电厂循环水冷系统用不锈钢的腐蚀与防护

吕闯 耿曼 卢志敏 温玉婷(广州高澜节能技术股份有限公司,广东 广州 510663)

电厂循环水冷系统用不锈钢的腐蚀与防护

吕闯 耿曼 卢志敏 温玉婷(广州高澜节能技术股份有限公司,广东 广州 510663)

电厂的循环水冷系统常见的材质是不锈钢，但不锈钢并不是万能的，一旦受到某些因素的影响依然会发生腐蚀的现象，严重影响系统的正常运行。本文主要分析了常见的腐蚀类型，然后提出了预防腐蚀的对策，旨在提高不锈钢的抗腐蚀性能，确保循环水冷系统安全运行。

电厂；水冷系统；不锈钢；腐蚀

目前，各大电厂的水冷系统常用的材料就是不锈钢。通常，不锈钢给人们的印象就是十分耐腐蚀，不过，这种情况却不是绝对的。引起不锈钢腐蚀的原因有很多，稍不留神就可能会导致不锈钢腐蚀，影响电厂的安全。对于电厂而言，合理进行水冷系统的不锈钢防腐蚀保护才是最重要的。

1 循环冷却水系统常见的腐蚀类型

电厂的循环冷却水系统是电厂重要的取水部分，主要包括直接冷却和间接冷却两种水。目前常见的时间接冷却水应用，其冷却的效果主要是冷却水通过一定的间接交换实现的。间接冷却水需要与换热设备中的不锈钢换热器接触，那么就可能会发生腐蚀的现象[1]。目前，常见的腐蚀类型有以下几种。

1.1 点蚀

对于不锈钢的腐蚀而言，点蚀是有一种“蚕食”之感，而且发展迅速，不易提防。点蚀，顾名思义，就是一种典型的从一点点发展到大面积的腐蚀行为。其实，点蚀在发生之前就有预兆，不锈钢的表面氧化层会呈现不规则的凹陷，这需要仔细观察方能发现这种现象。这实际上就是发生点蚀的征兆，因为氧化膜遭到了破坏，也意味着金属表面不能再受到其保护。因此，点蚀就会产生，严重侵害着不锈钢的表面。由于这些微微凹陷很容易受到腐蚀物的浓度、温度等因素的影响，而且其发展速度极快，这样，点蚀就成为破坏力最强的腐蚀类型之一。

1.2 晶间腐蚀

晶间腐蚀也是一种非常严重的不锈钢腐蚀类型。产生晶间腐蚀的不锈钢会丧失其强度，给冷却水系统的安全带来了严重的影响。之所以会产恒晶间腐蚀，主要是因为不锈钢的中的铬的质量分数不达标，那么一旦有腐蚀物影响，缺乏铬的区域就会丧失抗腐蚀的性能。晶间腐蚀是一种典型的晶粒之间的腐蚀。在高温的影响下，不锈钢的晶粒内部中的铬会扩散，但是碳的扩散速度远大于铬的速度，这样碳在高温影响之下就会不断游离到晶粒的边界，与还未来得及“逃开”的铬发生化学反应。这就意味着晶粒边界的铬含量不断减少，当其含量低于标准值的时候就会形成缺乏铬的区域，由此就很容易受到腐蚀物的影响产生腐蚀[2]。

1.3 微生物腐蚀

微生物腐蚀通常伴随着电化学腐蚀一起发生。其主要是由于细菌等微生物沉积在不锈钢的表面，在电化学的作用下形成腐蚀现象。沉积物侵袭在金属表面上，彼此之间缺乏氧气，就会形成厌氧菌，在适合的条件下，厌氧菌大量繁殖，也会形成腐蚀。此外，在硫酸盐的影响下也会形成腐蚀。微生物腐蚀会造成冷却水系统受到严重的腐蚀影响，强度下降，甚至发生泄漏问题。由于微生物大量繁殖所产生的沉积物会阻碍冷却水的功能。沉积微生物同样会腐蚀设备。

2 循环冷却水系统腐蚀防护措施

2.1 提高pH值

提高pH值的目的是为了降低腐蚀的速度。据了解，如果pH值酸性很强，尤其是小于4的时候，腐蚀的速度会很快。如果pH值介于弱酸性、中性和弱碱性之间时，腐蚀的速度不明显。如果pH值在9.5以上，就会大大降低腐蚀的速度。因此要提高pH值。在这种情况下，冷却水碱性较高，就意味着抗腐蚀的能力增强。要注意的是在增大pH值的过程中，碳酸钙所引起的沉积结垢腐蚀问题。

2.2 控制氯离子含量与温度

为了防止发生点蚀的情况，首先需要对氯离子的含量进行合理控制，因为氯离子越高，就意味着发生点蚀的几率越高，而且会加大破坏力度。除了要控制氯离子的含量之外，温度也是发生点蚀的罪魁祸首[3]。温度越高，点蚀就越严重，因此要对温度进行严格的控制。

2.3 加入稳定化元素

对于晶间腐蚀而言，其主要是在温度的影响之下，由于碳的溶解度较差，因此，在高温的作用下就会发生迅速扩散。相比之下，铬的速度就没有那么快，那么扩散到晶粒边界的碳与铬发硬形成了化合物，就会导致晶体内的铬含量减少，由此造成的晶间腐蚀首先就是从晶粒的边界开始的。加入稳定化元素主要是为了调整化学成分，减少碳与铬形成化学反应的可能性。还要防止材料过热，这样也会减少碳的活跃度。

2.4 化学处理

针对微生物腐蚀问题，可以采取水处理药剂和杀菌剂等方式抑制微生物繁殖。针对沉积垢下的腐蚀问题，可以采用阻垢剂进行处理。为了达到更好的防腐蚀效果，可以采取化学处理结合提高pH值的方式，因为其不仅可抑制微生物的繁殖，还能够大大降低腐蚀的速度，提高循环系统运行的安全指数。

为了进一步减少微生物腐蚀的可能性，必须要严格控制微生物的生长环境，减少微生物的滋生和破坏力度。由于微生物的繁殖需要有适宜的环境和充分的养料，因此除了要进行环境的控制之外，还要减少养料的供应，及时清除不必要的养料，采取化学手段可以有效清除。

3 结语

综上所述，电厂的循环冷却水系统有几种常见的腐蚀类型，每一种腐蚀的破坏力都很大，严重威胁了系统的安全运行。因此要制定科学、合理、有针对新的防范措施，减少腐蚀的可能性，提高不锈钢材料的使用寿命。

[1]梁宏凯,何韬.电厂循环水冷系统用不锈钢的腐蚀与防护[J].广州化工,2011,24:123-124+126.

[2]曲政,庞其伟.滨海电厂循环冷却水系统的腐蚀与防护[J].管道技术与设备,2003,01:35-37.

[3]宁秀梅,杨蕾,王慈慈,余俊,汪青.电厂循环水系统不锈钢腐蚀研究[J].石油化工腐蚀与防护,2017,01:15-19.