(5)充氮气法 此法是将不活泼的氮气充入锅内,保持一定的压力,防止空气侵入锅内,以达到防止腐蚀的目的。具体操作方法如下:
1)停炉前将氮气瓶通过减压阀与锅炉顶部的空气阀联通。
2)停炉后,当汽压降至0.3~0.4MPa时,打入给水至锅炉最高水位,将所有的汽、水阀门关严。
3)当锅炉汽压降至0.2MPa左右时先开启氮气瓶和减压阀门,将联通管内空气排出,然后再向锅内充氮,维持锅内压力为0.15~0.3MPa。
4)如果锅炉压力维持不住,或氮气消耗过大,应设法查漏堵漏。
5)在停炉保护过程中,要随时注意不能使锅炉压力降至零,否则空气可能侵入锅内,使保护失效。
6)锅炉再启动时,关闭氮气人口阀,将锅炉内氮气排空,即可开始运行。
此法适合于短期停炉保护,具有操作简单,启动方便,节省投资等优点。
(6)有机药剂法 此法是近年来应用于停用锅炉保护的新方法。所用的药剂有异坏血酸钠或乙醛肟等。这些有机药剂不仅具有较强的还原作用,在低温下可以去除水中的溶解氧,而且还能与铁的高价氧化物作用形成比较稳定的保护膜,所以防止锅炉腐蚀效果十分良好。
干法保护 这种保护方法是在锅炉停用后,将炉水放尽,并保持金属表面干燥,或者充填某种气体,以防止空气的侵入,从而达到停炉保护的目的。常用的干法保护有以下几种。
(1)热炉放水法 此法适用于从运行转入检修的锅炉的保护。利用锅炉停用时的热量,将放水后的锅炉烘干,即排除了腐蚀电池中的电解质,增大电阻控制过程。具体操作方法如下:
1)锅炉熄火后,停止供水和供汽,此时炉膛和锅水的温度都相当高,等待一段时间,使汽压和水温自然下降。
2)当锅炉压力下降到较为安全的压力时(根据炉型而定),进行定期排污1~1.5min。排污过程中,锅炉压力仍稍有上升,可开启排汽阀门进行降压。在排汽降压过程中,需向锅内补充给水,保持水位。
3)直到锅炉压力降550.1MPa,排污水温度降至100~120℃时,开始放水,并开启空气阀,直至锅水放尽为止。
(2)充氨气法 此法系向锅内充入氨气,排挤出内部空气,降低氧的分压,减少金属表面湿润膜中的含氧量,同时,氨溶解在湿润膜中,使水膜呈碱性,对钢铁具有良好的保护作用。对于锅炉局部有少量积水,此法也不会影响防腐蚀的效果,具体操作方法如下:
1)充氨前,尽可能使锅炉内部干燥,并修好各部阀门,保证严密,与运行系统连接部分应加堵板,拆除各铜质部件。
2)在锅炉上部安装监视锅内压力的U形管水银压力计。必要时,需安装向室外排氨的排空管。
3)氨比空气轻,应当从锅炉顶部充入,空气自下部排出。为使锅炉各部氨浓度均匀,可以将锅炉分成几个回路,分别充氨,如省煤器、过热器及水冷壁管等。氨自锅炉顶部充入后,先打开最低处阀门(如水冷壁、省煤器等)或最远点阀门(如过热器),排出空气,直至出口有强烈的氨气味后,关闭排气阀,继续充氨升压,至压力达到13.3kPa为止。
氨蒸发时,要吸收很多热量,因此充氨速度不宜太快(一般为20~25m3/h),以免管壁产生结霜现象。在充氨过程中,炉膛内应自然通风,以防管壁结霜。
4)锅内充氨后,应当加强压力的监督,保持锅内压力在6.7~13.3kPaa范围内,最大不超过26.6k_Pa;锅内气体含氨量应在30%以上。如发现压力有明显下降时,要找出原因,再进行补氨。压力稳定后,在锅炉下部取样测定氨的浓度,达到要求后方可转入正常维护监督。
5)对氨气泄漏部位的检查方法可以用湿润的红色石蕊试纸,接近可能有氨泄漏的地方,试纸由红变蓝,则表明该处有泄漏。或者用蘸有浓盐酸的棉球检查,遇泄漏处,会有白烟雾出现。
6)含有16%~25%氨的空气,遇明火有发生爆炸的危险。因此,在任何情况下,锅内的氨气不得向室内排放。在充氨的锅炉或贮存液态氨的容器周围10m内,严禁明火作业。
7)执行充氨操作的工作人员,应当熟知有关的安全规定,工作时除配戴一般劳保用品外,尚须戴防毒面具,注意防止由于氨气泄漏引起的中毒。
此法对停用锅炉具有良好的保护作用,但保安条件要求严格,因而仅适用长期停用的锅炉。
(3)干燥剂法 此法是使锅内金属表面充分干燥,在任何部位都没有电解质溶液存留,从而达到防止腐蚀的目的,其操作方法如下:
1)与热炉放水烘干法相同,使锅内金属表面保持干燥,并消除沉积在锅炉水汽系统内的水垢和水渣。
2)按锅炉容积计算向锅内放置干燥剂。常用的干燥剂及用量列表如下:
干 燥 剂
用量(kg/m3)
粒度(mm)
工业无水氯化钙
1~2
10~15
生石灰
2~3
10~30
硅 胶
1~2
筛除1mm以下的碎粒
干燥剂应放在特制的小铁盘内,因氯化钙或生石灰吸潮后变稀,难以取出,但硅胶可装入布袋中。按照预定的布点,分别放入汽包及各联箱内。
3)干燥剂放入锅内后,应立即封闭汽包和联箱,关严各部阀门,使锅内与外界隔绝,以提高保护效果。
4)应定期检查保护情况。干燥剂失效后应及时更换。检查时间的间隔保护初期应短一些,以后可以适当延长。
该法操作简单安全,管理方便,适合较长时期停用锅炉的保护。
(4)涂料法 此法是在锅炉内部刷上一层防腐涂料,使金属表面与外部腐蚀性介质隔绝,以达到防止腐蚀的目的。其操作方法如下:
1)锅炉停用时,清除锅内的水垢和水渣,用小火将锅内烘干。
2)防腐涂料配制方法 将黑铅粉和机油按1:2的配比调和均匀。黑铅粉的主要成分为炭黑和滑石粉。机油用40号或50号均可。
3)涂刷方法 锅内凡能接近的部位,都要均匀涂覆。炉管及联箱等不易接近的部位,可用钢丝缠上棉纱蘸取涂料往复牵拉的方法涂覆。
4)锅炉启动 如对蒸汽品质有一定要求时,可以采用碱煮法,即每吨水中加5~8ks磷酸钠或碳酸钠,煮沸8~10h,然后将锅水排掉;对蒸汽品质无要求的采暖锅炉,则不必煮炉,可直接启动运行。
此法具有经济、简单、防腐效果好等优点,适用于长期停炉保护。我国北方地区有些采暖锅炉,在夏季停用时采用此法保护。
气相缓蚀剂保护
(1)
气相缓蚀剂保护原理
气相缓蚀剂是近年来应用于锅炉防腐的新型药剂,主要有无机的铵盐类和有机的胺类,如碳酸铵、碳酸氢铵、磷酸氢二铵、尿素、乌洛托品和碳酸环己胺等。无机铵盐对钢铁之所以有缓蚀作用,是由于在一定的条件下能够分解放出氨气的缘故。
有机胺类保护机理是由于它们在较低的温度下容易气化,气化的分子冷凝在金属表面以后,发生水解或解离,生成缓蚀基团而起到防腐蚀作用。
由于缓蚀剂的分子结构不同,解离后的产物也不相同。
有机胺分子可以水解和解离成有机阳离子、氢氧根离子以及亚硝酸根离子。有机阳离子中的氮与金属以配位键相结合,吸附在金属表面上,从而降低金属反应能力。氢氧根离子和亚硝酸根离子能维持金属表面的钝化状态。
(2)
气相缓蚀剂的选择及投加
1)采用碳酸环己胺作为停用锅炉保护剂时,可以将白色粉末状的碳酸环己胺用加热鼓风的方法送入锅内。当锅炉顶部排气的pH值达到10左右时即可停止加药,并将锅炉密封。或者将粉剂放入锅内,药剂用量一般为50~100g/m3,密封锅炉后,用热风加热使之扩散到锅炉各部。如果锅炉密闭良好的话,保护期可达3个月左右。