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摘 要:分析并研究了电厂中易被腐蚀的化学水处理设施,依据理论知识和多年的从业经验,针对典型问题,从选材、设计布局、施工工艺等方面提出了解决方案,确保酸碱输送管道、中和池和循环水加酸设备的安全,让电厂能够更稳定、持久地发挥自身职能,为社会的发展提供坚实的保障。
关键词:化学水处理设施 腐蚀 解决方案 保障
电厂化学水处理设施的腐蚀作为一种常见现象,如何对其进行有效防治,是广大技术工作者探索的课题之一。笔者在多年的工作实践中,在对排水管、渠道等地方进行抗腐蚀建设,以及研究建设酸碱反应储存器时处理了许多常见腐蚀现象。经过归纳分析,总结了这些常见现象的共同性,现提出相应的改善措施,以期为此方面的施工和维护提供参考。
一、循环水加酸系统的腐蚀
目前,很多电厂都在用阻垢剂的时候加入硫酸来处理浓缩倍率大于2.5的循环水,在实施加酸过程中,在很多处理细节上都可能导致系统零部件的腐蚀。
1.选材
一般电厂都采用耐腐蚀的普通碳钢制作的贮罐来储存浓硫酸,同时法兰、V阀门等接合面垫片禁止使用橡胶垫,必须采用聚四氟乙烯或铅质垫片。由于硫酸具有强氧化性,可以导致橡胶内部的整体结构改变,从而加快橡胶的老化。尽管施工部门了解有关垫片的规定,但部分电厂为保证浓硫酸储存罐更加耐腐蚀,违规操作,在罐内加衬胶层,最终导致衬胶层的脱落,进而堵塞了管道和阀门,其结果往往适得其反。
2.加药
计量系统能够很好地控制加酸系统,计量泵系统很适合计量硫酸,它不但能够保证加药量和加药浓度,而且可以精确地控制循环水的PH值,这在循环水系统的运行中扮演很重要的角色。在计量系统损坏的情况下,用阀门开度控制,依靠自流加酸,很可能导致阀门故障,并且在没有PH警报下,硫酸很可能进入循环水导致严重的腐蚀现象。可见,依靠计量泵加药的加药方式才是安全的策略。
3.安装
施工工艺是否规范和符合要求,将直接影响到设施的后期使用效果。如果安装工艺不对,将直接导致设备的泄漏或腐蚀。如:在水箱就位后应做的灌水试验,必须等基础沉降稳定,再把相关管道连接起来。因为输送管道较细,沉降不均会拉断管子,导致泄漏。同时,管道应尽量布置为明管,考虑外部保温和防锈问题,也便于修理。
二、沟道中块材和酸碱中和池的防腐蚀问题
从现实情况来看,多数电厂采用酸碱中和池处理废液。酸碱中和池的自身性质决定了其酸、碱用量的重要性,过量或不足,亦或是搅拌不均,都会导致中和池内的溶液PH值超出规定的范围而具有强腐蚀性,因此对中和池和排放沟道的防腐蚀能力的要求都非常高。部分电厂在建成后的使用多年才发现这方面的问题,防腐蚀层的损坏、地面的凹陷等,由此带来了极大的安全隐患。基于此,笔者结合实践经验,就如何进行整改,提以下看法与建议。
1.设计、布局问题
在设计凝结水处理时,如果将中和池相关设施设置在车间内,与各个重要机械安置在一起,施工队为了通过验收,通常在中和池和沟道上加上厚厚的水泥板,這样即使内部腐蚀液难以发现。最终很有可能导致业主在投产几年后才发现中和池、排污沟甚至地基的腐蚀,影响到其他单位的正常工作。解决此类问题,必须从设计和施工着手,严格设计,抓好施工质量,将中和池的安置地点与车间的基础设施分开。同时,在中和池和沟道的表面尽量不要加盖,如果必须加盖时,不能使用完全密封的水泥板,采用栅格型板材,便于及时发现并处理内部腐蚀。
2.勾缝和块材结合层厚度不合要求
取某电厂作出说明,酸碱反应池在20世纪末酸碱物质渗透,混凝土腐蚀严重,引发了塌陷事故,后在20世纪初翻新时发现,反应池底部的防腐材料达到抗腐蚀标准,但抗腐蚀建材与地表层未发现抗腐蚀物质,建材间选择普通抗腐蚀物质,标准要求没有达到。因被灌溉的防腐蚀物质难以运动,无法彻底填满材料间的空隙,以致该反应池经过几年时间的渗透,酸碱反应池中的废水沿石材间缝隙渗透于混凝土层,快速致使混凝土层产生腐蚀穿孔,地基塌陷。
现在市场上,大部分电厂的酸碱反应池基本选用超过30 mm厚度的大理石或者耐酸性较强的转头做为抗腐蚀物质,按照某些条例的规范,此类型抗腐蚀材料在建设时时的融合度允许在10~15mm,被灌溉在材料间或者基本层面的抗腐蚀物质具有较强的黏性,防止酸碱物质的泄露。但在省内的一些电厂的审核时发现,这些酸碱反应池都存在一些腐蚀物质泄露等弊端。经过检查,这几家电厂的酸碱中和池没有严格按照这个规定施工,结合层的厚度与灰缝宽度均远远低于规定标准,其在表面缝隙刮涂的少量树脂根本不能起到应有的作用,此种隐藏的缺陷最终会导致整个水池在经过使用2~3年时间后出现大面积的腐蚀穿孔。其根本原因是电厂行业一些相关规定此没有提出相应的要求与参照标准。在施工中,如果设计者和施工者能够注重防腐物质的灌溉和形成情况的好坏,杜绝偷工减料等贪小利行为,严格按照规定对施工使用的材料验收,就不会发生这类问题。
3.没修复彻底,未了解混凝土的基层腐蚀
对于修复发生过渗漏的酸碱中和池时,首先不仅要先把被破坏的防腐蚀层打开,还要检查腐蚀性液体是否已浸泡周围地基土层。如果一些腐蚀性较强的物质渗透到地表下,应当先修复混凝土,再进行防腐层的再建,是施工过程中不可忽视的一道工序。
三、其它常见的易腐蚀问题
除了上述问题外,其他常见易腐蚀问题还有以下几个方面:
1.水处理车间和酸、碱平台的沟盖板如果用铁制成肯定极易被腐蚀,可选择新型材料代替,例如挤拉式的玻璃钢材,抗腐蚀能力及使用时间均比普通刚才好,很大程度减少了钢制平台日常维护的工作量。
2.酸碱测量间内由于一些物质的挥发或者其他物理化学变化含有一定浓度的酸雾,长时间的结果造成了墙壁腐蚀,可根据设计要求涂刷一层抗腐蚀能力较强的物质,同时也要注意窗户和门的抗腐蚀能力,开关等设备不要放置在内。
3.贮存酸类物质的容器,无论是存放盐酸的容器还是存放浓硫酸的钢制容器,都存在被腐蚀的情况,而这种情况下反应生成的氢气积累在容器上部,长时间未检查有可能发生爆炸意外。
四、结束语
综上所述,电厂化学水处理设施的腐蚀在一定程度上有其存在的必然性,这要求我们从技术和管理两个层面提高认识,来尽最大可能提高防腐蚀水平。本文论述了电厂化学物质处理腐蚀性的一些常见问题以及引发这些问题的原因,并提出了相应的处理对策,以期为此方面的实践应用提供参考。
参考文献
[1]周军.火力发电厂的腐蚀与对策[J].华北电力技术.2000(12).
[2]詹花庆.火电厂化学水处理设施防腐蚀工艺常见问题及处理[J].腐蚀与防护. 2010(07).
关键词:化学水处理设施 腐蚀 解决方案 保障
电厂化学水处理设施的腐蚀作为一种常见现象,如何对其进行有效防治,是广大技术工作者探索的课题之一。笔者在多年的工作实践中,在对排水管、渠道等地方进行抗腐蚀建设,以及研究建设酸碱反应储存器时处理了许多常见腐蚀现象。经过归纳分析,总结了这些常见现象的共同性,现提出相应的改善措施,以期为此方面的施工和维护提供参考。
一、循环水加酸系统的腐蚀
目前,很多电厂都在用阻垢剂的时候加入硫酸来处理浓缩倍率大于2.5的循环水,在实施加酸过程中,在很多处理细节上都可能导致系统零部件的腐蚀。
1.选材
一般电厂都采用耐腐蚀的普通碳钢制作的贮罐来储存浓硫酸,同时法兰、V阀门等接合面垫片禁止使用橡胶垫,必须采用聚四氟乙烯或铅质垫片。由于硫酸具有强氧化性,可以导致橡胶内部的整体结构改变,从而加快橡胶的老化。尽管施工部门了解有关垫片的规定,但部分电厂为保证浓硫酸储存罐更加耐腐蚀,违规操作,在罐内加衬胶层,最终导致衬胶层的脱落,进而堵塞了管道和阀门,其结果往往适得其反。
2.加药
计量系统能够很好地控制加酸系统,计量泵系统很适合计量硫酸,它不但能够保证加药量和加药浓度,而且可以精确地控制循环水的PH值,这在循环水系统的运行中扮演很重要的角色。在计量系统损坏的情况下,用阀门开度控制,依靠自流加酸,很可能导致阀门故障,并且在没有PH警报下,硫酸很可能进入循环水导致严重的腐蚀现象。可见,依靠计量泵加药的加药方式才是安全的策略。
3.安装
施工工艺是否规范和符合要求,将直接影响到设施的后期使用效果。如果安装工艺不对,将直接导致设备的泄漏或腐蚀。如:在水箱就位后应做的灌水试验,必须等基础沉降稳定,再把相关管道连接起来。因为输送管道较细,沉降不均会拉断管子,导致泄漏。同时,管道应尽量布置为明管,考虑外部保温和防锈问题,也便于修理。
二、沟道中块材和酸碱中和池的防腐蚀问题
从现实情况来看,多数电厂采用酸碱中和池处理废液。酸碱中和池的自身性质决定了其酸、碱用量的重要性,过量或不足,亦或是搅拌不均,都会导致中和池内的溶液PH值超出规定的范围而具有强腐蚀性,因此对中和池和排放沟道的防腐蚀能力的要求都非常高。部分电厂在建成后的使用多年才发现这方面的问题,防腐蚀层的损坏、地面的凹陷等,由此带来了极大的安全隐患。基于此,笔者结合实践经验,就如何进行整改,提以下看法与建议。
1.设计、布局问题
在设计凝结水处理时,如果将中和池相关设施设置在车间内,与各个重要机械安置在一起,施工队为了通过验收,通常在中和池和沟道上加上厚厚的水泥板,這样即使内部腐蚀液难以发现。最终很有可能导致业主在投产几年后才发现中和池、排污沟甚至地基的腐蚀,影响到其他单位的正常工作。解决此类问题,必须从设计和施工着手,严格设计,抓好施工质量,将中和池的安置地点与车间的基础设施分开。同时,在中和池和沟道的表面尽量不要加盖,如果必须加盖时,不能使用完全密封的水泥板,采用栅格型板材,便于及时发现并处理内部腐蚀。
2.勾缝和块材结合层厚度不合要求
取某电厂作出说明,酸碱反应池在20世纪末酸碱物质渗透,混凝土腐蚀严重,引发了塌陷事故,后在20世纪初翻新时发现,反应池底部的防腐材料达到抗腐蚀标准,但抗腐蚀建材与地表层未发现抗腐蚀物质,建材间选择普通抗腐蚀物质,标准要求没有达到。因被灌溉的防腐蚀物质难以运动,无法彻底填满材料间的空隙,以致该反应池经过几年时间的渗透,酸碱反应池中的废水沿石材间缝隙渗透于混凝土层,快速致使混凝土层产生腐蚀穿孔,地基塌陷。
现在市场上,大部分电厂的酸碱反应池基本选用超过30 mm厚度的大理石或者耐酸性较强的转头做为抗腐蚀物质,按照某些条例的规范,此类型抗腐蚀材料在建设时时的融合度允许在10~15mm,被灌溉在材料间或者基本层面的抗腐蚀物质具有较强的黏性,防止酸碱物质的泄露。但在省内的一些电厂的审核时发现,这些酸碱反应池都存在一些腐蚀物质泄露等弊端。经过检查,这几家电厂的酸碱中和池没有严格按照这个规定施工,结合层的厚度与灰缝宽度均远远低于规定标准,其在表面缝隙刮涂的少量树脂根本不能起到应有的作用,此种隐藏的缺陷最终会导致整个水池在经过使用2~3年时间后出现大面积的腐蚀穿孔。其根本原因是电厂行业一些相关规定此没有提出相应的要求与参照标准。在施工中,如果设计者和施工者能够注重防腐物质的灌溉和形成情况的好坏,杜绝偷工减料等贪小利行为,严格按照规定对施工使用的材料验收,就不会发生这类问题。
3.没修复彻底,未了解混凝土的基层腐蚀
对于修复发生过渗漏的酸碱中和池时,首先不仅要先把被破坏的防腐蚀层打开,还要检查腐蚀性液体是否已浸泡周围地基土层。如果一些腐蚀性较强的物质渗透到地表下,应当先修复混凝土,再进行防腐层的再建,是施工过程中不可忽视的一道工序。
三、其它常见的易腐蚀问题
除了上述问题外,其他常见易腐蚀问题还有以下几个方面:
1.水处理车间和酸、碱平台的沟盖板如果用铁制成肯定极易被腐蚀,可选择新型材料代替,例如挤拉式的玻璃钢材,抗腐蚀能力及使用时间均比普通刚才好,很大程度减少了钢制平台日常维护的工作量。
2.酸碱测量间内由于一些物质的挥发或者其他物理化学变化含有一定浓度的酸雾,长时间的结果造成了墙壁腐蚀,可根据设计要求涂刷一层抗腐蚀能力较强的物质,同时也要注意窗户和门的抗腐蚀能力,开关等设备不要放置在内。
3.贮存酸类物质的容器,无论是存放盐酸的容器还是存放浓硫酸的钢制容器,都存在被腐蚀的情况,而这种情况下反应生成的氢气积累在容器上部,长时间未检查有可能发生爆炸意外。
四、结束语
综上所述,电厂化学水处理设施的腐蚀在一定程度上有其存在的必然性,这要求我们从技术和管理两个层面提高认识,来尽最大可能提高防腐蚀水平。本文论述了电厂化学物质处理腐蚀性的一些常见问题以及引发这些问题的原因,并提出了相应的处理对策,以期为此方面的实践应用提供参考。
参考文献
[1]周军.火力发电厂的腐蚀与对策[J].华北电力技术.2000(12).
[2]詹花庆.火电厂化学水处理设施防腐蚀工艺常见问题及处理[J].腐蚀与防护. 2010(07).