一、案例。
某公司一期两台机组累计运行时间陆续达到超过10万小时，锅炉水冷壁氢腐蚀爆管的次数明显增加， 1号锅炉（670t/h），曾经连续两次发生水冷壁氢腐蚀爆管。由于这些爆管多发生在冬季，不仅严重影响了电厂的安全运行、经济效益；而且造成大片居民区的供热系统只能低温运行，带来了不利的社会影响。
二、原因分析。
造成水冷壁管氢腐蚀爆管的原因是多方面的，主要有蒸汽腐蚀、碱性腐蚀和酸性腐蚀。由于运行工况、材质、工质的不同，各种腐蚀形式相互作用、相互影响，但其中必有一种腐蚀起主要作用。
1）蒸汽腐蚀
爆管均发生在炉膛热负荷较高区域水冷壁管子的向火侧，说明热负荷对腐蚀有影响。炉内火焰偏斜、热负荷的分布不均，局部热负荷变化幅度较大，会使炉内某些管排的温度过高，造成管壁金属温度波动，破坏了水冷壁管内表面钝化膜的连续性，而钝化膜遭到破坏地方，具有很高的腐蚀活性。氢损伤主要发生在水冷壁的向火侧，高负荷区。
由于局部受热面热负荷偏高，当受热面管子管壁温度过高、管壁金属温度大于400℃，管内产生汽水分层或蒸汽停滞时，就可能会发生蒸汽腐蚀，反应式为：
3fe＋4 h2o→fe3o4＋8[h]
正常情况下，管子的内表面覆盖一层致密的保护膜，反应生成的氢被循环的炉水带走，不会渗入钢中。而当运行的工作条件出现异常时，情况就会发生变化。如果产生的氢原子不能很快被蒸汽带走，就会在较高的温度作用下向水冷壁向火侧扩散。
在钢的表面，氢原子通过晶格和晶界向钢内扩散，并与钢中的渗碳体、游离碳发生反应，继而造成氢腐蚀。发生的化学反应如下：
氢分子与钢中渗碳体发生反应：2h2＋fe3c→3fe＋ch4
氢分子与钢中游离碳发生反应：2h2＋c→ch4
氢原子与钢中游离碳发生反应：4[h]＋c→ch4
上述所有反应均生成甲烷ch4，甲烷在钢中的扩散能力很低，极易聚集在晶界原有的微观空隙内。随着反应不断进行，晶间上的甲烷量不断积聚增多。与原先氢原子所占的容积相比，甲烷的分子很大，无法在钢中扩散，于是在晶粒间产生巨大的局部内压力，其数值可达1.
8×105公斤/厘米2，于是沿晶界生成晶间裂纹，从而使钢内部造成微裂纹，使钢的性能急剧降低。腐蚀进一步加剧向纵深发展，管壁减薄越来越明显，造成应力集中显著增加；加之积垢的存在使导热性变差，引起管壁局部温度剧增，又加速了腐蚀的进程，如此反复进行，在两方面的共同作用下，微裂纹逐渐连成网络，钢的强度、韧性丧失殆尽，再也无法承受运行的工作应力，最终导致水冷壁管沿晶开裂。
2）碱性腐蚀
腐蚀过程如下：首先，ph值过高的炉水中产生游离的氢氧化钠，在受热面的附着垢物下发生浓缩，可达很高的浓度，使炉管表面的保护膜溶解，这部分钢与炉水中的游离氢氧化钠反应生成氢和亚铁酸钠，后者水解为四氧化三铁和氢。化学反应为：
3fe＋6naoh→3na2feo2＋6[h] 3na2feo2＋4 h2o→fe3o4＋6naoh＋2[h]
反应初期的腐蚀产物并不是很多，但一旦形成腐蚀产物，因其热阻较大，必将导致腐蚀产物下局部金属基体的温度升高和盐类浓缩，两者互相促进，使腐蚀加剧，温度更高。在腐蚀过程中形成的氢起初会被水流带走，当腐蚀产物达到一定厚度时，氢向水中扩散的能力减弱，便开始向金属内部渗透，进而产生氢腐蚀。
由于碱性腐蚀生成的四氧化三铁为水解产物，故与金属基体结合不好，具体表现为分层，且有气孔；而通过蒸汽腐蚀生成的四氧化三铁与基体结合较为致密。
3）酸性腐蚀
当ph值过低时，会产生酸性腐蚀，破坏管内壁的保护膜。具有腐蚀性的炉水可以直接与金属基体发生如下的反应：
fe＋2h＋→fe2＋＋2h
反应生成原子态氢，而氢是唯一能扩散至钢和其它金属内部的物质。反应不断进行，氢原子不断向金属内部扩散、渗透，金属内部的氢原子浓度越来越高，进入钢内的氢原子与钢中的碳反应，生成甲烷，进而使钢基体脱碳，产生氢腐蚀。
3、措施与建议。
1、采取适当措施调整炉内空气动力场，避免燃烧偏斜情况，防止炉管的局部汽水循环不良和超温。
2、应加强水处理设备和加药系统的检修，需注意局部加药浓度有可能高于整个炉水系统的浓度，但取样时却无法反映出来，存在一定的滞后性。
3、定期对锅炉水冷壁进行化学清洗，以彻底清除表面腐蚀产物，保持锅炉管内壁清洁，保证给水水质。
4、水冷壁管发生腐蚀后，应降低锅炉的温度等运行参数，从而减少水冷壁管氢腐蚀爆管的概率；同时及早采取无损检测等手段，对水冷壁管内壁腐蚀情况进行普查，更换腐蚀严重的水冷壁管。
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