电厂化学水处理设备腐蚀问题及处理措施

电厂化学水处理设备腐蚀问题及处理措施

俞飞

大唐陕西发电有限公司灞桥热电厂   陕西省西安市  710038

摘要：随着电力行业的快速发展，化学水处理设备在确保电厂运行效率和安全方面发挥着重要作用，但设备腐蚀问题却成为普遍技术难题，为解决这一问题，本文首先从水质条件、操作环境等多个角度深入探讨腐蚀发生的机理，并分别从预防、处理两个角度探讨了电厂化学水处理剂设备腐蚀问题处理的具体方法，采用本文所提出措施可实现对电厂化学水处理设备的腐蚀问题的有效控制和管理，以此为电厂运营人员及维护团队提供实践参考。

关键词：电厂；化学水处理；设备腐蚀

前言

在电力产业中，化学水处理设备保证了蒸汽和循环水系统的纯净与安全，但在实际运行中，此类设备经常面临着腐蚀问题，腐蚀不仅减弱了材料结构，同时还可能引起运行效率降低、维修成本增加以及潜在的安全风险。因此本文旨在探讨电厂化学水处理设备的腐蚀原因及其处理措施，以提高化学水处理设备的使用寿命。

1电厂化学水处理设备腐蚀的原因分析

1.1 水质参数的影响
由于不同的离子浓度、pH值以及氧溶解量等都可以对金属材料产生显著的腐蚀作用，所以电厂化学水处理设备在运行过程中，水质参数是影响其腐蚀状况的首要因素，比如当水中含有较高浓度的氯离子时，会极大地加速钢铁类材料的电蚀现象，而水中硫酸盐与碳酸盐的存在则可能引起材料表面碳酸钙或硫酸钙沉淀，从而导致局部腐蚀环境的形成。此外，pH值是衡量水性介质酸碱度的重要参数，过低或过高的pH值均可加剧设备内部金属材料的腐蚀，具体而言，低pH值条件下会提升金属离子的溶出速率，增强了设备内部的酸性腐蚀，而高pH值则可能促使水中碱性物质如羟基离子对金属产生直接腐蚀[1]。

1.2 设备材料及设计缺陷
对于电厂而言，化学水处理设备通常由多种金属材料构成，比如碳钢、不锈钢、铜合金等，此类材料虽然经过精心选材，并考虑到耐蚀性能，但在实际工况条件下仍旧无法完全避免腐蚀现象，碳钢在高含氧环境中容易形成铁锈，而某些不锈钢在氯离子存在的情况下可能出现应力腐蚀开裂。此外，如果设计时未能充分考虑流体动力学特性，极易在设备内部形成死区、憩流区域或高速流动区域，此类区域则极易成为局部侵蚀和沉积物堆积的高风险区域，进而发生腐蚀[2]。

1.3 运营管理和保护措施不足
即便选用了恰当材料并精心设计了设备后，如果电厂日常运营管理不善或保护措施执行不到位，化学水处理设备仍然会发生腐蚀问题，比如操作人员对于监测数据的忽略或错误解读可能导致系统在恶劣环境下长期运行，维护保养周期延误或保养措施不全面同样会导致已有微小损伤得不到及时修复而进一步扩大。同时，如果缓蚀剂和其他化学添加剂如果使用不当，则可能适得其反，比如过量投加缓蚀剂导致系统内部产生粘泥沉积物，从而催生微生物诱发的腐蚀。

2电厂化学水处理设备腐蚀的预防及处理措施

2.1预防措施

2.1.1调节pH值

pH值直接影响到金属的腐蚀速率和腐蚀类型，所以对于化学水处理设备而言，应尽可能维持设备中水的pH值，对此技术人员可使用甲烷磺酸或磷酸的，处理高碱性水质，以避免碱性腐蚀问题，投加此类酸性物质时需精确控制量，避免过度降低pH值导致酸性腐蚀。如果需要提升pH值，技术人员可选择氢氧化钠（NaOH），此类物质由于其强碱性特征，可以有效中和水中多余的酸性成分。同样，在使用氢氧化钠时应采取适当措施以保证正确的剂量和均匀混合，以免造成局部pH过高导致碱性腐蚀或沉淀物形成。最后，除了化学调节外，技术人员还可尝试CO2注入，即向水中注入二氧化碳可以生成碳酸，从而减小水的pH值，此类方法相较于直接酸投加更为平缓且易于控制，尤其适用于需要非常精细调整的场合[3]。

2.1.2合理使用缓蚀剂

缓蚀剂通过在金属表面形成保护膜或者通过改变电化学反应的动力学来减缓腐蚀过程，所以技术人员应合理使用缓蚀剂，防止电厂化学水处理设备腐蚀，对此，技术人员应首先根据水处理系统中存在的具体腐蚀问题（如氧化腐蚀、酸性腐蚀、碱性腐蚀等），选用配方适宜的缓蚀剂，比如使用含硫酸盐还原细菌导致的生物腐蚀可能需要专门的生物缓蚀剂来防治，而针对普通的氧化性腐蚀，技术人员则可以使用磷酸盐或锌盐类化合物作为缓蚀剂。

其次，电厂技术人员在计算所需缓蚀剂的投加量时，应着重考虑到流经系统的水量、水质参数和系统内金属表面积，再根据厂家提供的指南和实验室测试结果进行调整，以此确保缓蚀剂能够在水中均匀分布，并以足够的浓度存在以保护所有受威胁的金属表面。

2.1.3加强化学设备检修

为防止维护不到位影响到腐蚀预防效果，管理人员应制定严格的操作规程，在该规程中明确启动和停止操作的详尽步骤，以及日常监控的指标和方法，并对各种可能出现的异常情况的应急响应措施，以此避免因误操作导致的局部高温或者pH值波动，从而减少腐蚀发生。同时，再要求相关维护人员按照制定好的时间表进行设备检查，严格对内部结构的检视、清洗沉积物和更换损坏组件，并在维护过程中使用专用工具和材料，避免对设备造成二次损伤。维护人员可采用精密的检测仪器，如超声波厚度仪和腐蚀速率监测器，定期对设备的关键部位进行检测，以监测设备的腐蚀状况和材料厚度。根据检测结果，调整维护频率和清洗周期。清洗过程中，需要使用去离子水或者pH中性的清洗剂，确保化学品的残留物能被完全去除，从而减少腐蚀可能。同时定期监测水质参数，例如pH值、温度和硬度，并且控制化学处理剂的使用量和频率。确保环境参数的连续监控，并且严格按照操作规程执行工作，以防设备受损。最后更换病变零件，制定结构化的检查计划，详细记录每个部件的状态和更换时间。一旦部件达到预定的使用寿命或者出现腐蚀迹象，不论其是否影响整体设备运行，都应立刻更换，以此避免腐蚀带来的连锁反应。

2.2处理措施

2.2.1清除腐蚀产物

如果设备已经出现腐蚀，技术人员可使用机械清理法，使用高压水射流有效地去除设备表面和管道内壁上的锈垢，对于内径较小或形状复杂的管道，则可以采用清管器（PIG清洗技术，俗称为管道猪），它能够在管道内部移动，通过物理摩擦作用清理积存的腐蚀产物。对于难以直接进行物理接触的部位，技术人员可使用循环泵送含有化学清洗剂的溶液，以此溶解或松动腐蚀产物，此环节中常见的化学清洁剂包括酸性溶液（如盐酸）、络合剂等，在实际使用过程中，技术人员应必须注意控制化学清洗过程中pH值和温度，防止对设备造成二次伤害。

2.2.2修复与再涂层

技术人员在清理管道内部腐蚀层后，应再使用化学清洁剂去除残余污垢、油脂和其他可能影响涂层附着力的物质，对经过清理的金属表面进行处理以增强涂层的粘附性，比如技术人员可以进行酸洗或喷砂处理来增加表面粗糙度，为涂层的良好黏结创造条件。经过上述步骤后，技术人员应在正确处理表面后立即进行涂层，涂料选择应根据所处环境（如温度、湿度、水质等）和预期效果而定，对于电厂而言，可使用环氧树脂、聚氨酯、氟碳漆，涂装时需按照制造商推荐的厚度均匀涂抹，并注意避免空气囊或未覆盖区域。最后，固化后技术人员应对修复区域进行测试确认其防护效果，可使用附着力测试、超声波厚度测量等方法评估涂层的厚度是否符合预期标准。

3结束语

经过本文对电厂化学水处理设备腐蚀的机理与预防、处理措施的分析，发现管理人员或技术人员精心设计的预防程序和周密的维护策略，可以显著降低腐蚀对设备造成的损害，以此确保能源供应的连续性和安全性。

参考文献：

[1]方颖斐.电厂化学水处理设备腐蚀问题处理措施探讨[J].山西化工,2023,43(07):69-71.

[2]张龙娜.电厂化学水处理制水设备问题的分析与处置[J].化工管理,2023,(05):41-43+47.

[3]王吉茂,李建明.火电厂化学水处理设备腐蚀问题处理方法研讨[J].中国金属通报,2021,(10):74-75.