鍋爐嚴(yán)格脆化的概念、生產(chǎn)條件和預(yù)防措施

來源：www.nascm.com.cn 發(fā)布日期： 2024年01月31日

包頭鍋爐結(jié)構(gòu)中存在局部高濃度鍋爐水的條件。例如，在鉚釘縫隙中，由于接合不嚴(yán)密，鍋爐水很容易在這些地方急劇濃縮。

1.苛性脆華現(xiàn)象

苛性脆化屬于應(yīng)力腐蝕，即金屬顆粒之間的腐蝕。從表面很難找到金屬的腐蝕，只能通過專門的金屬探傷儀器來發(fā)現(xiàn)。

2.嚴(yán)格的脆化位置

嚴(yán)重脆化容易發(fā)生的部位是鍋爐蒸汽包裝的鉚釘口和膨脹管口。在鍋爐鋼板上，鉚釘或膨脹管口周圍的嚴(yán)重脆化裂紋呈放射性發(fā)展，有些從一個孔擴(kuò)展到另一個孔。

3.嚴(yán)格的脆化機(jī)制

在高應(yīng)力作用下，當(dāng)?shù)亟饘俳Y(jié)構(gòu)使晶體與晶粒邊緣產(chǎn)生電位差，形成腐蝕性電池。此時，晶體邊緣的電位比晶體本身的電位底部高，因此邊緣為陽極，金屬原子沿邊緣溶解，使腐蝕沿晶體之間發(fā)展。

4.產(chǎn)生苛性脆化的條件

鍋爐金屬的苛性脆化是由以下條件共同作用引起的：

鍋水中含有較高濃度的游離堿(一般為氫氧化鈉)。

包頭鍋爐結(jié)構(gòu)中存在局部高濃度鍋爐水的條件。例如，在鉚釘縫隙中，由于接合不嚴(yán)密，鍋爐水很容易在這些地方急劇濃縮。

在金屬中含有接近其屈服點(diǎn)的拉伸應(yīng)力。

在上述三個條件中，缺乏任何一個都不可能使鍋爐產(chǎn)生苛性脆化。

5.避免苛性脆化

除了改變鍋爐的制造工藝（如將鉚接和膨脹管改為焊接），提高加工質(zhì)量（如去除鍋爐安裝上的應(yīng)力和間隙）外，還要從化學(xué)方法入手，控制鍋水中的游離堿，去除鍋水的侵蝕性。一般可采取以下措施：

(1)控制相對堿度

所謂相對堿度，就是鍋水中分散氫氧化鈉含量與溶解固形物的比值，即相對堿度=分散NaOH(mg/升)/溶解固形物(mg/升)《0.2；

鍋水相對堿度標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整如下：鉚接鍋爐不得大于0.2；焊接蒸汽包，但爐管和蒸汽包是膨脹鍋爐，不超過0.5；對于所有焊接鍋爐，可不規(guī)定相對堿度這一指標(biāo)。

(2)磷酸鹽處理

在鍋水中加入適量硝酸鈉，將鍋水中的硝酸鈉與氫氧化鈉保持以下比例：

NaNO3(mg/升)/NaOH(mg=0.35-0.4升)；

公式中的NaOH是根據(jù)鍋水的總堿度來計算的。在中、底壓鍋爐中，磷酸鹽處理避免苛性脆化，效果是肯定的。

(3)磷酸鹽處理

根據(jù)給水硬度和堿含量，在鍋水中加入一定量的酸性磷酸鈉（NaHPO4或NaH2PO4），使鍋水中的游離氫氧化鈉保持磷酸鈉水解平衡。

由于磷酸鈉的水解度隨著其濃度的增加而降低，即使局部高度濃縮，只含磷酸鹽堿度的鍋水也不會形成危險的氫氧化鈉濃度。

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