您需注意的導致鍋爐腐蝕的因素

鍋爐腐蝕的原因是需要特別關注的重要問題,因為只有了解其原因,才能提出有效的解決方案。讓我們一起與 Minh Khoa Chemicals 更深入了解導致鍋爐腐蝕的原因吧!

鍋爐腐蝕原因

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鍋爐中的腐蝕反應

鍋爐中的腐蝕反應能讓我們了解導致鍋爐腐蝕的原因,從而提出有效的預防和處理腐蝕後果的解決方案。

鍋爐中的腐蝕反應可以用多種化學方程式來表示,這取決於具體的條件以及工作環境中金屬種類和腐蝕性物質等因素。以下是一個鐵(Fe)與水(H₂O)中的氧氣發生簡單腐蝕反應的例子:

2Fe     +      O2      ​ +      4H2O      →      4Fe(OH)2 ​

在這個反應中,鐵(Fe)與氧氣(O₂)和水(H₂O)反應生成氫氧化亞鐵(Fe(OH)₂),這是一種鐵鏽的形式。

根據鍋爐的具體條件,可能會發生多種不同的腐蝕反應,涉及不同的金屬和水中可能存在的腐蝕性物質。這些反應通常非常複雜,並可能以更複雜的化學反應鏈形式表現出來。

與 H⁺(低 pH 值)反應:在酸性環境中鐵(Fe)的反應:

Fe + 2H⁺ → Fe²⁺ + H₂

氧化反應:在富氧環境中鐵(Fe)的反應:

Fe + 1/2 O₂ → FeO

此外,還有許多其他非常複雜的化學反應。

Mô phỏng quá trình ăn mòn kim loại trong lò hơi

模擬鍋爐中金屬腐蝕的過程

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鍋爐腐蝕的原因

鍋爐腐蝕的成因有很多,其中常見的基本因素包括:pH 值、氧氣以及其他物理與化學條件等,讓我們一起來了解一下吧!

鍋爐水的 pH 值控制不當

水的 pH 值對鍋爐腐蝕的影響是由多種複雜因素造成的,無論是 pH 值過高還是過低,都可能成為導致鍋爐腐蝕的原因。

Độ pH của nước nồi hơi cao hay thấp đều ăn mòn thép lò hơi

無論鍋爐水的 pH 值過高或過低,都會對鍋爐鋼材造成腐蝕。

pH 值低(酸性水)

pH 值低的水通常具有較高的酸性,因此更容易引起金屬腐蝕。酸性水中的氫離子(H⁺)可以直接作用於金屬表面,導致腐蝕過程的發生。

在酸性環境中,腐蝕反應可能迅速進行,使金屬材料的厚度減少,導致磨損,並縮短鍋爐的使用壽命。

水中酸性的來源可能包括:像二氧化碳(CO₂)這類有害物質(可溶於水形成碳酸)、有機分解產生的有機酸,或者其他化學處理和運行過程中產生的致酸物質。

pH 值高(鹼性水)

pH 值高的水,也就是鹼性水,同樣可能導致鍋爐腐蝕。雖然這種情況比酸性水少見,但在某些條件下,鹼性水仍然可能引起腐蝕。

在鹼性環境中,水中的氫氧根離子(OH⁻)可能與金屬反應,生成不溶性物質,進而造成腐蝕現象。

像鐵和鋼這類金屬材料可能會被鹼性物質破壞,導致磨損並縮短鍋爐的使用壽命。

因此,控制水的 pH 值非常重要。必須保持一個穩定且適當的 pH 水準,以保護金屬材料並延長鍋爐的壽命。

氧氣(O₂)

水中的氧氣(O₂)是導致鍋爐腐蝕的主要原因之一,會透過所謂的氧化腐蝕反應引發鍋爐內部的腐蝕現象。

氧化反應:水中的氧氣會參與金屬(如鐵和鋼)的氧化反應,生成金屬氧化物。在水環境中,這些氧化反應的方式類似於鐵鏽(如 Fe₂O₃)的形成,並產生不溶性的金屬氧化物作為反應產物。這些氧化物會在金屬表面形成氧化皮層,降低材料強度並導致金屬腐蝕。

  • 在有利條件下加速腐蝕:水中存在氧氣也會加速其他可能引發腐蝕的化學反應。例如,高濃度的溶氧會促進氯離子(Cl⁻)或硫酸根離子(SO₄²⁻)等化學物質對金屬的腐蝕作用。

總結:水中氧氣的存在會引發多種化學反應,導致鍋爐腐蝕,不僅會降低鍋爐的壽命和效能,也會增加維護和水質管理的難度。因此,需謹慎控制水中溶氧量,以防止腐蝕問題的發生。

Nguyên nhân chính gây ăn mòn trong lò hơi là sự hiện diện của oxy trong nước lò hơi.

導致鍋爐腐蝕的主要原因是鍋爐水中含有氧氣。

物理因素

像水流速度、溫度差、鍋爐金屬間的壓力差以及設備的停機時間等物理因素,在鍋爐腐蝕過程中都扮演著關鍵角色。

  • 水流速度:如果水流速度過快,可能在導電性較低的區域引發點蝕腐蝕(Pitting Corrosion)。相反地,若水流過慢,則可能造成磨蝕性腐蝕(Erosive Corrosion),進而影響鍋爐內金屬表面。

  • 溫度差異:溫度差異可能導致金屬表面產生裂縫,這些裂縫會成為腐蝕性物質集中的區域,使金屬與其長時間接觸而引發腐蝕現象。

  • 鍋爐金屬間的壓力差(應力腐蝕開裂 SCC):當壓力升高時,不同金屬材料間的溫度與熱膨脹差異也會增大,造成材料的膨脹與收縮反覆交替,導致分子間互相擠壓並產生裂縫,最終破壞金屬表面並增加腐蝕風險。

  • 鍋爐長時間停機:若鍋爐長時間未運行,腐蝕性物質容易在系統內部積聚,導致內部腐蝕,進而影響鍋爐的效能與使用壽命。

所有這些因素都需要謹慎考量與控制,以降低腐蝕風險,保護鍋爐免於損壞。

那麼現在你已經了解鍋爐腐蝕的各種原因了對吧?感謝大家一直以來的信任與支持。本篇文章以推廣知識為目的,若有疏漏之處,歡迎大家補充指正。