(贵州省习水鼎泰能源开发有限责任公司 贵州遵义 564611)
摘要:随着社会的发展,我国的化工工程建设的发展也有了进步。在电厂水处理设备的设计过程中,机械设备的性能通常是人们最关心的主要方面。由于缺乏相对应的耐腐蚀措施,仅在机械设备严重腐蚀并危及电厂所有正常运行的情况下,必须考虑采取相对紧急措施。目前,侵蚀安全防护技术上存在许多技术困难和人为因素造成的障碍,只能起到暂时的缓解作用。为了改善腐蚀的现状,有效,合理,经济的运行机械设备,有必要积极解决电厂化学水处理设备的腐蚀安全防护工作。
关键词:电厂化学;水汽监督分析;化学加药安全管理
引言
随着火力发电厂水汽参数要求的提高和自动化水平的加强,为了防止热力管道出现腐蚀和结垢现象,保证发电机组的安全经济运行,电力企业将水汽参数调节系统作为不可缺失的一部分。只有及时对水汽的品质做好监督检测,并采取及时的加药处理,才能有效提高其化学品质,有效降低因水汽品质变差所产生的问题。电厂水汽系统所用药品多为危险化学品,在化学加药过程中不仅关系到机组安全运行,更危及到人身安全,所以在加药过程中既要保证药品能安全、准确加入到计量系统中,同时更要保证加药过程中人员及设备的安全。
1关于氧化性水工况
氧化性水工况在我国叫加氧工况(OT),分为中性加氧工况和碱性加氧工况,在国外分别叫做中性水处理(NWT)和联合水处理(CWT)。氧化性水工况的基本原理是:在一定温度和水中含有微量氧的情况下,碳钢腐蚀产生的Fe2+和水中的氧反应,能形成Fe3O4氧化膜,但是氧化膜中Fe3O4晶粒间的间隙较大。这样,水可以通过这些晶粒间隙渗入到钢材表面而引起腐蚀。因此,这样的Fe3O4膜的保护效果较差,不能抑制Fe2+从钢材基体溶出。如果向高纯水中加入足量氧化剂,如气态氧,不仅可加快反应的速度,而且可通过反应在Fe3O4膜的孔隙和表面生成更加稳定的α-Fe2O3。这样,在氧化性水工况下形成的碳钢表面膜具有双层结构,一层是紧贴在钢表面的磁性氧化铁层(即Fe3O4内伸层),其外面是含尖晶石型Fe2O3的氧化物层。氧的存在不仅加快了Fe3O4内伸层的形成速度,而且在Fe3O4层和水相界面处又生成一层Fe2O3层,使Fe3O4表面孔隙和沟槽被封闭;如果由于某些原因使保护膜损坏,水中的氧化剂能迅速通过这些反应修复保护膜;另外,Fe2O3的溶解度远比Fe3O4的低。因此,与除氧水工况相比较,氧化性水工况可使钢表面上形成更稳定、致密的Fe3O4-Fe2O3双层保护膜。其表层呈红色,厚度一般小于10μm,多数晶粒的尺寸小于1μm。
2火电站化学水处理设备的防腐情况
众所周知,社会的发展需要大量的电力资源,为了供给社会发展,火电厂几乎都是24h运行。长时间负荷运作,外加本身环境恶劣,导致了设备难免出现腐蚀性问题。当前最为常见的就是酸碱中和池、沟道中块材、各种管道腐蚀问题。管道腐蚀问题的表现,主要就是在生产中的行为。这些管道因为运送了各种浓度、温度、流速介质,这些介质会损害与破坏设备的防腐层。管道设计过程中,出于防腐方面的考虑,重点就是防腐方法、强度设计、工艺设计、选材配合。金属管道防腐问题,耐疲劳、缝隙腐蚀、应力腐蚀、腐蚀破裂、温度腐蚀、环境腐蚀都没有被考虑在内。酸碱中和池与沟道中块材腐蚀就是火电站运行中,废酸废碱的液体带来的腐蚀性问题。酸碱中和呈线性反映特征。中和不均匀、酸碱过量都会影响到最后的液体pH值,如果达不到标准,那么后续就会出现腐蚀性问题。这和防腐蚀层受损有直接联系。渗漏的废液会会继续破坏其他设备,甚至火电厂基地。其他设备如果受到腐蚀,那么整个火电厂的安全将得不到保障。
除了前面所提到的,高位酸槽的衬胶层与低位酸槽的内壁也是经常被腐蚀的对象。稀释盐酸中,如果出现了白色油状物,则意味着此时盐酸当中存在苯环卤素取代物,这会腐蚀高位酸槽的衬胶层。这种有机物会引起溶融性反应与破坏,紧紧依附在树脂表面,污染环境与设备。如果低位酸槽的玻璃纤维布有很大的鼓包,则说明此时包内有气泡,表明很有而可能盐酸进入到了纤维布,将混凝土墙壁与防腐层分割离开。长时间的积累与沉淀,会让盐酸腐蚀墙壁。这种腐蚀程度越严重,那么纤维布鼓包就越明显。还有除碳器腐蚀。除碳器自身和风道腐蚀是因为长时间使用导致衰老化。并且在酸碱液体的侵蚀下,内部除碳器有穿孔难问题。水处理池腐蚀性问题通常也是很严重的问题,在地沟防腐层出现各种大小的坑洞,甚至出现了耐酸瓷砖、处理交换器脱落问题。有些水泥浇筑层已经严重开裂,出现大量腐蚀孔洞。这种现象就是因为耐酸瓷砖、玻璃钢布的连接不够紧密。
3化学加药安全管理
(1)大宗药品入厂时,化学人员需按照大宗药品的用途进行分类摆放,将药品分别放入1号药品库房(存放循环水药品:水稳剂、粘泥剥离剂、氯锭)、2号药品库房(存放制水系统药品:柠檬酸、草酸、盐酸、还原剂、反渗透阻垢剂、碳钢缓蚀剂)、3号药品库房(存放制水水系统药品:PCF清洗剂、十二烷基苯磺酸钠、氢氧化钠、反渗透非氧化性杀菌剂)及主厂房加药间库房(存放锅炉加药药品:氨水、磷酸三纳)。(2)对新入厂的大宗药品,化学班人员需严格做好入厂检验工作,认真填写《大宗药品入厂记录表》,并监督药品正常入库,整齐摆放。(3)每次大宗药品加药时,化学班人员及运行人员需填写《大宗药品领用记录表》,运行人员需填写《大宗药品加药记录表》,并根据计量箱液位(按照《药品配制规范》)确定加药量,所有记录每月定期交由化学专业主管汇总。(4)在药品领用时,运行人员及化学班人员,要认真查看药品的名称、规格,药品标签不完整、有破损时禁止使用。(5)在加药开始前,运行人员及化学人员需再次核对药品名称、规格及加药位置;操作人员必须穿好防酸碱服、防酸碱鞋、佩戴防酸碱手套及护目镜等必要防护用具。(6)在领药、加药过程中,运行人员及化学班人员不得离开工作地点,对工作过程进行全程监护。化学班人员对药品的正确性和所加药品的数量负责,运行人员对加药系统、加药点的正确性负责。(7)药品加完后,运行人员及时加水至指定刻度并启动药箱搅拌器。同时认真检查现场有无跑、冒、滴、漏的现象,并确认药液计量箱的进水手门已关闭。(8)药液计量箱新加药品后开始向系统加药时,监盘人员加强对汽水品质参数的监视,发现异常情况及时处理。(9)硫酸、盐酸、强碱等化学危险品在接卸过程中,操作人员必须穿防酸碱服、防酸碱鞋、佩戴防酸碱手套及护目镜。操作过程需严格按照操作票执行。(10)按应急预案,现场备有中和药液。化学人员需定期进行检查和维护。在操作中遇有浓酸溅到皮肤上时,应及时用清水冲洗后进行中和处理,并及时就医。
结语
电厂化学净水设备的腐蚀比较严重,但是每种腐蚀情况都有相对的解决方案。在有机化学水处理方法中,对工艺流程中侵蚀的不同解决方案是不同的,并且在不同溶液步骤中使用的设备也不同。因此,污水处理人员应了解阶段机械设备的性能,掌握所解决的有机化学水的组成,并具有扎实的有机化学基础知识。此外,应做好工作记录,对机械设备的腐蚀状况,有机化学水成分,设备维护等进行及时的综合分析,最后制定合理的防腐蚀计划。
参考文献
[1]刘瑞,康霁.电厂化学水处理设施防腐蚀工艺分析[J].科技风,2020(10):171.
[2]于成.油田采出水处理系统泵阀防腐技术研究[J].通用机械,2019(05):58-61.
作者简介
邹华权(1988.07—),男,汉族,四川资阳人,助理工程师,从事电厂化学运行工作。