锅炉过热器腐蚀原因分析.pdf

齐鲁石油化工,2005,33(4):315~317

设备与防腐QILUPETROCHEMICALTECHNOLOGY

锅炉过热器腐蚀原因分析

李铁
(中国石化齐鲁股份有限公司橡胶厂,山东淄博,255438)

摘要中国石化齐鲁股份有限公司橡胶厂锅炉车间在3#锅炉检修过程中,发现其过热器蛇形管束发生严重腐
蚀,导致报废。分析其腐蚀原因,并找出相应的解决方法和预防措施。
关键词过热器腐蚀原因预防措施
中图分类号:TQ0515文献标识码:B文章编号:1009-9859(2005)04-0315-03

1概况
中国石化齐鲁股份有限公司橡胶厂锅炉车间3#锅炉自投用后为间歇使用,使用率大约为
3#锅炉由无锡锅炉厂制造,1976年投入使用,其70%,最长的停用时间曾达到8个月。停炉后的
过热器蛇形管束自受火面起纵向前3排管束材质保护措施为:1995年以前是湿式保护,1995年以
为低合金钢,公称尺寸为42mm3.5mm;后5后是氮气保护,保护压力为1MPa。3#锅炉的操
排管束材质为20钢,公称尺寸为38mm作条件见表1,锅炉给水指标见表2。
3.5mm(如图1所示)。
表13#锅炉操作条件

位置蒸汽侧烟气侧
负荷/th-150
温度/!440850~920
压力/MPa3.7∀0.2-4910-4

2过热器蛇形管束腐蚀取样情况
2002年6月大检修期间,发现3#锅炉的过
热器蛇形管束20钢部分底部弯头严重腐蚀,并有

图1过热器示意图泄漏发生。对过热器管束取样分析结果如下。

表23#锅炉给水指标
项目电导率/Scm-1硬度/molL-1溶解氧/gL-1pH值硅酸根/gL-1
指标#50#158.5~9.2#100

2.120钢部分钢材已完全球化。
(1)20钢段下部直管和弯管部分的腐蚀坑表(3)经过分析,这部分管材的化学成分如表3
层为灰色氧化皮。氧化皮下组织已经脱碳,为铁所示。从表3数据得知,管材成分符合20钢的标
素体加少量球状珠光体。腐蚀坑处所剩金属中心准要求。
部组织为铁素体加球化珠光体。
收稿日期:2005-07-20;修回日期:2005-09-20。
(2)与发生腐蚀的弯头相连的直管部分金属
作者简介:李铁,男,助理工程师,2001年毕业于石油大学
表层组织也发生脱碳现象,为铁素体加少量球化(华东),理学学士,现为齐鲁股份有限公司橡胶厂锅炉车间
渗碳体,中心部组织为铁素体加球状渗碳体,说明设备员。电话:[phone]。
316齐鲁石油化工第33卷

表3过热器管束化学成分质量分数,%置较低的炉管底部弯头部位集结。
组分CSiMnSP(3)过热器中间的减温器热交换管泄漏,导致
弯管0.210.250.450.0210.020
水流进入过热器内部。
直管0.230.250.390.0120.016
32锅炉过热器管束材质腐蚀情况分析
钢为珠光体和铁素体所组成的珠光体钢。
腐蚀坑所测化学成分如表4所示。20
珠光体是由硬的渗碳体片和软的铁素体片相间组

表4过热器管束腐蚀坑化学成分质量分数,%成的混合物。片状物的表面积和体积之比远高于

组分ONaMgAlSiSClCaVMnFe同体积球状物的比例。大的表面积就具有较大的
含量35.890.750.240.650.550.940.370.770.160.2459.44表面能,根据热力学第二定律,具有较大能量的状
态具有自发的向具有较小的能量状态转变的趋
分析表3和表4数据可知:腐蚀是由水中的势。因此,20钢在长期高温下运行将发生珠光体

Na、Mg、Al、Ca等碱性离子和S、Cl非金属离子等的球化,即珠光体中的碳化物(Fe3C)由片状逐渐
引起的。其中Si、Ca等元素被怀疑为水垢成分,变成球状[2]。
Na、Mg等则为水处理后所含碱成分。碳素钢的珠光体划分为6级:未球化、倾向性
22低合金钢部分球化、轻度球化、中度球化、完全球化和严重球化。
低合金钢管段的成分为:C0.13%、Cr完全球化的金相特征为:珠光体形态已消失,球状
1.06%、Mo0.53%,符合12CrMo的成分要求,说碳化物分布在晶界及铁素体基体上,分散度较大;
明该合金材料为12CrMo。所测的金相组织为铁严重球化的金相特征为:晶界及铁素体上的碳化
素体加粒状贝氏体,未发生球化。总体来说,可以物已逐步长大,分散度大。而对过热器管束的观
继续使用。测分析,其珠光体形态已经很难辨认,分散度也很
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经检测分析,图1所示的1管段的珠光体已大,说明管束的材质已经完全球化。珠光体球化
完全球化,碳化物