工業鍋爐系統中使用碳鋼翅片管容易出現哪些腐蝕問題

工業鍋爐系統的碳鋼翅片管，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節。但鍋爐系統內高溫、高濕，且介質含腐蝕性成分，碳鋼材質的抗蝕性有限，易出現多種腐蝕問題，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特性、結構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壁，阻礙熱量傳遞，還會因結構疏松導致水流沖刷時脫落，形成 “鐵垢” 堆積在管內，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、出現穿孔，引發鍋爐水泄漏。

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，運行過程中，這些物質會隨水流滲入翅片與基管的縫隙內。由于縫隙空間狹窄，內部的水無法與外部水體充分流通，水分蒸發后，縫隙內的鹽分濃度會逐漸升高，形成局部高濃度電解質環境。

這種環境會破壞碳鋼表面的氧化保護膜，導致縫隙內的碳鋼發生電化學腐蝕 —— 縫隙內側為陽極，持續被腐蝕溶解，而縫隙外側為陰極，腐蝕程度極輕，最終在連接部位形成溝槽狀腐蝕痕跡。若未及時發現，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構完整性。

碳鋼翅片管

三、低溫露點腐蝕：煙氣側的常見難題

若碳鋼翅片管用于鍋爐煙氣余熱回收，則易在煙氣側出現低溫露點腐蝕。鍋爐燃燒產生的煙氣中，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合，形成硫酸、硝酸等酸性物質。當碳鋼翅片管的表面溫度低于這些酸性物質的 “酸露點”時，酸性蒸汽會在翅片表面凝結成液態酸。液態酸會快速溶解碳鋼表面的氧化膜，持續與碳鋼反應，導致翅片表面出現均勻腐蝕或點蝕 —— 表現為翅片表面發暗、出現銹跡，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：焊接部位的薄弱環節

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

碳鋼翅片管

在 “應力 + 腐蝕介質” 的雙重作用下，焊接部位的碳鋼表面會先出現微小裂紋，這些裂紋會在應力驅動下緩慢擴展 —— 初期裂紋隱蔽，難以通過肉眼發現，隨著運行時間增加，裂紋會逐漸深入管體內部，最終導致焊接部位出現穿透性裂紋，引發介質泄漏。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物堆積，易被忽視，可能突然導致翅片管失效，影響鍋爐系統安全運行。