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布尔台选煤厂钢结构腐蚀原因简析(下)

发布时间: 2015-10-24 浏览次数: 1039

布尔台选煤厂       王进荣

三、水质影响

对布尔台选煤厂补加水、循环水进行了重点取样,分析结果如下表:

从上表可知:布尔台选煤厂模块钢结构循环水的pH值在8.00左右,HCO3-、Cl-、SO42-严重超标,数值如表所示。

从上表可知:布尔台选煤厂结构水的pH值在7.95左右,HCO3-、Cl-、SO42-严重超标,数值如表所示。

布尔台选煤厂车间内用水是直接抽取的地下水,其腐蚀性与水中阴阳离子类别和含量有很大关系。地下水对钢结构的腐蚀是电化学腐蚀过程,腐蚀程度通常受阴极过程所控制。模块钢结构在整个腐蚀过程中,受环境因素的影响较大。水质影响钢结构腐蚀的因素主要为水的PH值、含盐量、离子含量等,水源中含有较高浓度的Cl-、HCO3-和SO42-,这些离子会如果在钢架上大量累积,不仅能导致涂层快速失效和严重的均匀腐蚀,还能引起焊缝和预应力连接件的应力腐蚀和腐蚀疲劳等高破坏性腐蚀模式。

四、含盐量的影响

水中含盐量的成分增加,其导电率增加,局部电流也增加,同时腐蚀产物易离开金属表面,因此腐蚀速度增加。当含盐量超过一定浓度后,氧的溶解度降低,因而腐蚀速度又减小。

在淡水中,一般的阳离子影响不大。如果溶解的阳离子是Cu2+、Fe3+、Cr3+、Hg2+等氧化性重金属离子时,则对阴极极化过程有害;而Ca2+、Zn2+、Fe2+则呈现有防蚀作用。在天然淡水中含Ca、Mg盐类多的水为硬水,少的为软水,软水比硬水腐蚀性大。硬水由于水中的重碳酸钙在钢表面形成CaCO3的膜,阻止了溶氧的扩散,所以腐蚀性小。

阴离子一般都有害。如Cl-等卤族元素是产生点蚀和应力腐蚀的原因之一;SO42-或NO3-比Cl-影响小;ClO-、S2-等也是有害的。而PO42-、NO3-、SiO3-等有缓蚀作用;HCO3-和Ca2+共存时,也有抑制腐蚀的效果。

布尔台选煤厂的水质NaCl含量极高,对钢铁的腐蚀性大,也是导致防腐涂层过早失效的原因。

五、pH值的影响

钢铁的pH在4~9范围内,腐蚀速度与pH无关,这是因为钢的表面盖上一层氢氧化物膜,氧要通过膜才能起去极化作用。pH小于4时,膜被溶解,发生放氢,腐蚀加剧。因布尔台选煤厂水源中含有高浓度Cl-、HCO3-和SO42-,因此当水中含有Cl-和HCO3-,即便在pH=8附近时,腐蚀加速,出现水锈。

六、腐蚀性阴离子来源

从现场和资料分析来看,布尔台选煤厂水中腐蚀性离子的来源大致有三个途径造成钢结构腐蚀。

1.矸石泥化

煤矸石是采煤过程和选煤过程中排放的固体废物,是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。选煤过程中挑出的洗矸石其主要成分是Al2O3、SiO2,另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素。

布尔台选煤厂出现了矸石泥化的现象,矸石泥化的直接作用是,矸石中的各种腐蚀性离子进入水中,增加选煤厂用水的腐蚀性,其中此处主要为硫酸根和硝酸根,对选煤厂模块钢结构造成威胁。不同岩层的矸石遇水泥化的性质不同,是影响湿法选煤的重要问题之一。

2.药剂添加 

煤泥水在选煤厂要求实现一级闭路循环使用,选煤厂一般会在洗煤水中加入絮凝剂,使煤细粉形成絮团,快速沉降,有利于回收洗矿废水中的细粉尾煤,并且除去细粉尾煤的水可以重复利用。

布尔台选煤厂选煤水中也加入了絮凝剂,主要有聚丙烯酸铵和聚合氯化铝,而这些絮凝剂中的主要阴离子为氯离子,这就是说絮凝剂的加入,大大增加了水中的氯离子含量,通过水的循环利用,这些氯离子作用于模块钢结构,对模块钢结构的腐蚀有非常大的促进作用。

3补充水源

布尔台选煤厂车间内用水是直接取自的地下井水或厂区处理的矿井水,水源中分布最广的是钾、钠、镁、钙、氯、硫酸根和碳酸氢根 7 种离子。水的腐蚀性与水中阴阳离子类别和含量有很大关系。

结论:布尔台选煤厂腐蚀根源来自循环水,而循环水中腐蚀性离子来源包括泥化矸石带入、药剂成分和补充水源,其中泥化矸石是布尔台选煤厂水中腐蚀性离子增加的主要来源,这也是布尔台选煤厂腐蚀状况不同于其他选煤厂的主要原因,另外由于选煤的特殊工艺及厂房冲洗等原因造成湿度增加也是钢结构腐蚀的另一根源。


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