電廠循環(huán)水冷系統(tǒng)用不銹鋼的腐蝕與防護(hù)

呂闖 耿曼 盧志敏 溫玉婷(廣州高瀾節(jié)能技術(shù)股份有限公司,廣東 廣州 510663)

電廠循環(huán)水冷系統(tǒng)用不銹鋼的腐蝕與防護(hù)

呂闖 耿曼 盧志敏 溫玉婷(廣州高瀾節(jié)能技術(shù)股份有限公司,廣東 廣州 510663)

電廠的循環(huán)水冷系統(tǒng)常見的材質(zhì)是不銹鋼，但不銹鋼并不是萬能的，一旦受到某些因素的影響依然會發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。本文主要分析了常見的腐蝕類型，然后提出了預(yù)防腐蝕的對策，旨在提高不銹鋼的抗腐蝕性能，確保循環(huán)水冷系統(tǒng)安全運(yùn)行。

電廠；水冷系統(tǒng)；不銹鋼；腐蝕

目前，各大電廠的水冷系統(tǒng)常用的材料就是不銹鋼。通常，不銹鋼給人們的印象就是十分耐腐蝕，不過，這種情況卻不是絕對的。引起不銹鋼腐蝕的原因有很多，稍不留神就可能會導(dǎo)致不銹鋼腐蝕，影響電廠的安全。對于電廠而言，合理進(jìn)行水冷系統(tǒng)的不銹鋼防腐蝕保護(hù)才是最重要的。

1 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)常見的腐蝕類型

電廠的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是電廠重要的取水部分，主要包括直接冷卻和間接冷卻兩種水。目前常見的時(shí)間接冷卻水應(yīng)用，其冷卻的效果主要是冷卻水通過一定的間接交換實(shí)現(xiàn)的。間接冷卻水需要與換熱設(shè)備中的不銹鋼換熱器接觸，那么就可能會發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象[1]。目前，常見的腐蝕類型有以下幾種。

1.1 點(diǎn)蝕

對于不銹鋼的腐蝕而言，點(diǎn)蝕是有一種“蠶食”之感，而且發(fā)展迅速，不易提防。點(diǎn)蝕，顧名思義，就是一種典型的從一點(diǎn)點(diǎn)發(fā)展到大面積的腐蝕行為。其實(shí)，點(diǎn)蝕在發(fā)生之前就有預(yù)兆，不銹鋼的表面氧化層會呈現(xiàn)不規(guī)則的凹陷，這需要仔細(xì)觀察方能發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象。這實(shí)際上就是發(fā)生點(diǎn)蝕的征兆，因?yàn)檠趸ぴ獾搅似茐?，也意味著金屬表面不能再受到其保護(hù)。因此，點(diǎn)蝕就會產(chǎn)生，嚴(yán)重侵害著不銹鋼的表面。由于這些微微凹陷很容易受到腐蝕物的濃度、溫度等因素的影響，而且其發(fā)展速度極快，這樣，點(diǎn)蝕就成為破壞力最強(qiáng)的腐蝕類型之一。

1.2 晶間腐蝕

晶間腐蝕也是一種非常嚴(yán)重的不銹鋼腐蝕類型。產(chǎn)生晶間腐蝕的不銹鋼會喪失其強(qiáng)度，給冷卻水系統(tǒng)的安全帶來了嚴(yán)重的影響。之所以會產(chǎn)恒晶間腐蝕，主要是因?yàn)椴讳P鋼的中的鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不達(dá)標(biāo)，那么一旦有腐蝕物影響，缺乏鉻的區(qū)域就會喪失抗腐蝕的性能。晶間腐蝕是一種典型的晶粒之間的腐蝕。在高溫的影響下，不銹鋼的晶粒內(nèi)部中的鉻會擴(kuò)散，但是碳的擴(kuò)散速度遠(yuǎn)大于鉻的速度，這樣碳在高溫影響之下就會不斷游離到晶粒的邊界，與還未來得及“逃開”的鉻發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這就意味著晶粒邊界的鉻含量不斷減少，當(dāng)其含量低于標(biāo)準(zhǔn)值的時(shí)候就會形成缺乏鉻的區(qū)域，由此就很容易受到腐蝕物的影響產(chǎn)生腐蝕[2]。

1.3 微生物腐蝕

微生物腐蝕通常伴隨著電化學(xué)腐蝕一起發(fā)生。其主要是由于細(xì)菌等微生物沉積在不銹鋼的表面，在電化學(xué)的作用下形成腐蝕現(xiàn)象。沉積物侵襲在金屬表面上，彼此之間缺乏氧氣，就會形成厭氧菌，在適合的條件下，厭氧菌大量繁殖，也會形成腐蝕。此外，在硫酸鹽的影響下也會形成腐蝕。微生物腐蝕會造成冷卻水系統(tǒng)受到嚴(yán)重的腐蝕影響，強(qiáng)度下降，甚至發(fā)生泄漏問題。由于微生物大量繁殖所產(chǎn)生的沉積物會阻礙冷卻水的功能。沉積微生物同樣會腐蝕設(shè)備。

2 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)腐蝕防護(hù)措施

2.1 提高pH值

提高pH值的目的是為了降低腐蝕的速度。據(jù)了解，如果pH值酸性很強(qiáng)，尤其是小于4的時(shí)候，腐蝕的速度會很快。如果pH值介于弱酸性、中性和弱堿性之間時(shí)，腐蝕的速度不明顯。如果pH值在9.5以上，就會大大降低腐蝕的速度。因此要提高pH值。在這種情況下，冷卻水堿性較高，就意味著抗腐蝕的能力增強(qiáng)。要注意的是在增大pH值的過程中，碳酸鈣所引起的沉積結(jié)垢腐蝕問題。

2.2 控制氯離子含量與溫度

為了防止發(fā)生點(diǎn)蝕的情況，首先需要對氯離子的含量進(jìn)行合理控制，因?yàn)槁入x子越高，就意味著發(fā)生點(diǎn)蝕的幾率越高，而且會加大破壞力度。除了要控制氯離子的含量之外，溫度也是發(fā)生點(diǎn)蝕的罪魁禍?zhǔn)譡3]。溫度越高，點(diǎn)蝕就越嚴(yán)重，因此要對溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

2.3 加入穩(wěn)定化元素

對于晶間腐蝕而言，其主要是在溫度的影響之下，由于碳的溶解度較差，因此，在高溫的作用下就會發(fā)生迅速擴(kuò)散。相比之下，鉻的速度就沒有那么快，那么擴(kuò)散到晶粒邊界的碳與鉻發(fā)硬形成了化合物，就會導(dǎo)致晶體內(nèi)的鉻含量減少，由此造成的晶間腐蝕首先就是從晶粒的邊界開始的。加入穩(wěn)定化元素主要是為了調(diào)整化學(xué)成分，減少碳與鉻形成化學(xué)反應(yīng)的可能性。還要防止材料過熱，這樣也會減少碳的活躍度。

2.4 化學(xué)處理

針對微生物腐蝕問題，可以采取水處理藥劑和殺菌劑等方式抑制微生物繁殖。針對沉積垢下的腐蝕問題，可以采用阻垢劑進(jìn)行處理。為了達(dá)到更好的防腐蝕效果，可以采取化學(xué)處理結(jié)合提高pH值的方式，因?yàn)槠洳粌H可抑制微生物的繁殖，還能夠大大降低腐蝕的速度，提高循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行的安全指數(shù)。

為了進(jìn)一步減少微生物腐蝕的可能性，必須要嚴(yán)格控制微生物的生長環(huán)境，減少微生物的滋生和破壞力度。由于微生物的繁殖需要有適宜的環(huán)境和充分的養(yǎng)料，因此除了要進(jìn)行環(huán)境的控制之外，還要減少養(yǎng)料的供應(yīng)，及時(shí)清除不必要的養(yǎng)料，采取化學(xué)手段可以有效清除。

3 結(jié)語

綜上所述，電廠的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)有幾種常見的腐蝕類型，每一種腐蝕的破壞力都很大，嚴(yán)重威脅了系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此要制定科學(xué)、合理、有針對新的防范措施，減少腐蝕的可能性，提高不銹鋼材料的使用壽命。

[1]梁宏凱,何韜.電廠循環(huán)水冷系統(tǒng)用不銹鋼的腐蝕與防護(hù)[J].廣州化工,2011,24:123-124+126.

[2]曲政,龐其偉.濱海電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕與防護(hù)[J].管道技術(shù)與設(shè)備,2003,01:35-37.

[3]寧秀梅,楊蕾,王慈慈,余俊,汪青.電廠循環(huán)水系統(tǒng)不銹鋼腐蝕研究[J].石油化工腐蝕與防護(hù),2017,01:15-19.