工業(yè)鍋爐系統(tǒng)中使用碳鋼翅片管容易出現(xiàn)哪些腐蝕問題

工業(yè)鍋爐系統(tǒng)的碳鋼翅片管，因翅片能擴大換熱面積，常用于鍋爐本體換熱或煙氣余熱回收環(huán)節(jié)。但鍋爐系統(tǒng)內(nèi)高溫、高濕，且介質(zhì)含腐蝕性成分，碳鋼材質(zhì)的抗蝕性有限，易出現(xiàn)多種腐蝕問題，這些問題不僅會削弱換熱效率，還可能導致翅片管破損泄漏，影響鍋爐整體運行安全。其腐蝕問題多與介質(zhì)特性、結(jié)構(gòu)設計及工況條件相關，主要集中在以下四類場景。

碳鋼翅片管

一、氧腐蝕：高溫鍋爐水中的主要威脅

氧腐蝕是碳鋼翅片管在鍋爐水側(cè)最常見的腐蝕類型，核心誘因是鍋爐水除氧不徹底。鍋爐運行時，若給水或補水中的溶解氧未通過除氧器完全去除，高溫環(huán)境會加速氧氣與碳鋼的化學反應 —— 氧氣在翅片管表面吸附，與鐵反應生成疏松的鐵銹。

這些鐵銹不僅會附著在翅片和管內(nèi)壁，阻礙熱量傳遞，還會因結(jié)構(gòu)疏松導致水流沖刷時脫落，形成 “鐵垢” 堆積在管內(nèi)，進一步縮小流通截面；更嚴重的是，氧腐蝕會在碳鋼表面形成深淺不一的腐蝕坑，隨著腐蝕加深，坑點會逐漸擴大，最終導致翅片管管壁變薄、出現(xiàn)穿孔，引發(fā)鍋爐水泄漏。

碳鋼翅片管

二、縫隙腐蝕：翅片與基管連接的隱蔽隱患

碳鋼翅片管的翅片與基管存在微小縫隙，這些縫隙易成為腐蝕的 “隱蔽點”，即縫隙腐蝕。鍋爐水中含有鹽分和雜質(zhì)，運行過程中，這些物質(zhì)會隨水流滲入翅片與基管的縫隙內(nèi)。由于縫隙空間狹窄，內(nèi)部的水無法與外部水體充分流通，水分蒸發(fā)后，縫隙內(nèi)的鹽分濃度會逐漸升高，形成局部高濃度電解質(zhì)環(huán)境。

這種環(huán)境會破壞碳鋼表面的氧化保護膜，導致縫隙內(nèi)的碳鋼發(fā)生電化學腐蝕 —— 縫隙內(nèi)側(cè)為陽極，持續(xù)被腐蝕溶解，而縫隙外側(cè)為陰極，腐蝕程度極輕，最終在連接部位形成溝槽狀腐蝕痕跡。若未及時發(fā)現(xiàn)，縫隙腐蝕會逐漸深入基管或翅片根部，導致翅片脫落、基管破損，直接影響翅片管的換熱結(jié)構(gòu)完整性。

碳鋼翅片管

三、低溫露點腐蝕：煙氣側(cè)的常見難題

若碳鋼翅片管用于鍋爐煙氣余熱回收，則易在煙氣側(cè)出現(xiàn)低溫露點腐蝕。鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣中，含有硫氧化物（SO?、SO?）、氮氧化物（NO?）等酸性成分，這些成分會與煙氣中的水蒸氣結(jié)合，形成硫酸、硝酸等酸性物質(zhì)。當碳鋼翅片管的表面溫度低于這些酸性物質(zhì)的 “酸露點”時，酸性蒸汽會在翅片表面凝結(jié)成液態(tài)酸。液態(tài)酸會快速溶解碳鋼表面的氧化膜，持續(xù)與碳鋼反應，導致翅片表面出現(xiàn)均勻腐蝕或點蝕 —— 表現(xiàn)為翅片表面發(fā)暗、出現(xiàn)銹跡，嚴重時翅片會因腐蝕變薄、斷裂，不僅失去換熱作用，還可能導致腐蝕產(chǎn)物隨煙氣進入鍋爐本體，污染鍋爐水。

碳鋼翅片管

四、應力腐蝕：焊接部位的薄弱環(huán)節(jié)

碳鋼翅片管的焊接部位，易因殘余應力與介質(zhì)共同作用，出現(xiàn)應力腐蝕開裂。翅片管加工時，焊接過程會產(chǎn)生局部殘余應力（如拉伸應力），而鍋爐系統(tǒng)中的介質(zhì)會成為腐蝕誘因。

碳鋼翅片管

在 “應力 + 腐蝕介質(zhì)” 的雙重作用下，焊接部位的碳鋼表面會先出現(xiàn)微小裂紋，這些裂紋會在應力驅(qū)動下緩慢擴展 —— 初期裂紋隱蔽，難以通過肉眼發(fā)現(xiàn)，隨著運行時間增加，裂紋會逐漸深入管體內(nèi)部，最終導致焊接部位出現(xiàn)穿透性裂紋，引發(fā)介質(zhì)泄漏。這種腐蝕問題的危險性在于，裂紋擴展過程中無明顯腐蝕產(chǎn)物堆積，易被忽視，可能突然導致翅片管失效，影響鍋爐系統(tǒng)安全運行。