蒸汽锅炉停用保护方法及选用

发布日期:2021-06-18　浏览次数：678

一、必要性：

对于热水锅炉和供暖锅炉系统，在使用和供暖结束后，普遍存在如何停炉放置的问题。锅炉停用后，外界空气就会大量进入锅炉水系统内，此时锅炉虽已放水，但在锅炉金属表面上总是附着一层水膜，空气中的氧便溶解在此水膜中，以致达到饱和状态，所以很容易引起溶解氧的腐蚀，其腐蚀速度一般要比运行期间快得多。如果锅炉金属表面上有能溶于水膜的盐垢时，则腐蚀性更强烈。有些单位在不使用或者过了采暖期，就把系统中的水放掉，又不及时维修，这样势必造成系统氧腐蚀及铁垢下腐蚀。一个夏季的腐蚀量往往超过几年累计的运行状态的腐蚀量，而极易造成管道节处冒泡滴漏，甚至爆破，加大维修量，使运行管理造成恶性循环。

实践证明，锅炉产生严重腐蚀的大多是停炉期间形成，而在运行中加剧。因此，在停炉期间采用适当的保护方法，对防止锅炉腐蚀，确保安全运行、延长锅炉的使用寿命，有着重要的意义。

二、停炉保护的方法

对停用锅炉的最常见的是放掉锅水或者充满水，防止锅炉停炉腐蚀的方法较多，但基本原则是不让外界空气进入停用锅炉的水系统；保持停用锅炉水系统金属表面干燥；使金属内表面浸泡在含有除氧剂或其他保护剂的溶液中；在金属表面上涂上防锈层。停炉保护方法具体上包括：可分为干法和湿法两大类。

(一)干法

1、干燥剂法

干燥剂法就是在锅炉停用后，当锅炉水的温度降至100～120℃时，将锅炉内的水全部放掉，利用炉内余热，将金属表面烘干，并清除沉积在锅炉水系统内的水垢和水渣。然后在锅炉内放入干燥剂，保持金属表面干燥，防止腐蚀。

常用的干燥剂有：无水氯化钙(CaCl2) 常用量1.0～1.5kg/m³、生石灰(CaO)常用量3～5kg/m³、硅胶常用量1.5～3.0kg/m³。

干燥剂的放置方法：将分盛在若干个塘瓷盘内，分别放入汽泡、泥包和各联箱内。

装入的数量和位置应在锅炉保养记录内，以免投入运行时忘记取出。干燥剂放入炉内后应立即关闭各汽水阀门，防止外界空气进入。干燥剂放入一个月后应进行第一次检查。如发现潮解，应立即更换或烘干。以后可每三个月检查一次。此法适用于较长时间的停炉保养。汽包容积占整个锅炉水容积的比例越大，此法越方便。

2、烘干法

此法就是在停炉时，当锅炉水的温度降至100～120℃时，进行放水。当水放尽后，利用炉内余热，点微火或引入炉膛热风，将锅炉内表面烘干。此法只适用于锅炉在检修期间的防腐。

3、充氮法

充氮法就是将氮气充入锅炉水系统内，并保持一定的正压，以阻止空气进入。由于氮气很不活泼，无腐蚀性，所以可以防止锅炉的停炉腐蚀。其方法是：在停炉前，将充氮管路接好。当炉内压力降至0.5表压时，开始由氮气瓶经临时管路向锅炉汽包和省煤器等处送氮气，具体要求是：

(1)氮气纯度应在99%以上。

(2)空炉充氮时，炉内氮气压力应为0.5 表压以上。带水充氮(锅炉内水不放掉)时，充氮前最好在锅炉存水中加入一定量的联氨，并用联氨将水的PH 值调至10以上。

(3)充氮时，锅米水系统的所有阀门应关闭，并应严密不漏，以免因泄漏，以免因泄漏而使氮气消耗量过大和难以保持氮气压力。

(4)在充氮保护期间，要经常临督水系统中氮气的压力和锅炉的严密性。若发现耗氮气量过大，应查找漏泄的地方并立即消除。

当锅炉起动时，在上水和升压过程中可将氮气排入大气。此法适用于短期停用锅炉的保护。

4、充氨法

充氨法就是锅炉停用放水后，在锅炉全部容积内充满氨气。氨溶解在金属表面上的水膜中，使金属表面形成耐腐蚀性保护膜。氨还能使氧在水膜中的溶解度降低，防止溶解氧的腐蚀。采用充氨法时，应将铜质部件拆除，并保持锅炉内氯气压力为100 毫米汞柱。操作复杂，一般不采用。

5、涂料法

锅炉停用后放掉水，清除污物，烘干金属表面。然后在金属表面均匀地涂上一层防腐涂料，以防止锅炉的停用腐蚀。防腐涂料一般采用黑铅粉(其主要成份为碳黑与滑石粉)与机油(40*或50*均可)按一定比例配成。一般可按黑铅粉：机油：1∶2 的配比调合而成。涂复时，要求凡能接触到的部位，都要均匀地涂附。炉管内不易接触的部位，可利用钢丝缠上棉纱，醮取涂料上下牵拉的方法涂附。采用涂料防腐法，若对蒸汽品质有一定的要求时，应在锅炉启动前采用碱煮法(每吨水加磷酸三钠或纯碱5～8kg)煮沸8～10小时。并加强表面排污，将涂料去除。

此法经济、简单、效果好，适用于长期停炉保养。

（二）湿法：

这类方法是具有保护性的水溶液充满锅炉，防止空气进入炉内。根据水溶液的组成不同，有以下几种：

1、碱液法：

此法是采用加碱的方法，使锅炉中充满PH 值达10 以上的水。使金属表面生成耐腐蚀性保护膜，以防止溶解氧对金属的腐蚀。所用碱液为NaOH、Na3PO4 或者二者的混合液。常用碱液配制方法是：将NaOH(4kg/m³)和Na3PO4(1.5kg/m³)放入容器内，用软水溶解后，再用泵从锅炉下部联箱送入炉内。注意要保持溶液碱浓度均匀。操作复杂，配制比例不好掌控。

2、亚硫酸钠保护法

亚硫酸钠是一个还原剂，能和水中溶解氧作用生成硫酸钠。从而防止金属表面遭受溶解氧腐蚀。另外还可以采用磷酸三钠、亚硝酸钠混合溶淮的保护方法。此法是基于这种混合液能在金属表面形成保护膜，从而防止金属的腐蚀。采用这二种湿法保护时，锯炉启动前应将溶液排放干净，并进行彻底清洗。操作极为不便。

3、热法

此法用于停炉时间在10 天以内。方法是在汽包上方安装一个水箱，用管子和泡包相联通。锅炉停用后，充满除过氧的水，水箱中大半充满着水。水箱用外来蒸汽通入加热，使水箱中水经常保持沸腾状态。锅炉水的损失可由外来蒸汽加以补充。这个方法比较简单，且停炉后再投入运行也方便，只要把水箱和汽包切断就可以了。这个办法的缺点是要有外来汽源供汽。有人建议采用小水箱上加一层煤油的办法来防止空气中氧气进入锅炉，这样就不需要加热了，这种建议仅供参考。

4、成膜胺停（备）用保护法

是在机组停机进行过程中，当锅炉压力、温度降至适当条件时，向热力系统加入有机胺类成膜药剂，药剂随着汽水进行循环，药剂分子紧密吸附在金属表面并依次有方向的排列，形成具有“屏蔽作用”的分子保护层，阻止电荷和腐蚀性物质（氧、二氧化碳、水分）在金属表面的迁移，从而达到阻止金属腐蚀的目的。

优点：具有保护周期长、保护范围广、适用于开放式检修和操作简便等特点，能够有效减缓机组停备用期间热力设备的腐蚀，提高机组的运行安全性和经济性，延长设备使用寿命。该药剂主要成分为以十八烷基胺为主的高纯直链烷烃类成膜胺，同其它有机胺衍生物类或复配的成膜胺药剂相比，具有药剂成分明确、成膜效果好、无点蚀和腐蚀危害性、分解产物单一等特点。

蒸汽锅炉超分子膜化剂就属于此类方法。药剂原理：利用超分子识别和选择性组装作用，在金属表面形成优于纳米膜的超分子膜，超分子膜具有“屏蔽作用”，从而拒绝腐蚀的作用。

超分子膜化是目前最先进、环保、高效的清洗预膜技术，可广泛应用于各种工业化学清洗领域。由有机分散剂、表面活性剂、渗透剂、多种金属缓蚀剂和清洗剂组成，可以清除各种锈垢、焊渣、油污等污垢，可以随蒸汽流动到系统各处，不腐蚀系统仪表、密封件和设备，清洗钝化一次完成，在系统金属表面形成致密的超分子膜，保护整个系统不发生腐蚀。

三、锅炉停炉保护方法的选择

以上介绍了一些停炉保护的方法。选用哪一种方法，应根据锅炉结构、停用时间、各种方法的效果和应用条件来选择。

1、停炉三个月以上应采用干法。

2、停炉1—3个月可采用湿法。

3、锅炉停止运行后，间断运行或停用时间在一周以内的锅炉，或能在24小时以内启动时，可采用保压法。

4、因检修锅炉而停止运行时，可采用烘干法。如不需放水时，可采用保持压力法。检修后的锅炉，如不能及时投入运行，则应根据使用时间长短采用相应保护措施。