1 工业蒸汽凝结水的腐蚀与防治 李 春 林 杨 宏 伟 一、概述 从理论上说,蒸汽凝结水是纯净的、高品质的水,不会对其载体产生腐蚀,但在实际应用中,蒸汽中或多或少都含有杂质,特别是工业用蒸汽中含有不少气体杂质,在蒸汽凝结过程中溶入凝结水中,同时在凝结水的输送过程中也会溶入一定的气体,对凝结水的载体----换热设备及输送管道产生腐蚀,腐蚀严重的会造成大量的凝结水无法回收,使大量的水资源和热量白白浪费。如果能弄清楚产生腐蚀的原因,然后在对症下药,防与治相结合,可有效防止凝结水的腐蚀,从而避免水资源和热量的浪费。 二、凝结水腐蚀原因分析 1、凝结水的氧腐蚀 1.1凝结水中氧气的来源 产生氧腐蚀的前提条件是凝结水中必须有 O2,凝结水中 O2的来源有二个,一是蒸汽中含有一定量的 O2,在凝结过程中溶入凝结水中。工业锅炉的给水往往由于除氧设备运行效果不理想,或运行管理不善会含有一定的 O2,含有 O2的给水进入锅炉后,O2会随着水的蒸发进入水蒸汽中。凝结水中 O2的另一个来源是在其输送过程中溶入空气中的氧气,确切地说,目前我们采用的凝结水回收系统大部分均为开式系统,即换热设备的蒸汽凝结水集中排放到凝结水箱内,当凝结水箱的液位达到一定高度时,用凝结水泵送回热源厂利用。凝结水箱有一呼吸孔直通大气,当水箱液位上升时,水箱内的气体排入大气,当水箱液位下降时,水箱外的的气体进入水箱内,由于水箱内的气体中 O2的浓度与水箱外空气中 O2的浓度存在较大的浓度差,随着凝结水箱的呼吸,大气中氧气不断进入凝结水箱,根据亨利定律,水中 O2的浓度与气态中 O2的分压成正比,所以水箱内气态中的 O2 不断溶入凝结水中,直到凝结水中 O2的浓度与气态O2的浓度达到平衡为止。若锅炉的给水设除氧设备且运行良好,那么从凝结水箱进入凝结水的 O2就是凝结水中 O2的主要来源。 1.2氧腐蚀的机理 凝结水中氧腐蚀的形式是氧去极化腐蚀,其腐蚀产物随着载体材质的不同而不同。凝结水的输送管道一般是钢制管材,其腐蚀产物是铁的氧化物,其反应方程式如下: 阳极反应:Fe → Fe2+ + 2e (2-1) 阴极反应:O2 + 2H2O + 4e → 4OH- (2-2) 以上反应的产物Fe2+在水中会与相关物质进一步进行反应,其过程: Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2 (2-3) 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3 (2-4) Fe(OH)2 + 2Fe(OH)3 → Fe3O4 + 4H2O (2-5) 以上腐蚀产物中,Fe(OH)2在...