鍋爐給水未監(jiān)測氧含量：潛藏的巨大風險
點擊次數(shù)：87 更新時間：2025-09-15
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，鍋爐作為核心熱力設備，其安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要。而鍋爐給水的水質(zhì)，特別是其中溶解氧的含量，直接關(guān)系到鍋爐的健康狀況和使用壽命。許多工業(yè)事故和設備故障，往往源于對給水中溶解氧監(jiān)測的忽視。溶解氧，這個看似微小的存在，一旦未被有效控制和監(jiān)測，便會成為侵蝕鍋爐金屬的“隱形殺手"，帶來一系列連鎖反應，最終可能導致嚴重的經(jīng)濟損失甚至安全事故。下面就和贏潤集團工作人員一起來深入探討鍋爐給水未監(jiān)測氧含量所帶來的潛在危害，并強調(diào)其監(jiān)測與控制的必要性。
溶解氧：鍋爐腐蝕的元兇
鍋爐給水中溶解氧的存在，是導致鍋爐系統(tǒng)腐蝕的主要原因之一。水中的氧氣具有強烈的氧化性，尤其是在高溫高壓的鍋爐運行環(huán)境下，它會與鍋爐內(nèi)部的金屬材料發(fā)生電化學反應，形成氧化物，從而引發(fā)腐蝕。這種腐蝕不僅會削弱金屬結(jié)構(gòu)，還會影響熱傳導效率，為更嚴重的故障埋下伏筆。
腐蝕風險的顯著增加
水中溶解氧是引發(fā)鍋爐管道和設備腐蝕的關(guān)鍵因素。當未經(jīng)有效除氧的高氧水進入鍋爐系統(tǒng)時，會加速金屬管道、換熱器、省煤器乃至下降管等部件的氧化腐蝕。這種腐蝕通常表現(xiàn)為潰瘍型腐蝕或小孔型局部腐蝕，其破壞力遠超均勻腐蝕，因為它們能迅速穿透金屬壁，導致局部強度大幅下降。特別是對于低碳鋼或碳鋼材質(zhì)的鍋爐部件，其對溶解氧的敏感性更高，腐蝕進程更為迅速。長期的氧腐蝕會顯著縮短鍋爐設備的使用壽命，增加提前報廢的風險。
垢下腐蝕與點蝕的隱患
高氧含量不僅直接導致金屬腐蝕，還可能與水中的其他雜質(zhì)，如鐵離子、鈣鎂離子等共同作用，在鍋爐內(nèi)壁形成水垢。這些水垢本身就具有導熱性差的特點，會影響鍋爐的熱效率。更為嚴重的是，在水垢下方，溶解氧和腐蝕產(chǎn)物會形成局部微電池，導致更為隱蔽和危險的“垢下腐蝕"。這種腐蝕往往難以被常規(guī)檢測手段發(fā)現(xiàn)，一旦發(fā)生，極易造成局部點蝕或穿孔，進而引發(fā)泄漏甚至爆管等嚴重事故。垢下腐蝕的突發(fā)性和隱蔽性，使其成為鍋爐運行中不可忽視的重大安全隱患。
熱效率的無形損耗
氧氣在鍋爐水中的存在，除了直接導致金屬腐蝕外，還會引發(fā)一系列復雜的化學反應，生成氧化物或沉積物。這些腐蝕產(chǎn)物和沉積物會附著在鍋爐受熱面上，形成一層隔熱層，嚴重影響鍋爐的換熱效率。熱量無法有效傳遞給水，導致燃料消耗增加，能源利用率降低，從而造成巨大的能耗損失。長此以往，鍋爐的運行成本將顯著上升，經(jīng)濟效益大打折扣。此外，這些沉積物還可能堵塞管道，進一步加劇鍋爐運行的異常狀況。
潛在的安全危機
腐蝕是鍋爐安全運行的頭號大敵。由溶解氧引起的腐蝕，可能導致鍋爐管道壁厚減薄、強度降低，甚至出現(xiàn)裂紋或穿孔。這些結(jié)構(gòu)上的缺陷在鍋爐高溫高壓的運行環(huán)境下，極易引發(fā)突發(fā)性故障，如管道破裂、蒸汽泄漏等。在惡劣環(huán)境下，腐蝕導致的結(jié)構(gòu)失效甚至可能引發(fā)鍋爐爆炸，造成人員傷亡和財產(chǎn)的毀滅性損失。因此，對鍋爐給水溶解氧的嚴格監(jiān)測和控制，是保障鍋爐運行安全，防范重大事故發(fā)生的基石。
維護成本的飆升
當鍋爐給水中的溶解氧含量未被有效監(jiān)測和控制時，腐蝕問題會持續(xù)惡化，導致設備故障率升高。頻繁的設備維修、部件更換，甚至整個鍋爐系統(tǒng)的提前大修或報廢，都將帶來巨大的運行和維護成本。這些成本不僅包括直接的材料費和人工費，還包括因停機檢修而造成的生產(chǎn)中斷損失。相比之下，前期投入在溶解氧監(jiān)測和除氧設備上的成本，遠低于因腐蝕問題而產(chǎn)生的后期維護費用。因此，從長遠來看，忽視溶解氧監(jiān)測是得不償失的。
氧腐蝕的微觀機理
鍋爐中的氧腐蝕本質(zhì)上是一種電化學腐蝕過程。在水溶液中，金屬（如鐵）與溶解氧發(fā)生反應。其基本過程可以概括為陽極反應和陰極反應：
陽極反應：Fe → Fe2? + 2e?陰極反應：O? + 2H?O + 4e? → 4OH?
生成的Fe2?與OH?結(jié)合形成Fe(OH)?，進一步氧化形成Fe(OH)?，最終脫水形成Fe?O?·nH?O（鐵銹）。這個過程在有水和氧的條件下持續(xù)進行。腐蝕的速度受到多種因素影響，包括溶解氧的濃度、水的pH值、溫度以及水中氯離子（Cl?）、硫酸根離子（SO?2?）等雜質(zhì)的存在。高溶解氧濃度、較低的pH值（酸性環(huán)境）和較高的溫度都會加速腐蝕的進程。此外，水流速度也會影響氧的傳輸，進而影響腐蝕速率。在腐蝕過程中，金屬表面會形成許多鼓泡狀的腐蝕產(chǎn)物，這些產(chǎn)物下方往往是腐蝕最嚴重的區(qū)域，形成點蝕。
監(jiān)測與控制的必要性
鑒于溶解氧對鍋爐系統(tǒng)的巨大危害，對其進行精確、連續(xù)的監(jiān)測和有效控制顯得尤為重要。國家和行業(yè)標準，如《GB/T 12145-2016 電站鍋爐水汽質(zhì)量標準》，都對鍋爐給水中的氧含量設定了嚴格的限值，通常要求達到微克/升（μg/L）級別，即ppb級別。這要求鍋爐系統(tǒng)必須配置高效的除氧裝置，如熱力除氧器、真空除氧器等，并通過化學加藥（如加入聯(lián)氨、亞硫酸鈉等還原劑）進行輔助除氧，以確保給水中的溶解氧含量符合標準。
實時監(jiān)測：防患于未然的關(guān)鍵
僅僅依靠除氧設備是不夠的，實時、精確地監(jiān)測鍋爐給水中的溶解氧含量，是確保除氧效果和鍋爐安全運行的最后一道防線。通過連續(xù)監(jiān)測，操作人員可以及時發(fā)現(xiàn)除氧設備運行異常、除氧劑投加不足或系統(tǒng)泄漏等問題，從而迅速采取糾正措施，避免高氧水長時間進入鍋爐，將腐蝕風險降到很低。這不僅能有效保護鍋爐設備，延長其使用壽命，更能保障生產(chǎn)的連續(xù)性和人員的生命安全。
高精度的溶解氧分析儀是實現(xiàn)這一目標的核心工具。以贏潤集團研發(fā)生產(chǎn)的ERUN-SZ4-A-A5水質(zhì)微量溶解氧在線分析儀為例，它采用了先進的熒光萃取原理，這種技術(shù)通過光學結(jié)構(gòu)電極實現(xiàn)精確測量，具有高靈敏度和優(yōu)異的穩(wěn)定性，并且維護簡便。該分析儀內(nèi)置自動壓力、鹽度補償功能，使其能夠適應不同工況下的復雜水質(zhì)環(huán)境，確保測量數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。其大屏幕點陣式高分辨背景光LCD顯示屏，可同時顯示溶解氧濃度、溫度以及系統(tǒng)狀態(tài)信息，方便操作人員直觀掌握實時數(shù)據(jù)。ERUN-SZ4-A-A5分析儀專為工業(yè)鍋爐水、火電廠水汽中的微量溶解氧連續(xù)實時監(jiān)控設計，測量范圍可達0-20μg/L（ppb級別），能夠滿足對水質(zhì)要求極其嚴格的環(huán)境需求。這類專業(yè)儀器的應用，使得鍋爐給水溶解氧的監(jiān)測從被動應對轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃宇A防，極大提升了鍋爐運行的安全性與經(jīng)濟性。
綜合管理：構(gòu)建鍋爐水質(zhì)安全屏障
鍋爐給水溶解氧的控制并非單一環(huán)節(jié)的任務，它需要一套完善的綜合管理體系。這包括：
1.源頭控制：確保補充水的水質(zhì)符合要求，盡量減少初始溶解氧含量。
2.高效除氧：選擇并優(yōu)化適合鍋爐類型和運行工況的除氧技術(shù)，如熱力除氧、真空除氧或膜除氧等，并確保除氧設備穩(wěn)定高效運行。
3.化學處理：根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，科學合理地投加除氧劑和緩蝕劑，形成保護膜，進一步抑制氧腐蝕。
4.實時監(jiān)測與預警：配置高精度在線溶解氧分析儀，對給水、爐水等關(guān)鍵點的溶解氧含量進行連續(xù)監(jiān)測，并建立預警機制，一旦超標立即報警。
5.定期檢測與維護：定期對鍋爐內(nèi)部進行檢查，評估腐蝕狀況，并對除氧設備和監(jiān)測儀表進行校準和維護，確保其性能良好。
6.人員培訓：加強鍋爐運行和水處理人員的專業(yè)培訓，提高其對溶解氧危害的認識和處理異常情況的能力。
通過上述多方面的綜合管理，可以構(gòu)建起一道堅實的鍋爐水質(zhì)安全屏障，從根本上解決溶解氧帶來的腐蝕問題，保障鍋爐長期、安全、高效運行。
結(jié)語
鍋爐給水中的溶解氧，是影響鍋爐安全與經(jīng)濟運行的重大隱患。未對其進行有效監(jiān)測和控制，將導致嚴重的腐蝕問題，進而引發(fā)設備損壞、熱效率下降、安全事故乃至高昂的維護成本。因此，深入理解溶解氧的危害機理，并采取包括高效除氧、實時監(jiān)測和綜合水質(zhì)管理在內(nèi)的全面措施，是確保鍋爐系統(tǒng)健康運行的關(guān)鍵。投資于先進的溶解氧監(jiān)測設備，并建立健全的管理體系，不僅是對設備和生產(chǎn)的負責，更是對生命和財產(chǎn)安全的保障。只有將溶解氧的控制提升到戰(zhàn)略高度，才能真正實現(xiàn)鍋爐運行的長期穩(wěn)定與效益優(yōu)化。
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