摘 要:本文針對大唐洛陽熱電有限責(zé)任公司的化學(xué)制水系統(tǒng)設(shè)備腐蝕的原因分析,詳細(xì)闡述對不同腐蝕原因有針對性的采取涂刷保護(hù)層、隔絕酸性氣體、提高來水溫度、加強(qiáng)通風(fēng)降低空氣濕度等方法,降低設(shè)備的腐蝕速率,延長設(shè)備使用壽命。
關(guān)鍵詞:設(shè)備腐蝕;原因分析;防護(hù)措施
良好的生活和工作環(huán)境是我們?nèi)祟愘囈陨娴臈l件,保護(hù)環(huán)境就是保護(hù)我們自己。面對地球生態(tài)環(huán)境日益惡化、資源日益短缺的現(xiàn)實(shí),我們應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到:保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源,是我們共同的責(zé)任。而如何做到保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源,人人有責(zé)呢?其實(shí)在我們?nèi)粘5墓ぷ髦芯涂梢员M到自己的一份責(zé)任。比如管理好設(shè)備,降低設(shè)備腐蝕速率,少發(fā)生甚至不發(fā)生跑冒滴漏現(xiàn)象,就是減少對環(huán)境的污染。
1 化學(xué)制水酸堿系統(tǒng)設(shè)備腐蝕現(xiàn)狀
大唐洛陽熱電有限責(zé)任公司,化學(xué)制水酸堿系統(tǒng)設(shè)備:酸儲(chǔ)存罐10個(gè),堿儲(chǔ)存罐4個(gè),酸堿計(jì)量箱共6個(gè)。陰、陽離子交換器、混合離子交換器、軟化器、高效過濾器等共41臺(tái)。自系統(tǒng)投運(yùn)至2013年底,腐蝕已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重,設(shè)備表面生銹,漆皮脫落,甚至部分管壁變薄發(fā)生酸堿泄漏事故,跑冒滴漏的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。酸堿泄漏既污染環(huán)境,又存在安全生產(chǎn)隱患和人身傷害風(fēng)險(xiǎn)。而設(shè)備使用壽命的減少,必然造成修理費(fèi)用的增加和人力資源的浪費(fèi),與能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)的方針政策大相徑庭,所以對酸堿系統(tǒng)腐蝕的設(shè)備進(jìn)行修復(fù),降低安全風(fēng)險(xiǎn),節(jié)約生產(chǎn)成本,延長設(shè)備使用壽命勢在必行。
2 設(shè)備腐蝕的原因分析
電廠設(shè)備絕大多數(shù)是由金屬制造的。而金屬表面與其周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而遭到破壞的現(xiàn)象稱為腐蝕。例如鐵器生銹和銅器長銅綠就是鐵和銅的腐蝕現(xiàn)象。而在電廠制水系統(tǒng)中最有代表性的腐蝕介質(zhì)就是酸和堿。這些酸和堿的腐蝕性要比自然環(huán)境下的其他物質(zhì)要強(qiáng)的多。
金屬的腐蝕,按其本質(zhì)不同可分為兩類,化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。
(1)化學(xué)腐蝕是金屬和周圍的環(huán)境介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用而產(chǎn)生的損壞,在腐蝕過程中沒有電流產(chǎn)生。例如金屬在高溫的空氣中或氯氣中的腐蝕,非電解質(zhì)對金屬的腐蝕等。引起金屬化學(xué)腐蝕的介質(zhì)不能導(dǎo)電。
(2)電化學(xué)腐蝕是金屬在電解質(zhì)溶液中發(fā)生電化學(xué)作用而引起的損壞,在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。金屬在潮濕的地方就容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。在潮濕的環(huán)境中,金屬表面會(huì)形成一層薄薄的水膜,如果增加酸或堿類物質(zhì),使水呈較強(qiáng)酸性時(shí),氫離子得電子析出氫氣,發(fā)生析氫腐蝕,將會(huì)極大的加快腐蝕速率。正如夏季時(shí),制水系統(tǒng)設(shè)備因溫度差異,設(shè)備極易 “出汗”,看上去就跟“洗澡”一樣。如果這層水膜呈弱酸性或中性,能溶解更多的氧氣,此時(shí)氧分子得電子而析出氫氧根離子,發(fā)生吸氧腐蝕,同樣極大降低了設(shè)備的使用壽命,這是金屬腐蝕的另一主要原因。
電化學(xué)腐蝕是金屬腐蝕中最普遍、最重要的一種類型。那么影響電化學(xué)腐蝕的因素主要有PH值、溫度、溶解氧量、水中鹽類的含量和成分等。
PH值是對金屬腐蝕影響很大的一個(gè)因素。在含有氧的酸性水中,PH值越低,腐蝕速率越大。當(dāng)生產(chǎn)所用設(shè)備制成投入使用時(shí),其材質(zhì)就已經(jīng)確定,而設(shè)備所處的環(huán)境就成為影響該設(shè)備金屬腐蝕的主要因素。我公司制水系統(tǒng),陰陽離子交換器再生時(shí)排放的廢液是腐蝕性極強(qiáng)的酸、堿,后經(jīng)排污溝流至中和池。因排污溝是敞開式的,無法封閉廢液揮發(fā)的酸霧,使設(shè)備直接與酸霧接觸,對設(shè)備造成了電化學(xué)腐蝕。
在酸堿儲(chǔ)存罐中,由于酸堿罐中的襯膠防腐層出現(xiàn)破損,導(dǎo)致酸堿直接與金屬接觸,腐蝕的速率最快,影響最大。以往出現(xiàn)過酸儲(chǔ)存罐腐蝕,大量鹽酸泄漏,極大的造成了環(huán)境污染和資源的浪費(fèi)。
3 設(shè)備腐蝕的防護(hù)措施
防止金屬設(shè)備腐蝕的方法有很多,主要有更換金屬設(shè)備的材質(zhì),采用耐腐蝕的原材料。一般情況下更換材質(zhì)只能局部采用,不能大范圍的進(jìn)行更換,那樣成本太高。那就從周圍介質(zhì)的外在因素考慮。比如把要保護(hù)的設(shè)備與腐蝕介質(zhì)隔離開,或?qū)饘俦砻嫠⒎冷P漆等方法來處理,再者改善金屬設(shè)備所處的環(huán)境,減少引起化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的因素??紤]到洛熱公司的制水設(shè)備腐蝕的主要因素有溫度、濕度、陰、陽離子交換器、混合離子交換器樹脂再生排污時(shí)揮發(fā)到空氣中的酸霧。針對這些影響因素可以采取如下措施:
3.1 在金屬設(shè)備表面涂刷防銹漆
大多數(shù)金屬設(shè)備出廠前都要進(jìn)行刷防銹漆處理,以減少金屬腐蝕,延長設(shè)備使用壽命。大唐洛陽熱電有限責(zé)任公司于2013年進(jìn)行招標(biāo),對設(shè)備進(jìn)行了除銹刷漆處理。具體工藝如下:
首先進(jìn)行表面除銹打磨處理,表面處理是防腐工作的第一道關(guān)口,它的好壞直接影響施工質(zhì)量。表面處理工作主要有:去除舊漆皮、清潔油污及雜物,使金屬表面具有合適的粗糙度,粗糙度應(yīng)在20~50/um范圍。
因?yàn)槌P是在不影響生產(chǎn)的情況下進(jìn)行的,所以除銹時(shí),易采用人工除銹和電動(dòng)砂輪打磨兩者相結(jié)合的方法。用鋼絲刷清理焊縫,將板及其它死角部位的內(nèi)銹除凈。然后對設(shè)備表面進(jìn)行清潔處理,要求沒有油脂﹑污垢,沒有附著不牢的氧化皮﹑鐵銹和油漆涂層等附著物。為了使金屬表面具有合適的粗糙度,等設(shè)備表面處理工作結(jié)束后,可用砂布在金屬表面進(jìn)行打磨,再用棉布清洗。
設(shè)備表面除銹工作結(jié)束后,即可涂刷環(huán)氧聚氨酯鐵紅防銹漆一遍,防止設(shè)備受潮生銹。設(shè)備除銹處理和涂刷第一層底漆可分開逐段進(jìn)行。不用等表面除銹工作全部結(jié)束后,再進(jìn)行涂刷底漆工作。到底漆一遍完全干燥后,涂刷環(huán)氧聚氨酯防腐色漆二遍。中漆二遍完全干燥后,涂刷聚氨酯清漆一遍。
設(shè)備涂層表面應(yīng)平整,顏色一致,無針孔、氣泡、流掛、起皺﹑漏刷、滲色和破損等缺陷,厚度符合技術(shù)要求。所有涂刷設(shè)備及管道表面顏色要和原來顏色相一致并要有明顯的介質(zhì)流向箭頭及設(shè)備名稱標(biāo)識(shí)。
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3.2 改善設(shè)備的周圍環(huán)境
(1)隔絕酸性氣體。因雙室陰陽床、混床進(jìn)行再生時(shí),經(jīng)常有酸霧揮發(fā)到空氣中,這是設(shè)備腐蝕加劇的一個(gè)重要因素。減少甚至去除空氣中揮發(fā)的酸性氣體是一種有效的防護(hù)措施。具體措施是將制水間的排污地溝上部進(jìn)行封閉。原來采用的是格柵蓋板覆蓋在地溝上,現(xiàn)采用全封閉蓋板將地溝覆蓋,只留有排污口,杜絕酸霧揮發(fā)到空氣中,改善設(shè)備所處的環(huán)境。
(2)提高來水溫度。夏季的時(shí)候,設(shè)備“出汗”嚴(yán)重。所謂 “出汗”,是夏季的時(shí)候,金屬設(shè)備的溫度相對于外界氣溫來說比較低,空氣中的水蒸氣遇冷,就會(huì)在金屬表面液化,形成小液滴。而潮濕的環(huán)境會(huì)加速金屬設(shè)備的腐蝕。夏季時(shí)將制水系統(tǒng)的來水進(jìn)行加熱預(yù)處理,使金屬設(shè)備的溫度保持在25~30度之間,在夏季設(shè)備就減少了“出汗”現(xiàn)象的發(fā)生,降低了空氣中的濕度,進(jìn)而降低了設(shè)備的腐蝕速率。
(3)加強(qiáng)通風(fēng),降低空氣濕度。夏季的時(shí)候,在制水間上部增加通風(fēng)系統(tǒng),加裝排風(fēng)扇,加強(qiáng)通風(fēng),提高空氣的流通速率,降低空氣中的濕度,保持室內(nèi)環(huán)境干燥,有助于降低設(shè)備的腐蝕速率。
4 效果檢驗(yàn)
通過采取涂刷保護(hù)層、隔絕酸性氣體、提高來水溫度、加強(qiáng)通風(fēng)等一系列防護(hù)措施,極大的降低了設(shè)備的腐蝕速率,設(shè)備的跑冒滴漏現(xiàn)象也大量減少。既降低了設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)隱患,減少了對人力和財(cái)力的消耗,又提高了設(shè)備使用年限,符合國家節(jié)能降耗,保護(hù)環(huán)境的方針政策,能夠帶來的經(jīng)濟(jì)效益是長期的。
參考文獻(xiàn):
[1]肖作善,王蒙聚.熱力發(fā)電廠水處理,第三版[M].武漢水利電力大學(xué).
[2]電業(yè)安全工作規(guī)程,第一部分:熱力和機(jī)械[S].
作者簡介:劉克(1982—),男,河北保定人,本科,助理工程師,主要從事:電廠化學(xué)設(shè)備管理工作。