锅炉的腐蚀与防腐.ppt

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1、锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护金属腐蚀概论金属腐蚀概论锅炉系统中常见的腐蚀形式锅炉系统中常见的腐蚀形式锅炉腐蚀的影响因素及防止方法锅炉腐蚀的影响因素及防止方法给水系统的除氧给水系统的除氧停炉腐蚀与保护停炉腐蚀与保护锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护第一节第一节 金属腐蚀概论金属腐蚀概论1 1、腐蚀对锅炉的危害腐蚀对锅炉的危害2 2、腐蚀：材料与环境发生反应而引起材料的破坏或变质。、腐蚀：材料与环境发生反应而引起材料的破坏或变质。金属腐蚀：金属的表面和周围介质发生化学或电化学作用而遭到金属腐蚀：金属的表面和周围介质发生化学或电化学作用而遭到破坏的现象。破坏的现象。

2、3 3、金属腐蚀的分类：、金属腐蚀的分类：按腐蚀原理：化学腐蚀、电化学腐蚀；按腐蚀原理：化学腐蚀、电化学腐蚀；按形态：均匀腐蚀、局部腐蚀；按形态：均匀腐蚀、局部腐蚀；金属腐蚀比较直观实用的分类方法是根据金属腐蚀破坏形态来分类：金属腐蚀比较直观实用的分类方法是根据金属腐蚀破坏形态来分类：a a、全面腐蚀、全面腐蚀 b b、电偶腐蚀、电偶腐蚀 c c、孔蚀、孔蚀 d d、缝隙腐蚀、缝隙腐蚀 e e、选择性腐蚀、选择性腐蚀 f f、晶间腐蚀、晶间腐蚀 g g、磨损腐蚀、磨损腐蚀 h h、应力腐蚀破裂、应力腐蚀破裂 i i、腐蚀疲劳、腐蚀疲劳 j j、氢损伤、氢损伤锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护锅炉

3、的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护晶间腐蚀 奥氏体和铁素体不锈钢特有的一种腐蚀形式 在晶界及附近区域发生选择性腐蚀使金属破碎、强度丧失锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护应力腐蚀裂纹形貌特征锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护4 4、化学腐蚀、化学腐蚀化学腐蚀：金属与周围介质发生化学反应而引起的金属腐化学腐蚀：金属与周围介质发生化学反应而引起的金属腐蚀。蚀。特点：腐蚀过程中没有电流产生。特点：腐蚀过程中没有电流产生。例如：蒸汽对锅炉过热器管的腐蚀例如：蒸汽对锅炉过热器管的腐蚀 2Me 2Me O O2 2 2MeO2MeOFe2O3Fe3O4Fe570以下570以上Fe2O3Fe3O4FeFeO锅炉的腐蚀与

4、防护锅炉的腐蚀与防护5 5、电化学腐蚀、电化学腐蚀电化学腐蚀：金属在电解质溶液中，由于金属表面发生原电化学腐蚀：金属在电解质溶液中，由于金属表面发生原电池作用而引起的腐蚀。电池作用而引起的腐蚀。例如：氧腐蚀，酸性腐蚀例如：氧腐蚀，酸性腐蚀金属在潮湿环境或在水中，易发生这类腐蚀。金属在潮湿环境或在水中，易发生这类腐蚀。海水石墨碳钢石墨和碳钢构成的腐蚀原电池锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护 碳钢的电位低，构成了腐蚀电池的阳极，也称负极产生了碳钢的电位低，构成了腐蚀电池的阳极，也称负极产生了氧化反应失去了电子：氧化反应失去了电子：Fe FeFe Fe2 22e2e 石墨的电位高，构成了腐蚀电池的阴极

5、，也称正极，产生石墨的电位高，构成了腐蚀电池的阴极，也称正极，产生了还原反应，得到了电子：了还原反应，得到了电子：O O2 22H2H2 2O O4e 4OH4e 4OH特点：两个不同的电极反应在不同的区域（微阳极和微阴特点：两个不同的电极反应在不同的区域（微阳极和微阴极）上进行，而且有电流流过金属本身，在微电池中，阳极）上进行，而且有电流流过金属本身，在微电池中，阳极过程就是金属的腐蚀过程。极过程就是金属的腐蚀过程。锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护6 6、腐蚀的共同特性：、腐蚀的共同特性：1)1)从热力学角度，腐蚀过程是晶界由不稳定向稳定转变从热力学角度，腐蚀过程是晶界由不稳定向稳定转变的自

6、发过程；的自发过程；2)2)绝大多数的腐蚀过程都是化学、电化学过程；绝大多数的腐蚀过程都是化学、电化学过程；3)3)绝大多数的腐蚀发生在与介质接触的金属的表面。绝大多数的腐蚀发生在与介质接触的金属的表面。7 7、腐蚀危害：、腐蚀危害：1)1)缩短锅炉使用寿命，造成经济损失；缩短锅炉使用寿命，造成经济损失；2)2)引起事故，影响锅炉安全运行；引起事故，影响锅炉安全运行；3)3)增加水中金属离子含量，引起受热面结垢。增加水中金属离子含量，引起受热面结垢。锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护三、电化学基本知识三、电化学基本知识1 1、电极电位、电极电位 金属表面和溶液之间存在的电位差称为金属表面和溶液之

7、间存在的电位差称为 FeFeH H2 2O FeO Fe2 2.H H2 2O O 2e2e 2 2、气体电极、气体电极 3 3、平衡电位（可逆），非平衡电位（不可逆）、平衡电位（可逆），非平衡电位（不可逆）4 4、原电池：化学能转换为电能的系统、原电池：化学能转换为电能的系统 腐蚀电池：由原电池引起的金属电化学腐蚀腐蚀电池：由原电池引起的金属电化学腐蚀 5 5、电动势：原电池两极间的最大电位差、电动势：原电池两极间的最大电位差 6 6、极化：电位差降低，减缓腐蚀；、极化：电位差降低，减缓腐蚀；去极化：使极化作用减小，加速腐蚀；去极化：使极化作用减小，加速腐蚀；7 7、保护膜：阻碍金属腐蚀的保

8、护膜、保护膜：阻碍金属腐蚀的保护膜、8 8、腐蚀速度的两种表示方法、腐蚀速度的两种表示方法锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护第二节第二节 锅炉系统中常见的腐蚀形式锅炉系统中常见的腐蚀形式一、溶解一、溶解氧氧腐蚀腐蚀原理：铁和氧发生电化学腐蚀原理：铁和氧发生电化学腐蚀特征：出现小鼓包特征：出现小鼓包二、二、二氧化碳二氧化碳腐蚀腐蚀原理：酸性物质引起氢去极化腐蚀原理：酸性物质引起氢去极化腐蚀特征：金属均匀变薄特征：金属均匀变薄 氧氧+二氧化碳二氧化碳腐蚀腐蚀特征：没有腐蚀产物，腐蚀速度很快特征：没有腐蚀产物，腐蚀速度很快锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护三、沉淀物下的腐蚀三、沉淀物下的腐蚀防止方法：防

9、止炉管上形成沉淀物、控制水质防止方法：防止炉管上形成沉淀物、控制水质四、水蒸气腐蚀四、水蒸气腐蚀产生条件：产生条件：450以上以上碱性腐蚀碱性腐蚀酸性腐蚀酸性腐蚀发生原因发生原因NaOHMgCl2、CaCl2、发生部位发生部位锅炉管壁锅炉管壁少数炉管上少数炉管上腐蚀特征腐蚀特征均匀减薄均匀减薄有明显凹坑有明显凹坑锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护五、应力腐蚀五、应力腐蚀特点：应力和腐蚀介质共同作用特点：应力和腐蚀介质共同作用锅炉应力腐蚀主要有：应力腐蚀破裂、碱脆、氢脆和腐蚀锅炉应力腐蚀主要有：应力腐蚀破裂、碱脆、氢脆和腐蚀疲劳。疲劳。1、应力腐蚀破裂、应力腐蚀破裂应力腐蚀破裂是受拉应力的材料和特

10、定的腐蚀介质的共同应力腐蚀破裂是受拉应力的材料和特定的腐蚀介质的共同作用而产生的一种脆性破坏。作用而产生的一种脆性破坏。产生条件和影响因素：产生条件和影响因素：应力：拉应力。应力：拉应力。材料：金属对应力腐蚀破裂的敏感性材料：金属对应力腐蚀破裂的敏感性 环境：温度、成分、浓度和环境：温度、成分、浓度和PH值值发展过程：裂纹的形成、扩展、断裂发展过程：裂纹的形成、扩展、断裂形态特征：脆性断裂形态特征：脆性断裂锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护2、锅炉的碱脆、锅炉的碱脆碱脆：碳钢在碱脆：碳钢在NaOH溶液中产生的应力腐蚀破裂溶液中产生的应力腐蚀破裂特点：特点：产生条件：浓碱产生条件：浓碱+拉应力拉应

11、力防止方法：消除碱脆产生的条件防止方法：消除碱脆产生的条件3、锅炉的氢脆、锅炉的氢脆氢脆：氢扩散到金属内部使金属产生脆性断裂氢脆：氢扩散到金属内部使金属产生脆性断裂 氢脆不是应力腐蚀破裂氢脆不是应力腐蚀破裂防止方法：减少金属和水质中的氢防止方法：减少金属和水质中的氢锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护4、锅炉的腐蚀疲劳、锅炉的腐蚀疲劳腐蚀疲劳：腐蚀介质腐蚀疲劳：腐蚀介质+交变应力交变应力腐蚀疲劳与应力腐蚀破裂的区别腐蚀疲劳与应力腐蚀破裂的区别防止方法：减少交变应力，降低介质腐蚀性，做好停炉保护防止方法：减少交变应力，降低介质腐蚀性，做好停炉保护应力腐蚀破裂应力腐蚀破裂腐蚀疲劳腐蚀疲劳应力条件应力条

12、件拉应力拉应力交变应力交变应力介质条件介质条件特定介质特定介质腐蚀介质腐蚀介质金属条件金属条件合金合金纯金属、合金纯金属、合金裂纹特点裂纹特点有主裂纹，有分支有主裂纹，有分支有多条裂纹，无分支有多条裂纹，无分支锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护第三节第三节 金属腐蚀的影响因素及防止方法金属腐蚀的影响因素及防止方法 电化学腐蚀取决于内因（如金属种类、结构、杂质和内应力）和外因（如介质含盐量、含氧量、PH值、温度和流速）。外因：外因：1、溶解氧量溶解氧量 （含氧量对腐蚀速度的促进和减弱）2 2、PHPH值值 （过低或过高都会破坏金属表面的保护膜）3 3、盐的影响、盐的影响 4 4、FeFe和和CuC

13、u离子离子（加速腐蚀）5 5、温度的影响、温度的影响（密闭系统中，温度升高，腐蚀速度加快）6 6、热负荷、热负荷 7 7、流速的影响、流速的影响（速度越快，腐蚀越快）防止方法：防止方法：1 1、合理选材、合理选材2 2、水质调节、水质调节3 3、形成表面保护膜、形成表面保护膜4 4、其他、其他锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护第四节第四节 给水的除氧给水的除氧除氧方法除氧方法：1 1、热力除氧、热力除氧 2 2、真空除氧、真空除氧 3 3、化学除氧、化学除氧 4 4、解析除氧、解析除氧、5 5催化树脂除氧催化树脂除氧 锅炉的腐蚀与防护锅炉的腐蚀与防护第五节第五节 停用锅炉的腐蚀的保护停用锅炉的腐

14、蚀的保护一、停用锅炉腐蚀产生的原因一、停用锅炉腐蚀产生的原因 锅炉停用后，外界大量的空气就会进入锅炉水汽系统内，尤其是锅炉冷却放水后没有烧干时，金属表面会附着一层水膜，而空气中的氧则容易在此水膜中溶解并达到饱和，且氧与铁发生腐蚀反应后，空气中的氧又会迅速不断的加以补充，所以很容易导致金属的氧腐蚀，如果金属表面残留的锅水中含有一定浓度的Cl或SO4时，则腐蚀就会加重。二、停用锅炉腐蚀的特点二、停用锅炉腐蚀的特点 主要是氧腐蚀；比运行中严重；主要形态是点蚀。三、停炉腐蚀的影响因素三、停炉腐蚀的影响因素 1、湿度 2、含盐量 3、金属表面清洁程度四、停炉保护方法四、停炉保护方法 1、干式保护法 2、湿式保护法 3、联合保护法