立式锅炉停炉保养经验

摘要：立式锅炉私人拥有量逐年增多，由于停炉保养不善，氧腐蚀严重，造成锅炉使用寿命大大缩短。据此，阐述了停炉后未保养的危害，分析了停炉腐蚀产生机理，提出了经验性停炉保养措施。

关键词：立式锅炉 氧腐蚀 产生机理 保养措施

随着经济的发展，人民生活水平的提高，锅炉的拥有量和使用量呈大幅度增长趋势。生活取暖用锅炉和公共浴池用锅炉的出现，使立式蒸汽锅炉拥有量逐年增多，与工业用锅炉呈并举之势。在近几年的年度检验中发现，低压立式锅炉夏季停用至少五至八个月，大多因在停用期间未加以保养，或停炉保养不善，造成锅炉内外部氧腐蚀比较严重，使得锅炉在短时间内引起渗水、漏水的事故屡屡发生。因此立式锅炉停用期间保养已到了不容忽视的地步。

一、河南远大锅炉有限公司生产的具有代表性的立式锅炉结构

（一）立式弯水管锅炉

主要由锅壳、炉胆、弯水管等部件构成。锅壳带有椭圆形封头，人孔开在封头的中部，锅壳中部外侧的烟箱内布有很多弯水管，上下两端焊接在锅壳上。炉膛内也布置有弯水管，两端焊接在炉胆壳和炉胆顶上。烟气由炉膛经喉管进入锅壳中部外侧的烟箱，然后分为两路水平回转，横向冲洗烟箱内的弯水管，最后集烟箱和烟囱排出。

（二）立式横火管锅炉

主要由锅壳、管板、火管和炉胆等四个主要部分组成。炉胆前部开有炉门孔，并扳边与炉门圈连接。炉胆后上部也开有椭圆形孔并扳边，用喉管与后管板下部的月形部分相连接。炉胆下部用U形下脚圈与锅壳连接。烟气由炉膛经喉管到后烟箱，通过火管（火管全部在水位线以下）到前烟箱，再由烟囱引出。

二、停炉后未保养的危害

很多用户在立式锅炉停炉后，未采取合理的保养措施，只是将锅水一放了之，结果造成炉胆下脚圈处积水，使水汽系统内部湿度过大，金属表面形成水膜，空气中的氧溶解在水膜中，致使金属表面产生腐蚀。而且这些腐蚀产物在锅炉运行时起阴极作用，促使金属继续腐蚀。很多司炉工对立式锅炉在清渣时，将灰渣堆放在炉门附近，并用水浇，由于燃料中硫的氧化物有5%随渣排出，水浇炉渣时，与其中的三氧化硫生成酸，腐蚀下脚处钢板。有的在锅炉的清灰坑内积满了水，这也造成锅炉下部腐蚀。总之，由于停炉保养不善，氧的腐蚀、铁垢下腐蚀，经过一个夏季的腐蚀量往往超过几年运行状态下自然腐蚀量的总和。常此以往，会造成恶性循环，加大维修量和经济投入，增加了不安全因素，并会极大地缩短锅炉的使用寿命。

三、停炉腐蚀产生机理

停用锅炉的腐蚀，并不是一种单一的腐蚀。

（一）氧对锅炉腐蚀有显著影响

主要表现在以下几方面：

1.氧的腐蚀主要是电化学腐蚀。氧是阴极去极化剂，锅水中的溶解氧不断吸收电子，具有极化作用，铁离子不断进入锅水，产生腐蚀。溶解氧的含量决定着腐蚀的强弱，且成线性正比关系。

2.由于氧有奪电子的能力，夺得电子后和水中H+合成OHˉ。锅水中含氧不均匀时，在高氧浓度（阴极）和低氧浓度（为阳极）部位的金属产生电位差，发生电化学腐蚀。

O2+4eˉ+2H2O→4OHˉ

3.氧的气体腐蚀是一种化学腐蚀。水中同时存在溶解氧和二氧化碳时，溶解氧使二氧化碳腐蚀产物进一步氧化，4Fe（HCO3）2+O2→2Fe2O3↓+8CO2+4H2O生成的二氧化碳又可产生腐蚀。如此循环，加深腐蚀。停用时，铁被氧化成高价Fe3O4和Fe（OH）3成为锅炉运行时氧的代用品，是腐蚀电池的阴极去极化剂。

Fe（OH）3+e→Fe（OH）2+OHˉ

Fe3O4+H2O+e→3FeO+2OHˉ

铁在此基础上继续发生腐蚀。结果高价氧化铁发生了还原反应，生成低价氧化铁，并且在铁锈下面由于充氧浓度不同，产生强烈的浓度差腐蚀，使氧化铁大量随着锅炉的交替运行和停用，腐蚀过程随之发生恶性循环。如果不采用防腐措施就会产生严重后果。立式锅炉下脚圈内积有水渣，在停用时，其容易积水吸收潮气，比其它部位腐蚀的要严重。

（二）PH值对锅炉腐蚀有明显影响，而且更直接

PH值是水中氢离子摩尔浓度的负对数，用以表示水的酸碱度，PH值小于7，水呈酸性，会对金属形成酸性腐蚀。PH值大于7时，为碱性。钢铁的钝化区PH值为9～13。当PH值为10～12时水的碱度适度，与水接触的钢材表面会形成一层氧化保护膜，阻止腐蚀继续发生，当PH值大于12时，钢材表面氧化保护膜就会被溶解，使腐蚀继续发生。

四、停炉保养措施

锅炉停用时，发生腐蚀的原因主要是空气中氧的侵入，水中的溶解氧与钢材表面相互作用的结果。因此，平时停炉大多采用干保养法，但此种方法对于立式锅炉不太适用。对于立式锅炉来说，可采用防止空气进入停用锅炉内部，最简单也最实用的方法就是停炉时不将锅水放掉（因为放掉锅水，空气必须进入），而且使锅炉充满水，排出汽空间空气。

1.人所共知，在大气中水加热到沸腾时，水的饱和蒸汽压力等于汽水界面上的大气压力，氧的分压即为零，此时氧气在水中的溶解度急剧下降（氧在水中的溶解度随温度的变化见附表），而从水中逸出。为此，我们可以采用把锅水加热到100℃以上，同时打开炉顶部的放空阀或安全阀进行简单的热力除氧，降低充入的锅水中溶解氧的含量。

2.采用碱液，按照锅炉的水容积进行碱液配制，需碱量5～6kg/m3（NaOH），3～4kg/m3（Na3PO4），把锅水的PH值控制在10～12之间，使钢材表生成一层钝化保护膜，阻止腐蚀。

3.清除炉膛内炉渣及积灰，搞好锅炉外部防腐。

4.关闭锅炉所有阀门，采用密封保养。

五、结语

笔者通过对本市多台停用二年以上的立式锅炉，跟踪检验表明，上述方法简单方便，投资少，效果好。在停用期间炉胆、锅壳、水管、烟管、下脚圈的腐蚀量不明显。

（作者单位：河南省锅炉压力容器安全检测研究院）

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