锅炉换热管水中CO2腐蚀原因与防护

志盛威华 周工

一、概述

CO2腐蚀是锅炉行业最常见的腐蚀形式之一，当CO2溶于水时，会具有很强腐蚀性，从而对导热管线和锅炉水冷壁产生严重的腐蚀。因此，CO2腐蚀已成为锅炉行业腐蚀与防护面对的重要问题。

二、CO2腐蚀的机理

CO2腐蚀类型分为均匀腐蚀和局部腐蚀。均匀腐蚀发生在光滑表面；局部腐蚀是以点蚀、蜂窝状腐蚀、台地侵蚀为主。

均匀腐蚀机理

CO2溶于水形成H2CO3，并与Fe反应造成Fe的腐蚀。其中阳极过程为铁失去电子变成铁离子的过程。

局部腐蚀机理

CO2局部腐蚀往往表现为局部穿孔及破损。研究认为，有如下四种局部腐蚀诱发机制：

? 台地腐蚀机制：局部腐蚀先发生在小点，小点发展成小孔并连片。当腐蚀介质覆盖小孔导致腐蚀产物膜破裂，形成台地腐蚀。疏松的腐蚀产物形成物质传输通道后，也会加剧局部台地腐蚀。

? 流动诱导机制：腐蚀产物膜粗糙表面引起微湍流，剪切应力使得腐蚀产物膜局部变薄并出现孔洞，孔所对应的极低处变成了小阳极，产生局部腐蚀。

? 内应力致裂机制：当腐蚀产物膜的厚度增大到一定值后，膜内应力过大而导致膜的破裂，形成电偶腐蚀效应。

? 腐蚀产物膜破损机制：由于腐蚀产物膜与金属基体的塑性能力差异，当产生环向压力时，产物膜和基体变形程度不同导致膜破裂，形成电偶腐蚀效应。

三、防护措施

选用抗腐蚀好的材料。

药剂加注：在金属表面形成牢固的缓蚀剂膜，使金属与腐蚀介质隔离，达到抑制腐蚀的效果，但对局部腐蚀防护效果欠佳；高温环境下，效果不理想。

工艺优化，合理设计。

涂层防护：防腐内涂层可以有效将管道材质与腐蚀介质隔离，防止管道的CO2腐蚀。

四、涂层防护

针对耐高温、耐酸碱腐蚀、耐冷凝水等锅炉使用中遇到的腐蚀问题，北京志盛威华化工有限公司研发并推出ZS-1041烟气防腐涂料，来解决锅炉防腐问题。

五、产品特点

1、耐腐蚀性好：耐酸耐碱防腐涂料长效防腐。

2、涂料附着力好，线膨胀系数高。

3、耐温高：耐温最高可达750℃。

4、耐磨性好表面光滑。

5、抗热震性能好

6、使用寿命长。

针对锅炉腐蚀，ZS-1041防腐特点契合锅炉内壁防腐，用于水冷壁和换热管中，隔离CO2与金属基材的接触，从而保护金属不被腐蚀，延长锅炉的使用寿命。

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