云南省鍋爐工技能培訓(xùn):鍋爐結(jié)垢、腐蝕的危害及防止
工業(yè)鍋爐產(chǎn)品分兩種,一是蒸汽,用于發(fā)電,或是供氣,比如化肥廠可用蒸汽汽化,以煤為原料,合成化肥,這就是典型的工業(yè)鍋爐。
電站鍋爐,通俗來講就是電廠用來發(fā)電的鍋爐。一般容量較大,主力機組為600MW,較先進的是超超臨界鍋爐,容量可達1000MW。
鍋爐水處理,是將日常生活用水進行一定的過濾、分解等技術(shù)處理后,排除雜質(zhì),使其凈化。
鍋爐證書可分為:工業(yè)鍋爐(G1)、電站鍋爐(G2)、鍋爐水處理(G3)以及鍋爐安全管理人員(A3)。
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《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》第三十八條:“鍋爐、壓力容器、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設(shè)施、場(廠)內(nèi)轉(zhuǎn)用機動車輛的作業(yè)人員及其相關(guān)管理人員,應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)規(guī)定經(jīng)特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門考核合格,取得統(tǒng)一格式的特種作業(yè)人員,向從事相應(yīng)的作業(yè)或者管理工作。”
考試形式:理論+實操,本人參考、單人單桌、機考、及格分為70分,考完試2-3個星期出證。
報考條件:
1、報考人要身體健康,且符合工作場合要求。
2、報考人具備有高中以上(含高中)的文化程度,并且經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)具有壓力容器安全技術(shù)和管理知識。
3、報考人年齡20周歲以上,男60周歲、女55周歲以下。
4、具有相應(yīng)的安全技術(shù)知識與技能。
鍋爐結(jié)垢、腐蝕的危害及防止
一、任務(wù)分析
介紹結(jié)垢、腐蝕對鍋爐的危害,掌握除垢、防腐的方法。
二、相關(guān)專業(yè)知識
不合格的水進入鍋爐,運行一段時間后,鍋爐水側(cè)受熱面上就會牢固地附著一些固體沉積物,這種現(xiàn)象稱為結(jié)垢。受熱面上附著的固體沉積物為水垢。在一定條件下,固體沉淀物也會在鍋水中析出,呈松散的懸浮狀成為水渣。水渣可隨排污除≤,但如果排污不及時,部分水渣也會在受熱面上或水流流動滯緩的部位沉積下來而轉(zhuǎn)化以水垢(通常稱之為二次水垢)。所以說,鍋爐結(jié)垢是一個復(fù)雜的物理化學(xué)過程。
1.鍋爐水垢的形成
(1)受熱分解 含有硬度的水進入鍋爐后,在加熱過程中,原來溶于水的某些鈣、鎂鹽類(如碳酸氫鹽)受熱分解,變成難溶物質(zhì)而析出沉淀,或以流動性的泥垢形式留在鍋水中。
(2)溶解度降低 在高溫高壓下,有些鹽類(如硫酸鈣、碳酸鹽等)物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而大大降低,達到一定程度后,便會析出沉淀。
(3)鍋水蒸發(fā)、濃縮 在高溫高壓下,鍋水中鹽類物質(zhì)的沙蓮將隨蒸發(fā)濃縮而不斷增大,當(dāng)達到過飽和時,就會在受熱面上析出沉淀。
(4)相互反應(yīng)及轉(zhuǎn)化 給水中原來溶解度較大的鹽類,在這個中與其他鹽類相互反應(yīng),生成了難溶的沉淀物質(zhì)。如果反應(yīng)在受熱面上發(fā)生,就直接形成了水垢如果反應(yīng)在鍋水中發(fā)生,則形成水渣。而水渣中有些是具有黏性的,當(dāng)未被及時排污除去時,就會轉(zhuǎn)化成水垢。另外,有些腐蝕產(chǎn)物附著在受熱面上,也往往易轉(zhuǎn)化成金屬氧化物水垢。
上述這些析出的沉淀物質(zhì)粘結(jié)在鍋爐受熱面上就形成了水垢,溫度越高的部位,越易形成堅硬的水垢。2.水垢的危害
水垢的導(dǎo)熱性很差,其熱導(dǎo)率要比鍋爐鋼板的熱導(dǎo)率小幾十倍至數(shù)百倍,所以鍋爐結(jié)垢后就會嚴(yán)重阻礙傳熱并引起下列危害∶
(1)浪費燃料,降低出力 鍋爐結(jié)垢后將嚴(yán)重影響受熱面?zhèn)鳠,降低熱效率,降低蒸汽出力,增加燃料消耗?/span>
(2)易引起事故,影響安全運行 受熱面結(jié)生水垢后,金屬的熱量由于受水垢的阻礙而難于傳熱給鍋水,致使金屬壁溫急居升高,當(dāng)溫度超過了金屬所能承受的允許溫度時,金屬強度顯著降低,從而導(dǎo)致金屬過熱變形,嚴(yán)重時將造成鼓包、裂縫,甚至爆管等事故。
(3)堵塞管道,破壞水循環(huán) 如果水管內(nèi)結(jié)垢,就會減小流通截面積,增大水的流動阻力,破壞正常的水循環(huán),嚴(yán)重時還會完全堵塞管道,或造成爆管事故。
(4)引起垢下腐蝕,縮短鍋爐壽命 鍋爐結(jié)垢后還會引起垢下腐蝕等危害。有些結(jié)構(gòu)緊湊或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鍋爐,一旦受熱面結(jié)垢,就極難清除,嚴(yán)重時只好采用挖補、割換管子等修理措施,不但費用大,而且還會使受熱面受到嚴(yán)重?fù)p傷。所有上述這些危害都將大大縮短鍋爐的使用壽命。
另外,鍋爐結(jié)垢后,將增加清洗和維修的時間、費用及工作量等,影響生產(chǎn),減小鍋爐的有效利用率,降低經(jīng)濟性。
三、任務(wù)實施
1.水垢的清除
鍋爐應(yīng)以積極地防垢、防腐為本。但當(dāng)鍋爐結(jié)垢或腐蝕沉積物達到一定程度時,也應(yīng)及時清洗除去,以免對鍋爐安全運行帶來隱患。
鍋爐除垢的方法有人工除垢、機械除垢和化學(xué)清洗。
(1)人工除垢 這種方法是用手錘、刮刀、扁鏟及鋼絲刷等清除工具進行除垢,最后沖洗排盡。此法除垢效率低,勞動強度大,適用于清除面積小,結(jié)構(gòu)不緊湊的鍋爐。
(2)機械除垢 機械除垢的工具主要有電動洗管器和風(fēng)動除垢器。電動洗管器主要是用來清除管內(nèi)水垢。風(fēng)動除垢器常用的是空氣錘或壓縮空氣槍。
(3)化學(xué)清洗 化學(xué)清洗分為堿煮除垢和酸洗除垢。
2.鍋爐的腐蝕及其防止
鍋爐水質(zhì)不良或停爐保養(yǎng)不當(dāng)常會引起金屬的腐蝕。鍋爐發(fā)生腐蝕后,會使金屬的有效厚度減薄,造成鍋爐的承壓能力降低,使用壽命縮短,以至提前報廢。有的腐蝕會在人們毫無察覺的情況下對設(shè)備造成損壞,嚴(yán)重時還會發(fā)生爆管事故,有的甚至?xí)l(fā)鍋爐爆炸等災(zāi)難性事故。因此,防止腐蝕也是保證鍋爐安全運行的重要措施。
工業(yè)鍋爐常見的腐蝕主要有氧腐蝕和垢下腐蝕,其防止的措施主要有
(1)搞好給水處理 給水中的溶解氧、鐵離子和過低的pH值都會促進鍋爐金屬發(fā)生腐蝕。因此,給水應(yīng)盡量除氧給水 pH值應(yīng)大于7對于用回收蒸汽冷凝水作給水的,應(yīng)注意控制鐵離子含量,有時用汽系統(tǒng)剛啟動一段時間,凝結(jié)水中往往就含有黃色鐵銹水,這時應(yīng)適當(dāng)排放至含鐵量合格后才能作為鍋爐給水。
(2)保持鍋水水質(zhì)達到合格 一般來說,鍋水中含鹽量和氯根含量過高,pH值和堿度過低或過高都會增加腐蝕。因此,在鍋爐運行中應(yīng)做到合理排污,維持鍋水一定的pH值、堿度及PO2-含量,使鍋水水質(zhì)保持合格,不但可防止結(jié)垢,也有利于防腐。
(3)防止垢下腐蝕 鍋爐受熱面結(jié)垢后,滲入垢下的鍋水會在高溫下極度濃縮,并發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而產(chǎn)生各種垢下腐蝕,但水垢的覆蓋往往難以察覺。因此,鍋爐結(jié)垢后應(yīng)及時清洗除去。
(4)使金屬表面形成保護膜 對于新安裝的鍋爐,良好的煮爐效果應(yīng)能使金屬表面形成完整的鈍化保護膜。而在運行條件下,當(dāng)鍋水保持合適的pH值(一般為10~12)和一定量的磷酸根及碳酸根時,也有助于金屬表面形成致密的保護膜,減緩腐蝕。但是如果鍋爐水質(zhì)控制不好,尤其是pH值過低或過高,常會破壞保護膜。
(5)做好停爐保養(yǎng) 不少鍋爐的腐蝕常常是因為停爐保養(yǎng)不當(dāng)所造成的,而停爐時產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物又常會在鍋爐運行時進一步加速腐蝕。因此,停爐時必須按規(guī)定要求做好保養(yǎng)工作。
3.給水除氧
給水除氧是防止鍋爐金屬腐蝕,保證鍋爐熱力系統(tǒng)安全運行的重要措施之一。目前,除氧處理常用的主要方法有熱力除氧、真空除氧、化學(xué)除氧,以及其他新開發(fā)的除氧方式等。其中最常用的是熱力除氧。