工业锅炉水质不良的风险及防范措施

常 青

（青海省特种设备检验所，青海 西宁 810000）

工业锅炉是重要的热动力设备，广泛应用于工厂动力，人民生活、热电联产等各个领域，而锅炉水质质量是锅炉安全运行的可靠保障。锅炉水质不良会导致锅炉损坏，不符合锅炉用水要求的水质会使锅炉产生腐蚀、结垢、汽水共腾现象而对锅炉产生危害，从而降低锅炉的传热系数和设备强度，浪费燃料，缩短使用年限，严重时甚至会引起锅炉爆炸事故。通过制定相关的防范措施来提升管锅炉给水水质，对于提升工业锅炉运行安全性有着积极的意义。

1 工业锅炉水质不合格的风险

1.1 锅炉腐蚀

（1）氧腐蚀是因水中含有溶解氧而形成的腐蚀。因电化学反应生成氧化亚铁，进一步被氧化生成Fe3O4。

其特征是在腐蚀部位有突起的腐蚀产物，下部有局部点蚀坑。常发生在省煤器和过热管中，热强度较高处容易发生。在水中存在其他电解质（如电导率＞0.15 μS/cm时）的情况下，水中氧含量越高，腐蚀速度越快。

（2）酸性腐蚀是由H+的去极化所产生的腐蚀：

酸腐蚀产生的Fe3O4能牢固地附着在钢的表面上，呈多孔状层状结构，下部有蚀坑，多发生在凝汽器、除氧器、凝结水系统和疏水系统。系统呈现酸性的原因有以下几方面：

①碳酸化合物和重碳酸化合物受热后分解产生CO2，CO2产生H+。当水中同时含有CO2和溶解氧时，对钢的腐蚀速度加快，同时会使黄铜管脱锌和腐蚀。

②给水中带入有机物质，受热分解成酸性物质。

③碱性腐蚀是由于游离氢氧化钠在垢下被浓缩而引起的腐蚀，多发生在水冷壁管中向火侧热强度较高处的沉积物下。将沉积物和腐蚀产物去除之后，管壁上出现凹槽，管壁变薄，严重时会穿透。省煤器管、过热器管及减温器也可能发现碱性腐蚀。

④氢损坏或氢脆腐蚀酸性物质所产生的氢在沉积物下渗入金属内部，与钢中的碳结合成甲烷，在钢内产生压力，引起晶界裂缝，使金属被破坏。这种腐蚀易发生在水冷壁管的向火侧，特点是脆性破裂。

⑤碱脆或苛性脆化腐蚀是钢在氢氧化钠水溶液中产生的应力腐蚀破裂，多发生在锅炉汽包铆接孔及炉管胀管处。炉水中NaOH有机会浓缩及存在应力是发生的条件，有振动和周期性摆动产生应力，并有温度和压力的改变。

1.2 结垢

在锅炉正常使用过程中，离不开水资源的正常供应。部分企业在锅炉运行过程中，为了节省生产成本，所选用的给水水质一般都是硬质水，即含有大量盐杂质的水。硬质水在经过加热之后，水中各离子之间的活动更加剧烈，水中所含的氢氧根离子会和水中的镁离子、钙离子进行化学反应，生成难溶于水的白色沉淀物，即常说的水垢。此类水垢会在锅炉内壁表面堆积。水垢的产生会直接降低锅炉的热传导效率，并且由于水垢堆积不均匀，导致水垢受热不均，容易造成锅炉钢板、炉管过热等现象，严重时造成锅炉爆管事故的发生。

1.3 汽水共腾

在工业锅炉正常使用的过程中，汽水共腾属于水质不合格所带来的直接后果。汽水共腾是指在工业锅炉正常运行过程中，在蒸发水面的气体与水分共同上升，从而导致众多泡沫，同时表现出上下翻腾的情况。汽水共腾所导致的直接后果便是锅炉内的水位发生剧烈变化，使操作人员无法明确分辨汽水之间的界限。同时，由于整体水位的剧烈波动，会造成工业锅炉产生的蒸汽中含带大量水分，直接导致锅炉蒸汽质量下降，引起过热器结垢的情况。导致此类情况的主要原因在于水质中的悬浮物含量过高，在汽水分离的过程中，的悬浮物的浓度逐渐增大，提高了水体表面的黏度，将直接导致水蒸气上升阻力加大，从而形成汽水共腾的现象[1]。

2 工业锅炉水质的防范措施

2.1 加强日常管理维护

通过加强日常管理维护，不仅可以及时发现锅炉系统运行过程中存在的问题，降低安全事故的发生概率，而且还能够优化锅炉运行过程，提高锅炉运行的稳定性。例如，某工业企业根据工业锅炉的应用规模制定了符合本企业基础环境的日常维护制度，同时企业还统一了巡查模板，所有人员都需要严格按照模板上的内容进行填写。在交接班时，由接替者检查上一名维护人员记录结果的准确性，确定没有问题后在进行交接。如果发生了锅炉运行事故，则由在职维护人员承诺相应的巡查责任，从而提升所有巡查人员对维护工作的重视程度，降低人为失误导致的锅炉安全事故。

2.2 加强相关人员培训

通过加强相关人员培训，一方面，可以提高所有检修人员的综合操作能力，另一方面，能够为锅炉的稳定运行提供坚实的基础保障。例如，某工业企业采用定期或不定期培训的方式来提升员工的综合能力素养。培训内容包括理论知识培训和实践操作技能培训。理论知识包含系统操作知识、责任意识、安全操作知识等内容，而实践操作知识主要是以系统可能会发生的故障类型为例，将其预防方法和事故发生后的解决措施进行讲解，讲解过程通常会以案例综述的形式进行。为了提升参训人员对培训内容的重视程度，企业借助信息化技术构建网络评测体系，对所有参训人员的培训效果进行测试，对于不合格的参训人员，除增加培训课程之外，还会根据企业相关奖惩制度对其进行惩处，从而有效提升所有参训人员对培训内容的重视程度。

2.3 改善锅炉给水水质

通过改善给水水质能够有效降低锅炉内部腐蚀、结垢情况的发生概率，起到延长锅炉使用寿命的作用。例如，某工业企业在对锅炉进行给水操作时，选用蒸汽冷凝水作为给水。蒸汽冷凝水是水经过蒸馏后，又重新凝结后形成的水，此类水中所含的杂质非常少，如果蒸馏纯度较高形成纯水，那么给水本身不再具备导电性，这样可以有效降低锅炉内部结构的情况，提升蒸汽产生质量[2]。企业考虑到给水本身的弱碱性，在输送水资源的过程中，还对溶液本身的酸碱度进行适当调节，从而起到优化反应环境，提高系统本身的节水效果。

2.4 提升验收工作质量

在工业锅炉运行过程中，经常需要在锅炉内添加相关的反应试剂。反应试剂的应用效果也将直接影响到锅炉的反应效果，因此，企业需要加大相关试剂质量的验收工作。在实际验收过程中，技术人员需要确保质量符合基本处理要求，并且还需要对试剂进行实验，根据采样实验结果来确定该试剂的合规性。从而有效避免药品质量较差，影响到水汽生成质量的情况。

3 结语

综上所述，水质长期不达标，将会对锅炉安全运行造成较大影响，可概括为腐蚀，结垢和汽水共腾。究其原因，主要是水处理方法选择不对或操作不当、水处理操作人员水平低、对水质监控不到位、缺少准确的化验数据、胡乱加药，并且不注意水处理设备的维护等。同时，锅炉水质不良对锅炉的影响是一个缓慢积累的过程，因此，锅炉使用单位必须在日常工作中对水质进行监控，提高管理水平，把控好水处理工作中的各个重要环节，发现问题及时处理，以防止锅炉的结垢和腐蚀，确保锅炉安全、经济运行。