氧腐蚀的特征及机理 采暖系统氧腐蚀及其对策

摘 要：本文系统分析了氧腐蚀的特征及机理，并提出了防腐的具体方法与措施

关键词：锅炉及采暖系统 氧腐蚀 防护措施

一、概述

锅炉及其采暖系统在运行和停运期间存在较严重的氧腐蚀，但由于主客观原因的限制，这往往并没有引起人们的高度重视。对锅炉及其采暖系统运行的安全性和经济性造成重大影响，严重时引起爆管，被迫停炉。

二、氧腐蚀的原理、特征及部位

1、氧腐蚀的原理
铁受水中溶解氧的腐蚀是一种电化学腐蚀，铁和氧形成腐蚀电池。铁的电极电位总是比氧的电极电位低，所以在铁氧腐蚀电池中，铁是阳极，遭到腐蚀，反应式如下:Fe
→ Fe2++2e,氧为阴极，进行还原，反应式如下：O2+2H2O+4e →
4OH－在这里溶解氧起阴极去极化作用，是引起铁腐蚀的因素，这种腐蚀称为氧腐蚀。
2、氧腐蚀的特征：
氧腐蚀的形态一般表现为：溃疡和小孔型的局部腐蚀，其腐蚀的产物表现为黄褐、黑色、砖红色不等。对金属的强度破坏非常严重。
铁受到溶解氧腐蚀后产生Fe2+，它在水中进行下列反应：
Fe2++2 OH－ → Fe (OH )2
Fe (OH ) 2+2H2O+O2 → 4Fe (OH )3
Fe (OH ) 2+2Fe (OH)3 → Fe3O4+4H2O
在上述反应中， Fe (OH ) 2是不稳定的，使反应继续往下进行，最终产物主要是 Fe (OH ) 3和Fe3O4
3.腐蚀的部件

氧腐蚀是锅炉采暖系统常见的一种腐蚀。在运行和停运期间均可发生。其主要部位，首先是给水系统和省煤器，而且其腐蚀产物进入受热面中和循环水系统中，也会引起其他一些破坏。在系统停运期间由于防护不当，更是如此，不断造成设备及系统的破坏，其破坏程度越来越大，在金属表面形成许多小鼓包，鼓包表面的颜色（由黄褐色到硅红色不等，次层是黑色）。当将这些腐蚀产物清除后，便会出现腐蚀造成的陷坑。

三、产生氧腐蚀的原因
1、在运行过程中
①系统含氧量过大
目前所使用的锅炉及其采暖系统属低压、低温水。由于系统的不严密性，造成氧气的进入，系统热水损失过大，造成补水量过大及大部分系统并没有除氧设备或除氧器运行不正常等等，而加剧了氧蚀的强度。
②系统循环水PH过低，加剧腐蚀。
试验表明PH在4.5～8时，氧蚀速度加快。
2、在基建和停用期间无防护或防护措施不到位。
锅炉在基建和停用期间，如没有防护措施，大气就会侵入锅内。由于大气中含有氧和湿分。从而造成氧蚀。而氧蚀造成的陷坑，在以后的运行过程中，会加速腐蚀；在停用期间的整个系统内。特别是易积水放不掉的部位，若表面还有残留物和水渣时，腐蚀比正常运行中会更严重。

四、锅炉及采暖系统的防护措施

根据以上分析，防止氧腐蚀不仅要在运行其间进行。更应在停用期间采取措施，才能有效减缓和防止氧腐蚀，延长设备使用寿命。为此，提出以下防护措施：

1、加装除氧装置
根据GB1576—2000《低压锅炉水质》标准要求。热水锅炉≥6t/h需要加装除氧器。但目前有些锅炉并没有装除氧器，有些虽然装了除氧器，但除氧器的工作往往不正常。造成除氧效果不好，当然除氧器的型式也很多：热力除氧、真空除氧、海绵铁除氧等，如何合理选用除氧器。如何保持除氧器的最佳运行工况需要解决一系列的问题。
2、采用化学除氧方法
对于低压锅炉可采用Na2SO3除氧，它易溶于水，也是一种还原剂，能和水中溶解氧作用，生成硫酸盐。反应如下：
2NaSO3+O2 → 2NaSO4
3、调整循环水的PH值
我们知道，随着水中PH的增大，氧腐蚀明显减少。试验表明把水的PH值从8提高到10时，减少钢铁腐蚀有明显效果，PH值控制在10～11最好。通常对低压热水锅炉及其采暖系统可往锅炉内加碱性药剂来调节，常用的碱性药剂有：NaCO3、NaOH、氨水等，若PH过高，可通过增加排污，也可往锅炉内加酸式磷酸盐来调节。
4、降低系统损耗，从而降低系统补水量
首先做好节能的宣传工作，使大家认识到节能的重要性；二是及时杜绝“跑、冒、滴、漏”等现象；提高供热质量及系统加药量直接减少失水率
5、加入合适防腐阻垢剂
目前市场上有多种防腐阻垢剂，合理选用，合理使用以达到防腐的目的。
6、停用期间的合理保养
采暖锅炉属低压锅炉，每年的停用期为8个月左右。停用期较长。适当选用一些合理的保养（干法和湿法）方法。通过我们的实践，发现采用预热烘干+干燥剂的方法是行之有效的。干燥剂有生石灰、硅胶等。
7、研制新型停炉保养装置
实践表明：我们研制的停炉保养装置并与余热烘干+干燥剂法有机结合，保养效果更好。