锅炉清洗腐蚀失重法测定
锅炉清洗液的试片表面状态良好,未观察到点蚀情况;3号清洗液的试片表面覆盖一层黑色腐蚀产物,除去腐蚀产物后,发现试片表面出现严重点蚀。锅炉清洗试片的腐蚀速率见表2,浸泡过程中Fe3+目前大部分酸洗用缓蚀剂尚未能有效抑制Fe3+所引起的腐蚀,当清洗液中Fe3+含量较高时,对铁的腐蚀程度加剧,甚至引起点蚀[1]。因此,DL/T 794—2001《火力发电锅炉化学清洗导则》明确规定:在锅炉化学清洗时,当清洗液中Fe3+含量不低于300mg/L时应加入适量的还原剂,如氯化亚锡、联氨、抗坏血酸钠等将Fe3+还原,防止其对基体的腐蚀。然而在实际锅炉化学清洗过程中,往往因为还原剂的投加方式不正确导致清洗液中Fe3+浓度持续升高,造成清洗腐蚀速率超标。将实际电厂锅炉清洗后的排放液配制成含Fe3+质量浓度分别为0、150、500、1 500mg/L左右,缓蚀剂质量浓度为0.3%,其余成分初始含量见表1。其中,铁离子的测定采用EDTA滴定法。
酸浓度的测定采用NaOH中和滴定法。当清洗液中Fe3+质量浓度较低时(<500mg/L),试片受到的腐蚀程度较轻,但腐蚀速率随Fe3+含量的升高迅速增加。当Fe3+质量浓度约为1 400mg/L时,腐蚀速率达6.46g/(m2·h),是Fe3+质量浓度为500mg/L时的38倍。此外,从图1可见,浸泡过程中Fe3+的还原速度很快,说明式(2)的反应速度很快,即当酸洗液中存在Fe3+时,钢铁基体将很快受到腐蚀。二价Fe化合物。在清洗液中还原剂不足且充分接触空气的条件下,其中的Fe2+将被氧化成Fe3+,成为Fe3+的另一种重要来源。徐邵龄等研究了在曝气的条件下pH值对Fe2+转化的影响,试验表明pH值越高,Fe2+氧化的速度越快,且该反应为自催化反应,即当溶液中产生Fe+后,将催化Fe2+的氧化过程,并认为溶液中OH-能促进亚铁离子的水解,产生的亚铁水解产物由于对中心离子的电中和使Fe2+对配位结合的水分子极化能力减弱,造成配位水的“遮蔽效应”消失而使溶液中的氧分子直接氧化Fe2+。因此,在清洗接近终点时,剩余酸浓度较低,pH值升高,在此情况下Fe2+极易转化成Fe3+。