腐蝕爆管

由(you)于外部介質與受熱面管子發生(sheng)化學作(zuo)用或電化學作(zuo)用而引起的(de)爆(bao)(bao)(bao)管稱為腐蝕爆(bao)(bao)(bao)管 。雖然腐蝕爆(bao)(bao)(bao)管占(zhan)總爆(bao)(bao)(bao)管數的(de)比例較低 , 但由(you)于具有突發性和不可預測性 ,腐蝕一旦(dan)發生(sheng) , 受損范圍較大(da) , 往往造(zao)成(cheng)大(da)面積的(de)受熱面損壞 。

爆管按腐蝕發生的部位(wei) ,可分為煙氣側腐蝕和水側腐蝕爆管 。

煙氣側腐蝕

煙(yan)氣側腐蝕(shi)又因產生(sheng)的部(bu)位和條件不同 ,可分為高(gao)溫腐蝕(shi)和低(di)溫腐蝕(shi) 。當(dang)燃(ran)用高(gao)水分高(gao)硫燃(ran)料時 ,高(gao)溫受熱面管子(zi)受到腐蝕(shi) ,稱為高(gao)溫腐蝕(shi) 。低(di)溫腐蝕(shi)則是指尾(wei)部(bu)低(di)溫受熱面所受到的腐蝕(shi) 。

1.高(gao)溫腐(fu)蝕(shi)

由(you)煙氣(qi)側(ce)高(gao)溫腐(fu)蝕而引起的爆管 , 有以下(xia)幾(ji)種腐(fu)蝕機(ji)理：

（1） SO2 、SO3 、H2S 等腐蝕性氣體作用；

（2）硫酸(suan)鹽型的高溫腐蝕機(ji)理；

（3）硫化物型的高溫腐蝕機理(li)。

在破口(kou)(kou)附近可清楚地(di)辨(bian)認出一(yi)大片腐(fu)蝕(shi)區 , 腐(fu)蝕(shi)區凹凸不平(ping); 在破口(kou)(kou)附近管(guan)壁減薄(bo), 爆(bao)口(kou)(kou)呈拉裂(lie)狀 ,裂(lie)口(kou)(kou)較長。

腐(fu)蝕爆(bao)(bao)管(guan)(guan)與磨損爆(bao)(bao)管(guan)(guan)的(de)區別在(zai)(zai)于: 磨損爆(bao)(bao)管(guan)(guan)附(fu)近管(guan)(guan)壁(bi)很(hen)光滑(hua),并有一個(ge)磨損的(de)棱角(jiao) ,而腐(fu)蝕爆(bao)(bao)管(guan)(guan)附(fu)近則凹凸(tu)不平 ,無明顯(xian)的(de)棱角(jiao)存在(zai)(zai) ; 破口的(de)金(jin)相組織無明顯(xian)變化 ,破口處晶粒拉長 ,為韌性(xing)斷(duan)裂; 煙氣側腐(fu)蝕爆(bao)(bao)管(guan)(guan)管(guan)(guan)壁(bi)外存在(zai)(zai)含(han)硫的(de)沉積物(wu)(wu) ,靠近基體側一般(ban)為黑色沉積物(wu)(wu) ,與管(guan)(guan)壁(bi)結合緊密(mi)。

2.低溫腐(fu)蝕

低(di)溫(wen)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)爆管主要發生在給水溫(wen)度較低(di)的(de)省煤器上。低(di)溫(wen)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)爆管的(de)破口(kou)(kou)附近也有凹凸不平的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)區(qu)存(cun)在 ,破口(kou)(kou)呈拉裂(lie)(lie)狀 ,金相組織(zhi)無明顯變化 , 破口(kou)(kou)處晶粒拉長,為韌性斷裂(lie)(lie) 。

水側腐蝕

鍋爐(lu)爐(lu)管也會由(you)于水側腐蝕(shi)導致(zhi)爆管 , 水側腐蝕(shi)主要(yao)有鍋內水局部濃縮引(yin)起的運行中腐蝕(shi) , 給水含氧(yang)引(yin)起的氧(yang)腐蝕(shi)和(he)因應力產生(sheng)(sheng)的苛性脆(cui)(cui)化(hua)等幾種(zhong)。苛性脆(cui)(cui)化(hua)主要(yao)發生(sheng)(sheng)在脹接或鉚(liu)接鍋爐(lu)中, 大型電(dian)站(zhan)鍋爐(lu)中較少見。

1.酸性(xing)腐(fu)蝕(shi)和堿性(xing)腐(fu)蝕(shi)

鍋內(nei)(nei)水(shui)局(ju)部(bu)濃(nong)(nong)縮引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)運行中腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)可(ke)(ke)描述如下：爐水(shui)在管(guan)內(nei)(nei)沉積(ji)物下面 、蒸發受熱面的(de)(de)(de)(de)縫(feng)隙以(yi)及爐管(guan)內(nei)(nei)產(chan)(chan)生(sheng)汽塞(sai)的(de)(de)(de)(de)部(bu)位(wei)發生(sheng)局(ju)部(bu)的(de)(de)(de)(de)濃(nong)(nong)縮 , 產(chan)(chan)生(sheng)濃(nong)(nong)酸或濃(nong)(nong)堿, 破壞爐管(guan)內(nei)(nei)表的(de)(de)(de)(de) Fe3O4 保護膜, 從而造(zao)成(cheng)了爐管(guan)金屬表面被(bei)酸堿腐(fu)(fu)蝕(shi), 可(ke)(ke)分別(bie)稱為酸性(xing)腐(fu)(fu)蝕(shi)和堿性(xing)腐(fu)(fu)蝕(shi)。

堿(jian)(jian)性(xing)腐(fu)蝕(shi)常(chang)發生(sheng)在多孔沉積物下面 , 爆口附(fu)近腐(fu)蝕(shi)產(chan)物與金(jin)屬(shu)(shu)表面附(fu)著性(xing)較(jiao)差, 腐(fu)蝕(shi)產(chan)物中夾有磷酸鹽(yan)、硅酸鹽(yan)等(deng)爐(lu)水成分(fen) ,除(chu)去(qu)(qu)腐(fu)蝕(shi)物后(hou), 有凹凸不(bu)平(ping)的腐(fu)蝕(shi)坑 。由于(yu)在濃堿(jian)(jian)條件(jian)下氫(qing)離子少, 產(chan)生(sheng)的氫(qing)且(qie)容易擴散出去(qu)(qu),不(bu)會滲(shen)入鋼中造成脫碳(tan)現象,坑下金(jin)屬(shu)(shu)的金(jin)相組織和機械性(xing)能都(dou)沒有變化(hua), 金(jin)屬(shu)(shu)仍保持其延展性(xing),爆管是由于(yu)腐(fu)蝕(shi)破壞使管壁減薄過熱鼓包(bao)所致 。

酸(suan)性(xing)腐蝕常發生(sheng)在(zai)比(bi)較致密(mi)的(de)沉積(ji)物下面(mian) ,由于在(zai)濃酸(suan)條件下氫(qing)離(li)子濃度高 ,生(sheng)成(cheng)的(de)氫(qing)不容易擴散(san)出(chu)去,部分滲入到(dao)鋼(gang)中(zhong) ,和鋼(gang)中(zhong)滲碳(tan)體 Fe3C 反應, 因此酸(suan)性(xing)腐蝕和氫(qing)脆現象總伴隨在(zai)一起。爆口附近腐蝕產(chan)物與金屬表面(mian)結合較牢固(gu), 金屬表面(mian)存在(zai)腐蝕坑 。大部分爆口的(de)內壁表面(mian)脫碳(tan), 管(guan)壁面(mian)多(duo)有微裂紋存在(zai), 這(zhe)些裂紋連(lian)成(cheng)網狀, 多(duo)為沿(yan)晶破(po)裂 。爆口脹(zhang)粗(cu)不明顯, 破(po)口斷(duan)面(mian)平齊 、粗(cu)鈍 ,呈脆性(xing)斷(duan)裂特征。

2.鍋爐(lu)的氧腐蝕

鍋爐(lu)的氧腐蝕是電化學(xue)腐蝕。氧腐蝕主要發生在省(sheng)煤器(qi)入口段受熱面內(nei)壁 ,嚴重時可達(da)省(sheng)煤器(qi)中部直(zhi)到鍋爐(lu)水冷壁。其主要特征是潰瘍腐蝕 , 在被腐蝕的金屬表(biao)面形成許多(duo)小型(xing)鼓(gu)包, 其直(zhi)徑差(cha)別很大(da) ,鼓(gu)包表(biao)面顏色由黃褐色到磚紅色 ,次(ci)層為黑色粉末物 ,金屬表(biao)面有腐蝕坑。爆口金相組織變化不(bu)明顯 ,為韌性(xing)斷(duan)裂(lie)。

鍋(guo)(guo)爐四管(guan)(guan)(guan)爆漏頻繁發生。鑒別(bie)這些損壞(huai)發生的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)(yin)有(you)(you)助于揭示鍋(guo)(guo)爐存在的(de)隱患，如果不(bu)作處理(li)，將會導(dao)致(zhi)更為嚴重的(de)問題。大部分(fen)損壞(huai)的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)(yin)都可歸結為幾(ji)個根(gen)本原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)(yin)中的(de)一個。全(quan)面(mian)(mian)的(de)金相(xiang)故(gu)障分(fen)析通(tong)常能揭示出其根(gen)本原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)(yin)；然而，并(bing)不(bu)需要對所(suo)有(you)(you)損壞(huai)的(de)管(guan)(guan)(guan)子都進行金相(xiang)分(fen)析。損壞(huai)管(guan)(guan)(guan)子的(de)外(wai)觀形貌能就(jiu)損壞(huai)的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)(yin)提供(gong)有(you)(you)交(jiao)織的(de)訊息。這一訓息有(you)(you)助于縮(suo)小可能產生管(guan)(guan)(guan)子爆破原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)(yin)的(de)范圍，有(you)(you)時，結合一些鍋(guo)(guo)爐運行方面(mian)(mian)的(de)知識就(jiu)足(zu)以確定其損壞(huai)的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)(yin)。

本文列(lie)舉了一些(xie)腐蝕導致爆管(guan)的(de)(de)實例。但(dan)必須注意(yi)，僅根據外(wai)觀(guan)形貌(mao)無(wu)法(fa)區別(bie)許多損壞模式，某些(xie)時候不同(tong)的(de)(de)原因(yin)會導致看(kan)上(shang)去外(wai)觀(guan)形貌(mao)是相(xiang)同(tong)的(de)(de)損壞。頻發的(de)(de)或(huo)嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)管(guan)子損壞必須通過(guo)一個合格的(de)(de)金(jin)相(xiang)試驗室進行(xing)全面(mian)分(fen)析，以便能鑒(jian)別(bie)出(chu)真正原因(yin)。