1 概述

　　公司新建20萬噸/年乙二醇裝置于2007年底建成并順利投產運行。在4月份檢修中發現，鍋爐給水系統中的部分控制閥的閥芯和密封部位腐蝕嚴重，致使開、關失靈，影響鍋爐給水系統正常穩定運行。

　　2 腐蝕形貌

　　FV-6102閥芯表面無明顯腐蝕產物，表面呈蜂窩狀，經綜合分析判斷為沖刷腐蝕（汽蝕），腐蝕形貌如圖1。

　　圖1 FV6102閥芯腐蝕形貌

　　FV-1605為平臺密封閥門，閥芯無明顯腐蝕，但平臺被腐蝕掉。LV-1801為螺紋密封，螺紋腐蝕嚴重，以致無法修復。

　　3 腐蝕原因

　　為了分析腐蝕原因，對閥門進行了詳細檢查。FV-6102閥門標簽上標明，閥芯材質為316不銹鋼，委托機械廠對FV-6102進行了材質成分分析，分析結果見表1。

　　表1： FV-6102閥芯各部位成份分析結果（%）

　　從表1可以看出，閥芯母材材質基本符合316不銹鋼的材質成份，而316不銹鋼抗沖刷腐蝕能力較強。此外，在316不銹鋼上堆焊有鈷基合金堆焊層，可增加其耐磨及抗沖刷性能。閥前壓力為70kg/cm2，閥后壓力為4kg/cm2，由于前后壓差比較大，加重了沖刷腐蝕傾向。

　　腐蝕嚴重的閥門接觸的介質基本上都是鍋爐水。鍋爐水的部分分析數據如表2-5所示。

　　表2：乙二醇裝置BW水pH分析結果

　　從表2可以看出，截止到4月9日，pH值一直未達標。從現場了解的情況看，外工在現場幫助指導開車時，要求用水合肼（即聯氨，一般用于除氧）調節pH值，已經將一年的水合肼指標消耗完，pH值也未達標。

　　表3：乙二醇裝置BW水導電率分析結果(μS/cm)

　　表4：乙二醇裝置BW水溶解氧分析結果（μg/kg）

　　表5：乙二醇裝置BW水SiO2分析結果（μg/kg）

　　從表3、表4可以看出，溶解氧和電導率偶爾有超標現象。雖然只是偶爾超標，但是由于系統溫度和壓力比較高（正常操作溫度為175℃），對腐蝕仍有一定的影響。

　　從閥芯表面呈蜂窩狀及表面無任何腐蝕產物可以判斷：該腐蝕屬于汽蝕，汽蝕產生的原理是由于流體和金屬構件高速相對運動，在金屬表面局部產生渦流并伴有汽泡生成和破滅，當汽泡破滅時產生的強大沖擊力和介質對金屬的腐蝕聯合作用造成金屬的損壞。

　　汽蝕產生的過程：

　　⑴金屬表面膜上生成汽泡；

　　⑵汽泡破滅，沖擊力使金屬局部產生塑性變形，破壞表面膜；

　　⑶裸露金屬表面被腐蝕，重新生成保護膜；

　　⑷在同一地點重新生成汽泡；

　　⑸汽泡再次破裂，膜被再次破壞；

　　⑹裸露表面被進一步腐蝕，重新生成保護膜。

　　綜上所述，導致閥門閥芯和密封面嚴重腐蝕的主要原因有：閥前后壓差太大，加重了沖刷和汽蝕；開車初期外工指導調節pH值所用藥劑不合適，導致系統pH值長時間不達標；溶解氧和電導率偶爾有超標現象，在高溫高壓運行環境下對腐蝕有不利影響。

　　4防治措施

　　⑴鍋爐給水系統平穩操作，降低對閥體及閥芯的腐蝕性

　　為了防止給水對金屬的侵蝕性，必須控制好水的pH 值。因為隨著水的pH值上升，金屬的腐蝕明顯減少。所以若單從減緩鋼材腐蝕來考慮，應使鍋爐給水的pH值高于9為好。但是當pH值過高時，金屬會產生堿脆。現已改用嗎啉調節pH值，并取得了一定的效果。

　　⑵加大除氧力度，盡量降低鍋爐給水溶解氧量

　　金屬受水中溶解氧的腐蝕是一種電化學腐蝕，鐵和氧形成兩個電極，組成腐蝕電池，鐵的電極電位總是比氧的電極電位低，所以在鐵氧腐蝕電池中，鐵是陽極，遭到腐蝕，氧陰極，進行還原，在這里溶解氧起陰極去極化作用，是引起金屬腐蝕的因素。

　　⑶合理設計，避免湍流、渦流

　　適當增大管徑可以減緩流速，避免引起湍流；合理設計設備結構，可以改變流體流向，減緩形成渦流。

　　⑷對腐蝕嚴重的部位重新進行設計，減緩汽蝕的產生

　　雖然鍋爐給水系統運行初期pH值偏低，但是，在短短的3~4個月的時間內，對閥門的閥芯或密封面產生如此嚴重的腐蝕，并不多見。因此，建議設計單位，對腐蝕嚴重的部位重新進行設計，減緩汽蝕的產生。

作者：楊寶星

該作品已獲作者授權，未經許可，禁止任何個人及第三方轉載。