鍋爐換熱管水中CO2腐蝕原因與防護(hù)

志盛威華 周工

一、概述

CO2腐蝕是鍋爐行業(yè)最常見的腐蝕形式之一，當(dāng)CO2溶于水時(shí)，會具有很強(qiáng)腐蝕性，從而對導(dǎo)熱管線和鍋爐水冷壁產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。因此，CO2腐蝕已成為鍋爐行業(yè)腐蝕與防護(hù)面對的重要問題。

二、CO2腐蝕的機(jī)理

CO2腐蝕類型分為均勻腐蝕和局部腐蝕。均勻腐蝕發(fā)生在光滑表面；局部腐蝕是以點(diǎn)蝕、蜂窩狀腐蝕、臺地侵蝕為主。

均勻腐蝕機(jī)理

CO2溶于水形成H2CO3，并與Fe反應(yīng)造成Fe的腐蝕。其中陽極過程為鐵失去電子變成鐵離子的過程。

局部腐蝕機(jī)理

CO2局部腐蝕往往表現(xiàn)為局部穿孔及破損。研究認(rèn)為，有如下四種局部腐蝕誘發(fā)機(jī)制：

? 臺地腐蝕機(jī)制：局部腐蝕先發(fā)生在小點(diǎn)，小點(diǎn)發(fā)展成小孔并連片。當(dāng)腐蝕介質(zhì)覆蓋小孔導(dǎo)致腐蝕產(chǎn)物膜破裂，形成臺地腐蝕。疏松的腐蝕產(chǎn)物形成物質(zhì)傳輸通道后，也會加劇局部臺地腐蝕。

? 流動(dòng)誘導(dǎo)機(jī)制：腐蝕產(chǎn)物膜粗糙表面引起微湍流，剪切應(yīng)力使得腐蝕產(chǎn)物膜局部變薄并出現(xiàn)孔洞，孔所對應(yīng)的極低處變成了小陽極，產(chǎn)生局部腐蝕。

? 內(nèi)應(yīng)力致裂機(jī)制：當(dāng)腐蝕產(chǎn)物膜的厚度增大到一定值后，膜內(nèi)應(yīng)力過大而導(dǎo)致膜的破裂，形成電偶腐蝕效應(yīng)。

? 腐蝕產(chǎn)物膜破損機(jī)制：由于腐蝕產(chǎn)物膜與金屬基體的塑性能力差異，當(dāng)產(chǎn)生環(huán)向壓力時(shí)，產(chǎn)物膜和基體變形程度不同導(dǎo)致膜破裂，形成電偶腐蝕效應(yīng)。

三、防護(hù)措施

選用抗腐蝕好的材料。

藥劑加注：在金屬表面形成牢固的緩蝕劑膜，使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離，達(dá)到抑制腐蝕的效果，但對局部腐蝕防護(hù)效果欠佳；高溫環(huán)境下，效果不理想。

工藝優(yōu)化，合理設(shè)計(jì)。

涂層防護(hù)：防腐內(nèi)涂層可以有效將管道材質(zhì)與腐蝕介質(zhì)隔離，防止管道的CO2腐蝕。

四、涂層防護(hù)

針對耐高溫、耐酸堿腐蝕、耐冷凝水等鍋爐使用中遇到的腐蝕問題，北京志盛威華化工有限公司研發(fā)并推出ZS-1041煙氣防腐涂料，來解決鍋爐防腐問題。

五、產(chǎn)品特點(diǎn)

1、耐腐蝕性好：耐酸耐堿防腐涂料長效防腐。

2、涂料附著力好，線膨脹系數(shù)高。

3、耐溫高：耐溫最高可達(dá)750℃。

4、耐磨性好表面光滑。

5、抗熱震性能好

6、使用壽命長。

針對鍋爐腐蝕，ZS-1041防腐特點(diǎn)契合鍋爐內(nèi)壁防腐，用于水冷壁和換熱管中，隔離CO2與金屬基材的接觸，從而保護(hù)金屬不被腐蝕，延長鍋爐的使用壽命。

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