关于电厂化学水处理设备的腐蚀问题与防腐方法

刘斌

摘 要：在火电生产过程中会形成具有腐蚀性的化学水，并对化学水处理设备产生腐蚀效应。无论化学水处理设备的腐蚀问题，还是防腐方法与措施的应用，都是火电生产中无法回避的问题，因此本文对相关内容进行了分析。

关键词：火电厂；化学水处理设备；腐蚀；防腐

火力发电厂以水为介质传递能量来发电，又以水为冷却介质交换热量，因而水是火电厂最重要的媒介。水在火电厂生产运行过程中形成具有腐蚀性特点的化学水，并腐蚀与水接触的设备。腐蚀会缩短设备使用寿命，金属溶入水后增加杂质含量，加重热力设备结垢程度，降低传热效率，并加快锅炉设备的腐蚀速度，甚至引起爆管的严重事故[1]。可见，化学水处理设备的腐蚀问题绝非小事，因此本文对其腐蚀问题与防腐方法进行了分析。

一、电厂化学水处理设备的腐蚀问题

1.化学水处理设备常见腐蚀问题

电厂化学水处理设备常见腐蚀问题包括酸碱中和池及沟道、循环水加酸系统、水处理管道与地沟、除碳器本体及风道等部位。酸碱中和池一般在工程竣工2～3年后发现防腐蚀层损坏现象，因为渗漏废液造成了地面沉陷。电厂循环水一般采用阻垢剂加浓硫酸处理，浓酸储罐衬胶脱落造成阀门、管道堵塞，加酸设备不均匀沉降也会导致输送酸的管道拉裂渗漏。再生阳床高位酸槽衬胶层腐蚀，槽内出现白色油状漂浮物；低位酸池内壁腐蚀，池内酸量减少[2]。在电厂化学水处理设施中，直埋管道主要采用石油沥青防腐，防腐层损坏就发生管道腐蚀。水处理地沟表面防腐层损坏也较常见。化学水处理设施中的除碳器本体与风道连接处出现渗漏，一般是除碳器内壁已蚀穿。

2.化学水处理设备腐蚀原因分析

电厂化学水处理设备出现腐蚀主要是三方面的原因：一是水处理设备运行过程中，对介质浓度、温度、流速等工艺参数控制不严格，就容易腐蚀设备。例如酸碱中和反应，酸碱用量与pH值变化是非线性关系，酸碱用量轻微偏差就会造成pH值偏离规定的范围，再加上搅拌不均匀问题，使中和后的液体有较强的腐蚀性。再如再生阳床高位酸槽衬胶层腐蚀的主要原因是盐酸质量不符合要求，盐酸中的卤代烃溶蚀了橡胶。二是化学水处理设备的防腐设计缺陷。一般防腐设计比较重视材质选择、工艺设计、强度设计和防腐方法的应用，容易忽视设备运行环境、温度、应力腐蚀、耐腐蚀疲劳、缝腐蚀等方面，结果防腐效果达不到预期。例如将精处理酸碱中和池设在汽机车间内，并且各种辅机基础又全都布置在一起，酸碱中和池引起的腐蚀塌陷必然危及其他重要设备。三是不按要求施工，甚至偷工减料，造成防腐工程质量低劣。酸碱中和池采用天然块材防腐，应该在混凝土基层与块材之间、块材接缝之间施工树脂层，但一些施工单位直接敷设石材，又不留灰缝，最后在块材表面接缝上用树脂胶泥勾一下缝了事。因为树脂流动性很差，石材之间的缝隙内填塞不了多少树脂，当块材接缝上面的树脂损坏后，酸碱废水侵入混凝土基层，致使混凝土层被腐蚀穿孔，造成地基沉陷。再如《电力建设施工及验收规范第4部分：电厂化学》（DL/T5190.4-2004）9.2.1-c规定，浓硫酸储罐管道上的法兰、阀门不允许使用橡胶垫，但有些电厂为了提高浓酸储罐的耐腐蚀性，在罐内加衬橡胶层，结果橡胶垫层受到浓酸腐蚀而脱落，堵塞了管道和阀门。

二、电厂化学水处理设备防腐方法与措施

1.合理设计化学水处理设备设施

目前，针对化学水处理设备的设计有些部分缺乏明确的说明，所以在工程建设初期就应对这些内容加以明确。例如不能将酸碱中和池等腐蚀性设备布置在车间内或与重要辅机基础靠在一起，以免腐蚀性设备造成的地面塌陷等问题累及辅机设备。这些腐蚀性设备应露天布置。另外，腐蚀性设备的池体、沟道尽量不要加盖或完全封闭，若加盖最好采用栅格式盖板，这样在发生腐蚀现象时可以及早发现和处理。而规范中有规定的部分，应当在设计中严格遵守，例如《发电厂化学设计规范》（DL5068-2014）规定硫酸计量应采用计量泵系统，有些没有配置计量泵，靠硫酸位差加注，并以阀门控制加酸量，如果阀门出现故障，又未安装pH值报警装置，循环水就会酸化，并腐蚀凝汽器管道，所以计量泵系统是不能随便取消的。

2.严格按规范施工化学水处理设备防腐层

化学水处理设备的施工必须严格按照规范的要求执行。例如酸碱中和池以天然块材为防腐材料时，必须严格按照《建筑防腐蚀工程施工规范》（GB50212-2014）第8.4.2条和表8.4.5的规定，对于厚度≤30mm的石材应采用揉挤法施工，树脂胶泥结合层厚度控制住4～8mm，挤缝时灰缝宽度控制在3～6mm，灌缝或嵌缝时灰缝宽度控制在8～12mm；对于厚度>30mm的石材应采用坐浆法或灌注法施工，树脂砂浆结合层厚度控制住8～15mm，灌缝或嵌缝时的灰缝宽度控制在8～15mm。建设单位和工程监理必须关注这些细节，防止施工单位偷工减料。如果出现地面塌陷问题，要对酸碱中和池修复时，必须打开被破坏的防腐蚀层，全面检查地基土层是否已渗入腐蚀性液体，如果已被腐蚀性液体浸泡，则必须排干腐蚀性液体，再彻底修复混凝土基层和防腐層。

3.加强化学水处理设备的运行管理

在化学水处理设备运行过程中必须严格控制工艺参数，进厂材料要加强检测，防止不符合要求的材料应用到生产上。例如再生阳性床运行过程中要加强对所用盐酸质量的控制，应增加化学耗氧量（COD）的监测，避免使用含卤代烃的盐酸。另外，出于安全考虑，在对盐酸储罐或浓硫酸储罐进行维护检修时，必须排尽因金属被酸腐蚀而产生并积存的氢气，曾有电厂检修储酸罐时动火割除生锈的螺栓发生爆炸事故。

三、结语

就电厂化学水处理设备来说，相对于运行工艺的重视，腐蚀与防腐问题往往容易被忽视，等到出现比较严重的问题时才想起需要加强防腐工作，这样不仅造成工作的被动，防腐处理也经常变成权宜之计，实际上化学水处理设备的防腐涉及设计、施工、运行的各个阶段，必须做好全过程的管理。

参考文献：

[1]田刚强.火电厂化学水处理设施防腐蚀工艺探究[J].化学管理，2013（7）：196-197.

[2]解蛟.电厂化学水处理设备设施腐蚀问题及处理方法[J].黑龙江科技信息，2014，26（4）：50，292.

（作者单位：广东粤电云河发电有限公司）