工业循环水管道结垢和腐蚀问题研究

发表时间:2021/6/29   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:张泽
[导读] 摘要:日常用水中,循环水流动可能造成大量溶解盐依附在水管道的内壁上,这就是我们俗称的循环水在流动中对于水管道设备造成一定的腐蚀作用。
        北京首钢建设集团有限公司第一冶金建设工程分公司  北京  100043
        摘要:日常用水中,循环水流动可能造成大量溶解盐依附在水管道的内壁上,这就是我们俗称的循环水在流动中对于水管道设备造成一定的腐蚀作用。而这种腐蚀对于循环水系统而言是十分严重的一种危害。水垢的沉析极大降低热交换器传热效率,严重的会导致网络的堵塞。同时对设备也会造成严重危害,一般情况下可能会降低设备的使用寿命,若是腐蚀严重的则会直接损坏设备,导致无法估量的事故发生。工业生产中循环水的质量直接影响工业生产质量。在工业循环水管道中会形成水垢等问题,这些问题的存在会严重的影响水管的流通性,降低应用寿命。分析工业循环水管道结垢以及存在的腐蚀性问题,了解成因以及主要影响,探究科学合理的解决对策与手段,可以在根本上保障工业循环水管道的整体质量。循环水管道作为工业生产的重要构成,主要针对工业水进行循环再利用的工作,以此减少水资源的耗费。但在工业生产时由于循环水所含的物质很多,例如含有一些金属物质和化学物质等,所以工业循环水管道极易受到这些物质影响,难免出现结垢或腐蚀。若未能及时处理,则可能影响循环水管道的性能,不断降低工业生产效率,无法实现良好的经济效益。所以我们需要对工业循环水管道结垢以及腐蚀产生的原因机理进行分析,采取针对性措施才能更好的保障循环水管道使用时的稳定性,基于此,文章主要对工业循环水管道结垢以及腐蚀问题进行了分析,总结归纳了完善的对策与手段。
        关键词:工业循环水管道;结垢;腐蚀;
        在工业循环水管道中如果水垢含量过高,就会导致水管道被覆盖,如果不及时处理就会造成严重的影响。在工业循环水中存在大量的化学物质,这些物质在运行中也会在不同程度上影响工业循环水管道质量。因此,要探究合理的解决对策与手段。
        1.工业循环水管道结垢和腐蚀问题
        工业生产过程中需要有循环水管道作为基础设备对工业水进行二次利用,减少水资源的耗费。但由于工业在生产过程中,所使用的循环水内含有非常多的物质,如一些金属或化学物质,导致管道受影响而出现腐蚀以及结垢的问题,如果未能及时处理,这个会影响循环水管道的使用性,导致生产效率降低,无法达到良好的经济效益。所以有必要对工业循环水管道结垢以及腐蚀产生的机理加以明确,针对性采取解决办法,确保循环水管道稳定使用,提高生产效率。在工业循环水管道中会出现不同程度的结垢以及腐蚀性问题,这些问题的存在会直接影响工业循环水管道的稳定运行。
        1.1水垢
        在一般状况之下,水循环系统中会存在各种杂质问题,主要有碳酸盐、硫酸盐以及磷酸盐等等,这些杂质是产生水垢的关键因素。
        第一,在水中,碳酸钙与碳酸氢钙之间存在较大的平衡性关系,在水中的碳酸钙以及二氧化碳会产生碳酸氢钙,循环水冷却则会在一定程度上降低水中二氧化碳的含量,从而破坏了碳酸钙与碳酸氢钙的平衡关系,导致碳酸钙增多。而碳酸钙水溶性小于碳酸氢钙,当碳酸钙含量较高时就会产生大量的水垢。
        第二,蒸发浓缩循环水在运行中,会因为水分蒸发而出现不同程度的浓缩问题,这样就会导致原有在水中溶解的盐浓度增大,在浓度高于同等条件之下的饱和溶解度的时候,则就会出现水垢的问题。
        第三,一些盐类物质溶解度在温度的降低过程中会不断的增加,在水温升高过程中则就会形成水垢,而在温度较高的环境中碳酸氢钙则就会逐渐分解,这样就会产生大量的碳酸钙。
        1.2腐蚀
        在一些管道中,一些位置会出现电极电位的差异,在两个电极电位不同的位置就会通过金属本体连接形成一个原电池,而高电位为阴极,低电位则为阳极,这样就会形成电化学腐蚀性问题。在水中的盐离子含量会在不同程度对导电性产生不良影响,随着盐离子浓度的增大导电性就会不断增强,则就会加快腐蚀;温度也是影响腐蚀的关键因素,温度越高则腐蚀就会越快。
        2.工业循环水管道结垢和腐蚀控制对策
        2.1循环水结垢以及腐蚀控制
        控制循环水结垢主要分析在循环水中的溶解物是否会通过固体的形态沉析出来。在常规状况之下,循环水系统出现结垢问题,因为水垢在金属表面上控制,则有效的隔断了金属与水之间的接触,这样就会有效的控制腐蚀性问题,而水垢在溶解的过程中,则就会导致水与金属之间的直接接触,进而增加了腐蚀几率。在循环水运行过程中,水垢与产生腐蚀状况会直接的影响其管道的合理运行。


        在循环水系统中形成保护性的水垢膜,则可以保障循环系统的稳定运行,合理的规避水垢以及腐蚀等问题的出现。
        2.2工业循环水管道结垢控制手段
        根据影响结垢的不同因素,分析实际的生产状况与操作,通过科学的方式加强对结垢控制与管理,其具体如下:
        第一,降低补充水成垢离子
        循环水补充水中成垢离子或者碱度相对较高的时候,可以通过离子交换或者石灰软化的方式进行处理,处理部分硬度以及碱度,将软化之后的水作为补充水,进而在源头上加强对水垢的控制。在现代化的工业生产中,要加强对循环水水质的控制,主要通过离子交换树脂的方式软化补充水。
        第二,循环水过滤处理
        通过在循环水系统中增加旁滤设备的方式达到过滤循环水的目的,在冷却的同时通过过滤器进行过滤处理,可以有效的降低在循环水中的悬浮物含量,进而有效的减少水垢在附着之后产生的晶核杂质,达到减少水垢生成的目的。在工业生产中主要通过纤维球过滤器或者砂率器进行循环水冷却水的处理与过滤控制。
        第三,药剂控制
        在一些大型的工业生产循环水系统中,通过增加缓释阻垢药剂的方式可以有效的控制水垢问题。通过适当的药剂可以在不同程度上转变循环水中碳酸钙等一些微溶物质的具体生长过程以及不同的行为,通过不同的药剂可以阻隔垢离子在相互作用之下形成的水垢,进而控制水垢生成的目的。阻垢剂可以有效的控制金属腐蚀性的问题,在实践中应用较为广泛。
        2.2工业循环水管道腐蚀控制对策
        2.2.1选择耐腐蚀材料
        在应用中循环水系统金属设备要应用耐腐蚀性的材料,选择外形简单,表面较为平滑的结构进行设计,也可以根据实际状况以及需求合理的应用新型耐腐蚀的材料。
        2.2.2加强对PH控制
        根据PH数值加强对循环水金属腐蚀的控制,在运行中偏碱性的循环水可以有效的控制循环水腐蚀问题,因此,在一般状况之下会选择PH值在9~10左右的循环水。
        2.2.3合理应用防腐涂料
        在循环水的传热表面中涂抹防腐涂料,可以在换热表面形成保护膜,达到金属表面与循环水隔离的效果,进而有效的控制金属腐蚀性问题。
        2.2.4合理应用缓蚀剂
        在工业生产运行中,主要就是通过添加缓蚀剂的方式达到控制循环水腐蚀性问题,缓蚀剂可以形成一种保护膜,进而有效的阻止金属腐蚀问题,因为缓蚀剂的应用浓度相对较低,在应用中无需对金属设备以及构建进行处理,具有显著的经济性,是一种较为有效的防腐手段与措施,在实践中应用广泛。
        结束语:
        工业循环冷却水就是在工业生产中,通过换热器或者直接接触的方式实现热交换,换热介质在通过冷却塔降温之后进行循环利用,达到提升资源利用效率,节约水资源的目的。循环水在流动中会产生大量的溶解盐,这些溶解盐就会在水管道内壁上依附形成水垢,而循环水在流动中,会在不同程度上对水管道设备产生腐蚀性的影响,这些问题会直接的影响循环水系统。水垢会在一定程度上降低热交换器的传热效率与质量,造成较为严重堵塞性问题,这些腐蚀性问题会严重的危害设备,降低设备的应用年限,严重的甚至会造成安全事故问题,对此,必须要深入的分析水循环中结垢以及存在的腐蚀性问题。
        参考文献:
        [1]信芳,秦金涛.工业循环水管道结垢和腐蚀问题研究[J].中国化工贸易,2019,011(033):202.
        [2]邵新海,崔浩.循环水腐蚀结垢分析[J].中国氯碱,2020,No.513(08):26-27+33.
        [3]王芳.浅析循环冷却水中磷酸盐测定[J].通讯世界,2019,26(03):306-307.
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