劉斌
摘 要:在火電生產(chǎn)過程中會形成具有腐蝕性的化學(xué)水,并對化學(xué)水處理設(shè)備產(chǎn)生腐蝕效應(yīng)。無論化學(xué)水處理設(shè)備的腐蝕問題,還是防腐方法與措施的應(yīng)用,都是火電生產(chǎn)中無法回避的問題,因此本文對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:火電廠;化學(xué)水處理設(shè)備;腐蝕;防腐
火力發(fā)電廠以水為介質(zhì)傳遞能量來發(fā)電,又以水為冷卻介質(zhì)交換熱量,因而水是火電廠最重要的媒介。水在火電廠生產(chǎn)運(yùn)行過程中形成具有腐蝕性特點(diǎn)的化學(xué)水,并腐蝕與水接觸的設(shè)備。腐蝕會縮短設(shè)備使用壽命,金屬溶入水后增加雜質(zhì)含量,加重?zé)崃υO(shè)備結(jié)垢程度,降低傳熱效率,并加快鍋爐設(shè)備的腐蝕速度,甚至引起爆管的嚴(yán)重事故[1]??梢?,化學(xué)水處理設(shè)備的腐蝕問題絕非小事,因此本文對其腐蝕問題與防腐方法進(jìn)行了分析。
一、電廠化學(xué)水處理設(shè)備的腐蝕問題
1.化學(xué)水處理設(shè)備常見腐蝕問題
電廠化學(xué)水處理設(shè)備常見腐蝕問題包括酸堿中和池及溝道、循環(huán)水加酸系統(tǒng)、水處理管道與地溝、除碳器本體及風(fēng)道等部位。酸堿中和池一般在工程竣工2~3年后發(fā)現(xiàn)防腐蝕層損壞現(xiàn)象,因?yàn)闈B漏廢液造成了地面沉陷。電廠循環(huán)水一般采用阻垢劑加濃硫酸處理,濃酸儲罐襯膠脫落造成閥門、管道堵塞,加酸設(shè)備不均勻沉降也會導(dǎo)致輸送酸的管道拉裂滲漏。再生陽床高位酸槽襯膠層腐蝕,槽內(nèi)出現(xiàn)白色油狀漂浮物;低位酸池內(nèi)壁腐蝕,池內(nèi)酸量減少[2]。在電廠化學(xué)水處理設(shè)施中,直埋管道主要采用石油瀝青防腐,防腐層損壞就發(fā)生管道腐蝕。水處理地溝表面防腐層損壞也較常見?;瘜W(xué)水處理設(shè)施中的除碳器本體與風(fēng)道連接處出現(xiàn)滲漏,一般是除碳器內(nèi)壁已蝕穿。
2.化學(xué)水處理設(shè)備腐蝕原因分析
電廠化學(xué)水處理設(shè)備出現(xiàn)腐蝕主要是三方面的原因:一是水處理設(shè)備運(yùn)行過程中,對介質(zhì)濃度、溫度、流速等工藝參數(shù)控制不嚴(yán)格,就容易腐蝕設(shè)備。例如酸堿中和反應(yīng),酸堿用量與pH值變化是非線性關(guān)系,酸堿用量輕微偏差就會造成pH值偏離規(guī)定的范圍,再加上攪拌不均勻問題,使中和后的液體有較強(qiáng)的腐蝕性。再如再生陽床高位酸槽襯膠層腐蝕的主要原因是鹽酸質(zhì)量不符合要求,鹽酸中的鹵代烴溶蝕了橡膠。二是化學(xué)水處理設(shè)備的防腐設(shè)計(jì)缺陷。一般防腐設(shè)計(jì)比較重視材質(zhì)選擇、工藝設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)和防腐方法的應(yīng)用,容易忽視設(shè)備運(yùn)行環(huán)境、溫度、應(yīng)力腐蝕、耐腐蝕疲勞、縫腐蝕等方面,結(jié)果防腐效果達(dá)不到預(yù)期。例如將精處理酸堿中和池設(shè)在汽機(jī)車間內(nèi),并且各種輔機(jī)基礎(chǔ)又全都布置在一起,酸堿中和池引起的腐蝕塌陷必然危及其他重要設(shè)備。三是不按要求施工,甚至偷工減料,造成防腐工程質(zhì)量低劣。酸堿中和池采用天然塊材防腐,應(yīng)該在混凝土基層與塊材之間、塊材接縫之間施工樹脂層,但一些施工單位直接敷設(shè)石材,又不留灰縫,最后在塊材表面接縫上用樹脂膠泥勾一下縫了事。因?yàn)闃渲鲃有院懿睿闹g的縫隙內(nèi)填塞不了多少樹脂,當(dāng)塊材接縫上面的樹脂損壞后,酸堿廢水侵入混凝土基層,致使混凝土層被腐蝕穿孔,造成地基沉陷。再如《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收規(guī)范第4部分:電廠化學(xué)》(DL/T5190.4-2004)9.2.1-c規(guī)定,濃硫酸儲罐管道上的法蘭、閥門不允許使用橡膠墊,但有些電廠為了提高濃酸儲罐的耐腐蝕性,在罐內(nèi)加襯橡膠層,結(jié)果橡膠墊層受到濃酸腐蝕而脫落,堵塞了管道和閥門。
二、電廠化學(xué)水處理設(shè)備防腐方法與措施
1.合理設(shè)計(jì)化學(xué)水處理設(shè)備設(shè)施
目前,針對化學(xué)水處理設(shè)備的設(shè)計(jì)有些部分缺乏明確的說明,所以在工程建設(shè)初期就應(yīng)對這些內(nèi)容加以明確。例如不能將酸堿中和池等腐蝕性設(shè)備布置在車間內(nèi)或與重要輔機(jī)基礎(chǔ)靠在一起,以免腐蝕性設(shè)備造成的地面塌陷等問題累及輔機(jī)設(shè)備。這些腐蝕性設(shè)備應(yīng)露天布置。另外,腐蝕性設(shè)備的池體、溝道盡量不要加蓋或完全封閉,若加蓋最好采用柵格式蓋板,這樣在發(fā)生腐蝕現(xiàn)象時(shí)可以及早發(fā)現(xiàn)和處理。而規(guī)范中有規(guī)定的部分,應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)中嚴(yán)格遵守,例如《發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL5068-2014)規(guī)定硫酸計(jì)量應(yīng)采用計(jì)量泵系統(tǒng),有些沒有配置計(jì)量泵,靠硫酸位差加注,并以閥門控制加酸量,如果閥門出現(xiàn)故障,又未安裝pH值報(bào)警裝置,循環(huán)水就會酸化,并腐蝕凝汽器管道,所以計(jì)量泵系統(tǒng)是不能隨便取消的。
2.嚴(yán)格按規(guī)范施工化學(xué)水處理設(shè)備防腐層
化學(xué)水處理設(shè)備的施工必須嚴(yán)格按照規(guī)范的要求執(zhí)行。例如酸堿中和池以天然塊材為防腐材料時(shí),必須嚴(yán)格按照《建筑防腐蝕工程施工規(guī)范》(GB50212-2014)第8.4.2條和表8.4.5的規(guī)定,對于厚度≤30mm的石材應(yīng)采用揉擠法施工,樹脂膠泥結(jié)合層厚度控制住4~8mm,擠縫時(shí)灰縫寬度控制在3~6mm,灌縫或嵌縫時(shí)灰縫寬度控制在8~12mm;對于厚度>30mm的石材應(yīng)采用坐漿法或灌注法施工,樹脂砂漿結(jié)合層厚度控制住8~15mm,灌縫或嵌縫時(shí)的灰縫寬度控制在8~15mm。建設(shè)單位和工程監(jiān)理必須關(guān)注這些細(xì)節(jié),防止施工單位偷工減料。如果出現(xiàn)地面塌陷問題,要對酸堿中和池修復(fù)時(shí),必須打開被破壞的防腐蝕層,全面檢查地基土層是否已滲入腐蝕性液體,如果已被腐蝕性液體浸泡,則必須排干腐蝕性液體,再徹底修復(fù)混凝土基層和防腐層。
3.加強(qiáng)化學(xué)水處理設(shè)備的運(yùn)行管理
在化學(xué)水處理設(shè)備運(yùn)行過程中必須嚴(yán)格控制工藝參數(shù),進(jìn)廠材料要加強(qiáng)檢測,防止不符合要求的材料應(yīng)用到生產(chǎn)上。例如再生陽性床運(yùn)行過程中要加強(qiáng)對所用鹽酸質(zhì)量的控制,應(yīng)增加化學(xué)耗氧量(COD)的監(jiān)測,避免使用含鹵代烴的鹽酸。另外,出于安全考慮,在對鹽酸儲罐或濃硫酸儲罐進(jìn)行維護(hù)檢修時(shí),必須排盡因金屬被酸腐蝕而產(chǎn)生并積存的氫氣,曾有電廠檢修儲酸罐時(shí)動火割除生銹的螺栓發(fā)生爆炸事故。
三、結(jié)語
就電廠化學(xué)水處理設(shè)備來說,相對于運(yùn)行工藝的重視,腐蝕與防腐問題往往容易被忽視,等到出現(xiàn)比較嚴(yán)重的問題時(shí)才想起需要加強(qiáng)防腐工作,這樣不僅造成工作的被動,防腐處理也經(jīng)常變成權(quán)宜之計(jì),實(shí)際上化學(xué)水處理設(shè)備的防腐涉及設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行的各個(gè)階段,必須做好全過程的管理。
參考文獻(xiàn):
[1]田剛強(qiáng).火電廠化學(xué)水處理設(shè)施防腐蝕工藝探究[J].化學(xué)管理,2013(7):196-197.
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(作者單位:廣東粵電云河發(fā)電有限公司)