鍋爐爐管管材在含SO42-和C1-介質(zhì)中的腐蝕研究.pdf

1、隨著機(jī)組參數(shù)的提高,對(duì)鍋爐給水品質(zhì)的要求也越嚴(yán)格。如果給水中雜質(zhì)離子含量超過(guò)允許濃度,將加速爐管的結(jié)垢和腐蝕,嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致爆管。本文重點(diǎn)研究了Cl-和SO42-對(duì)水冷壁管的點(diǎn)蝕特性,并分析了其腐蝕機(jī)理,不僅為制定電站鍋爐爐水中Cl-和SO42-的控制標(biāo)準(zhǔn)提供理論依據(jù),確保電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;也為水冷壁管在含Cl-和SO42-爐水中的腐蝕特征與防護(hù)技術(shù)研究奠定了理論基礎(chǔ)。
　　 本文針對(duì)水冷壁管材20G、15CrMoG和12Crl

2、MoVG,通過(guò)常溫電化學(xué)實(shí)驗(yàn)和高溫掛片實(shí)驗(yàn),在含Cl-和SO42-的模擬低磷酸鹽.低氫氧化鈉水工況溶液中,對(duì)三種管材的常溫性能和高溫腐蝕特性進(jìn)行分析,用透反射金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、X射線衍射儀(XRD)對(duì)試片表面形態(tài)和組分進(jìn)行表征與分析,并對(duì)Cl-和SO42-促進(jìn)或減緩點(diǎn)蝕的機(jī)理進(jìn)行了初步探討。得出的主要結(jié)論如下:
　　 (1)常溫下,Cl-促進(jìn)未鈍化的20G、15CrMoG和12CrlMoVG

3、電極及其鈍化電極的溶解。SO42-對(duì)未鈍化20G電極及其鈍化電極的腐蝕有促進(jìn)作用,但會(huì)提高未鈍化的15CrMoG和12CrlMoVG電極及其鈍化電極的耐蝕性能。Cl-/SO42-提高未鈍化的20G試片及其鈍化試片的耐蝕性,降低了未鈍化的15CrMoG和12CrlMoVG試片及其鈍化試片的耐蝕性。
　　 (2)高溫下條件下,Cl-對(duì)未鈍化的20G、15CrMoG和12CrlMoVG及其鈍化試片的侵蝕性嚴(yán)重,促進(jìn)材料的溶解,加速材料

4、的點(diǎn)蝕。在實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)分別控制CI-濃度低于0.2mg·L-1、0.2mg·L-1和0.6mg·L-1。而對(duì)于鈍化試片,則應(yīng)分別控制cr濃度低于0.2mg·L-1、0.4mg·L-1和0.6mg·L-1。
　　 (3)高溫條件下,SO42-為侵蝕性離子,會(huì)促進(jìn)未鈍化的20G、15CrMoG和12CrlMoVG試片及其鈍化試片溶解,加速材料的點(diǎn)蝕。在實(shí)際運(yùn)行中,應(yīng)分別控制溶液中SO42-的濃度為0.2mg·L-1,0.6mg·L-

5、1和1mg·L-1。對(duì)于鈍化試片,則應(yīng)分別控制溶液中的SO42濃度為0.6mg·L-1,1mg·L-1和1mg·L-1。
　　 (4)在高溫環(huán)境中,隨著溶液中C1-/SO42-的增大,未鈍化的20G和15CrMoG及其鈍化試片的增重速率升高,高溫腐蝕速率降低。而對(duì)于未鈍化的12CrlMoVG試片及鈍化試片,其增重速率升高,高溫腐蝕速率先降低后升高。
　　 (5)常溫條件下Cl-促進(jìn)點(diǎn)蝕的機(jī)理是Cl-與OH-在金屬表面發(fā)生

6、競(jìng)爭(zhēng)吸附,形成復(fù)合中間體,促進(jìn)鈍化膜的快速溶解。而且SO42-和Cl-在材料表面存在競(jìng)爭(zhēng)吸附,當(dāng)Cl-/SO42-較小時(shí),溶液中SO42-的含量較高,使得電極表面有效吸附的Cl-濃度降低,15CrMoG和12CrlMoVG的耐蝕性增加,而對(duì)于20G而言,則是試片表面總的侵蝕性離子含量(Cl-+SO42-)增大,試片的侵蝕程度增大。高溫條件下Cl-促進(jìn)點(diǎn)蝕的機(jī)理是由于Cl-促進(jìn)Fe2+水解,生成疏松無(wú)保護(hù)性的Fe3O4,H+濃度增加,局部