水垢对腐蚀的影响

沉积物在腐蚀过程中的作用

在蒸汽发生器表面形成导热性差的多孔隙沉积物是高压锅炉磷化最主要的原因之一。由于蒸汽层“阻塞”，当热流低于标准值时，这样的沉积物能引起标准沸模式失去稳定。上述沉积物的低导热系数和它们的局部固定首先在导致隔离管与火焰接触的金属表面产生过热，加速锅炉水的蒸发并快速形成沉积物，促进氢脆的发展。

在隔离管内表面形成沉积物的非常有害的。在热负荷较高和汽相“阻塞”的地方，在带有孔隙的沉积物（通常为铁磷酸盐，是油气锅炉特有的）里面发生锅炉水的深度蒸发，并使各种腐蚀活性物、杂质高度集中，加速金属的电化学腐蚀，沉积物的厚度、孔隙度越大，导热性能越差，这个过程就越活跃。这些因素使从蒸发表面汲取热量的条件变差，且使蒸汽沿表面移动，进入沉积物的孔隙结构中。结果很容易达到临界条件，沸腾标准模式遭到破坏。试验证明，对于干净的管道，导热表面较薄的沉积物（多孔赤铁矿Fe₂O₃）层能导致Q值减少20%甚至30~35%。

接近临界值的高热负荷与隔离管内部低导热系数多孔铁磷酸盐沉积物的组合对隔离管的损伤程度**。

在汽相“滞留”区域锅炉水深度蒸发，上述杂质高度集中，这会大幅度加快裸露金属的腐蚀过程（考虑原来形成的氧化膜损伤）。在温度波动和锅炉水中没有腐蚀杂质的情况下，氧化膜可以遭到破坏。同时氧化膜在没有温度波动时也会受到破坏。

蒸汽发生器的运行经验证明，在加热表面某个区域内水垢数量的增长随着时间的流逝是不均匀的。水垢的增长能够用脱落水垢补偿时，就逐渐达到自己的平衡状态。在中高压锅炉蒸汽发生器管道明显结垢区域内存在自由无水垢的区域，这证明水垢的脱落是存在的。对于各种蒸汽发生器水垢厚度极限是不同的，取决于它们的工作制度：点火和停炉制度、热负荷的稳定性、局部热负荷的数值、循环速度等。当水垢达到一定的厚度并从表面脱落，在表面又会重新生长水垢。水垢是以块状脱落的– 裸露部分的面积5~10cm²，偶尔也会大些。

由于油气锅炉中氧化铁沉积物的孔隙度较高（40~60%），其导热系数比金属的导热系数低40倍。当达到200~250g/m²时，在于火焰接触的一面管道壁的温降可达到200℃。孔隙度降低10%，温降减小40℃。

保护膜损坏和金属腐蚀并生成新氧化膜的交替过程形成了多层的磁铁，已经不具有保护的性能。保护膜的损坏也可能是由于本身生长到一定的厚度（临界值），它已经不能承受内部张力造成的。表层会出现裂纹，失去扩散特性并逐渐破坏。

一般认为当金属的温度上升到400~500℃时，磁保护层会实质性地遭到破坏。