勇者斗恶龙8炼金材料:锅炉的酸洗与防腐

锅炉酸洗的主要目的，是采用酸性溶液清洗掉新锅炉受热面上的氧化铁等杂质和锅炉运行后受热面上积结的水垢，保证锅炉运行中热量正常传递，从而达到安全和节约能源的目的。但在酸洗过程中，酸洗不但清洗掉水垢和氧化铁等杂物，同时酸洗液也与受热表面的钢材发生化学反应，腐蚀掉少量金属。为了减缓酸性溶液对金属的腐蚀，锅炉酸洗时，在酸洗溶液中加入适量的缓蚀剂，以达到在不降低酸洗溶液对水垢清洗作用的前提下，最大限度保护锅炉受热表面钢材。因此正确选择缓蚀剂的用量和使用方法是锅炉酸洗过程中的关键。

1/ 腐蚀渗氢作用

中低压锅炉受热面材质一般是采用低碳钢制造，钢材在酸洗液中的腐蚀主要是析氢腐蚀，即腐蚀金属的过程就是氢离子还原的过程，在这一过程中发生腐蚀是十分强烈的，这不仅仅引起金属的迅速溶解，而且高速地产生大量的氢，并渗入金属内部。由于金属内部氢含量的大量增加，造成金属材料的机械性能变脆，即“ 氢脆”。所以，在锅炉实际清洗工作中不允许在不添加缓蚀剂的情况下进行酸洗。添加缓蚀剂虽然能使金属在酸洗过程中溶解速度显著下降，析氢量大量减少，但并不能说明氢向金属中的渗透作用也得到了减少，因为金属腐蚀时，氢的析出一般分两个步骤。

第一步氢离子获得电子产生氢原子

H + + e→H

第二步 氢原子合成氢分子H + H→H2

在酸溶液中，如果添加缓蚀剂主要是抑制第二步发生，即氢气的产生，那么在金属表面上初生态氢原子浓度将增大，并以一个较大梯度向金属内部扩散，反而会加速渗氢作用。某些含砷和硒的缓蚀剂，在酸洗过程中加速了渗氢作用。因此在选择缓蚀剂时，不但要看缓蚀效果的高低，而且还要看其对渗氢作用的抑制效果如何，这一点在酸洗过程中是非常重要的。

2/ Fe3+ 对金属腐蚀的促进作用

锅炉在酸洗时，由于水垢的溶解，在酸性溶液中会引进Fe3+ ，它是一种能够促进腐蚀的物质。在酸性介质中，Fe3+ 阴极还原的标准正电位很高，很容易进行阴极还原反应，Fe3+ + e→Fe2+ 的还原促进阴极溶解反应，Fe→Fe2+ + 2e 也就增加了金属的腐蚀速度，特别是容易出现“点蚀”现象。对于优良的酸洗

缓蚀剂，应具有很好的抑制Fe3+ 腐蚀的能力。如果选用的缓蚀剂对Fe3+ 腐蚀的抑制能力较差时，则应采取一些相应的措施，若酸洗中Fe3+ 含量高达500mg / L 时，则应在酸洗溶液中加入适量亚硫酸钠、氯化亚锡或次亚磷酸等还原剂，使Fe3+ 还原成

Fe2+ ，或通过添加一些络合剂把Fe3+“ 隐蔽”起来，达到降低Fe3+ 的有效浓度，从而抑制Fe3+ 对金属腐蚀的促进作用，是酸洗锅炉时不可忽视的问题。

3 / 缓蚀剂的作用

为了减少对金属的腐蚀，在酸溶液中添加某些能够减轻酸液对金属腐蚀的缓蚀剂。它应具备如下作用：

（1）加入极少量就能极大地降低酸对金属的腐蚀速度。对于金属焊接部分，有残余应力的地方以及不同金属接触处，都有良好的抑制腐蚀能力。

（2）缓蚀剂的分子吸附在金属表面，形成一个很薄的保护膜，当它与金属表面或溶液中的其它离子反应时，其反应生成物覆盖在金属表面上，因而抑制腐蚀过程。

（3）缓蚀剂应具有对金属的机械性能和金相组织无任何不利影响。

（4）它还应具有无毒、小剂量、方便和使用安全的特点。这样清洗后所排出的废溶液经过简单再处理后，即可达到国家规定的《污水综合排放标准》。

此外，在对锅炉酸洗时，还应注意反应产物H2的渗氢防爆问题。对锅炉的清洗无论是用盐还是硝酸进行酸洗，都应在排酸后进行“ 冲洗”和“ 中和”，直到锅炉排放水的pH 值及浑浊度均达到生活用水的要求。

3 酸洗后的煮炉防腐

酸洗后的锅炉虽然水垢己不存在了，但金属表面仍处于活化状态，由于没有钝化膜的保护，极易产生氧化腐蚀。因此锅炉酸洗后应立即进行煮炉工作，使活性金属表面形成一层钝化膜，以阻止氧化腐蚀。

3.1 煮炉的方法及步骤

煮炉要求具有熟练的操作技术，操作水平的高低是决定煮炉效果好坏的关键。

（1）煮炉药剂

煮炉药剂一般采用氢氧化钠（NaOH）和磷酸三钠（Na3PO4·12H2O），其作用是：

①氢氧化钠：借助于碱与油脂起皂化作用，生成泡沫性物质，从而达到除去金属表面油污，中和金属表面酸性，以利形成钝化金属保护膜。

②磷酸三钠：用来清除锅炉内铁锈，并能够在锅炉金属表面形成一层致密的磷酸盐钝化保护膜，防止金属的腐蚀。

（2）方法及步骤

用药剂量：按水容积计算，取氢氧化钠、磷酸三钠各2 ～ 3g / L。

①将己配好并溶解的药剂同时注入锅炉内，点火加热锅水，在0.1MPa 压力下煮12 小时，并保持高水位，以使汽泡更多的接触到酸溶液在锅内的各部位，在12 小时后可进行连续并适当排污。24 小时后，即可定期排污。将压力升至0.2MPa 下再煮4小时，然后在小于锅炉汽包工作压力50% 情况下煮24 小时。

②完成煮炉后，将锅炉降温冷却至40 ～ 60℃然后打开排污阀和放气阀，将水放尽后，用清水冲洗2～ 3 次，打开锅炉人孔、手孔，检查煮炉效果。

3.2 煮炉效果的检查

当锅炉煮炉完成后，应符合如下要求：①除去全部杂质，即氧化皮、铁锈和油污；②金属表面上已形成一层黑色或亮蓝色保护膜。

如果达不到上述要求，说明可能是用药量、煮炉时间、工作压力及排放的方法等几个因素未掌握好，在查明失败原因后，重新进行煮炉工作。

总之，有效地控制锅炉的酸洗和酸洗后的腐蚀，是延长锅炉使用年限，保证安全低耗运行，提高经济效益的重要途径。