合格，pH值过高或者过低都会导致腐蚀。要合理排污，防止结垢，也会控制腐蚀。
锅炉腐蚀防控中要防止垢下腐蚀，防止出现铁腐蚀，保证水质，要防止形成金属表面沉积物。注意定期清洗去除管壁上的物质。保持锅炉内正常的pH值，在金属表面形成保护膜。注意高温腐蚀防护，控制管壁温度，防止对流管、水冷壁管腐蚀。限制热气参数，防止过热器对流受热面烟侧的高温腐蚀，避免蒸汽出口温度靠近过高的部位。加强低温腐蚀防护，可以提高炉膛温度，降低过量空气系数，避免锅炉尾部受热面低温硫腐蚀。采用耐腐蚀的材料，或者在燃料中可以添加硫的中和剂。在锅炉停炉时要做好检测、保养工作，防止出现腐蚀。防止垢下腐蚀需要注意避免含有铁的腐蚀物，先清理锅炉后再使用。要避免金属表面形成沉积。注意对锅炉进行定期检查，清理结垢和腐蚀，避免在管壁上沉积。锅炉维护保养工作十分重要，停炉不超过一个月的，可以采用湿保养的方式。停炉超过一个月的，需要采取干保养的方式。
总之，锅炉结垢和腐蚀对锅炉的运行安全造成严重危害，结垢和腐蚀有较强的隐蔽性，容易被忽视，需要工作人员加强检测和预防，了解结垢和腐蚀的原因，采取相应的措施进行处理，减少结垢和腐蚀，确保锅炉的安全运行。
参考文献：
[1]章振华.工业锅炉垢下腐蚀缺陷成因分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2015(3):316-317.
[2]王强.锅炉检验的常见问题及处理对策[J].科技与创新,2014(2):2-3.
[3]吴笑笑.浅析锅炉结垢带来的危害及清理方法[J].商品与质量,2016(41):56-57.
[4]边晨.锅炉腐蚀问题分析及应对措施[J].上海铁道科技,2018(1):103-104.
[5]赵宏天.关于锅炉检验中常见问题及处理预防措施的探讨[J].经济技术协作信息,2014(9):100-100.