循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制资料

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循环冷却水主要控制指标影响及处理

循环冷却水主要控制指标影响及处理(一)浊度1、影响浊度变化的因素⑴泥沙与扬尘通过冷却塔进入循环水影响浊度，空气中扬尘越多，循环水浊度越高，工艺介质的泄漏也影响浊度。

⑵补充水中浊度越高，补水浊度、空气含尘量愈高，循环水浊度愈高；补水浊度、空气含尘量不变，若排污量减少，即浓缩倍数升高或浓缩倍数不变而运行时间增长，则循环水浊度增加。

⑶循环水中微生物大量繁殖所产生的粘泥和胶体会增加浊度。

而微生物的大量繁殖所产生的色度因能引起光的散射亦会影响浊度分析。

⑷循环水池液位过低，因池水搅动加剧，引起了池底污泥翻动，而浊度增加；循环水流量突然大幅增加或循环水泵短暂停止和再启动，因水由动到静、再由静到动会引起循环水浊度的变化。

⑸循环水pH值、碱度、Ca2+等严重超高限时，引起难溶盐类结晶析出，浊度增加；⑹油类进入循环水系统与水产生乳浊而浊度增加；腐蚀产物如铁﹥1mg/L时，易与氧作用而产生浑浊现象。

⑺系统热负荷突然大幅增加，管壁上随温度升高而溶解量增加的盐类溶解时，再汇同管壁上的其它污物进入水中，浊度亦增加。

⑻循环水旁滤池故障或停运会增加循环水浊度。

2、浊度偏高的解决措施⑴排放置换，加大排污量循环水浊度降低。

⑵降低补充水浊度和改善冷却塔周遍环境，有利于循环水浊度的降低。

⑶选好药剂配方、严格控制各项水质指标、搞好杀菌灭藻，保持系统运行稳定，能较好地控制循环水浊度。

⑷改善旁滤池过滤效果，可以降低循环水浊度。

(二)pH值1、pH值是关系到循环冷却水结垢或腐蚀的一个极其重要的水质指标。

其一规律是，pH值高时结垢趋势增加，腐蚀减少；pH值低时腐蚀增加，结垢减少。

2、影响pH值的主要因素⑴浓缩倍数在不调pH值循环冷却水系统，正常状态下循环水浓缩倍数越高、碱度越高、pH越高，因pH值与lgM成直线关系。

若浓缩倍数降低而碱度、pH随之降低。

⑵酸性物质（如CO2、H2S、NO X等）或碱性物质（如NH3等）漏入或由冷却塔进入循环水系统，引起pH下降或升高。

循环水(冷却水)腐蚀结垢及微生物问题探讨

冷却水问题探讨一般冷却水常引起的危害有三种，即腐蚀( corrosion ) 、水垢(scale)、淤泥之沉积( deposition ) 及微生物 ( slime )，兹将其发生原因及控制方法分述如下： 1、腐蚀!腐蚀发生原因:金属腐蚀是经由化学或电化学反应而导致金属毁坏之现象。

最主要的腐蚀问题是由氧气所引起的，冷却水于冷却水塔中与空气密切接触，水中溶氧高达 8～10 ppm 极易促成腐蚀。

a.铁材质与水中氧气作用而腐蚀，其反应如下：氧气所引起的腐蚀呈点蚀( pitting ) 状态有愈深之倾向(如下图)，若未有效抑止可能穿透管壁而造成穿孔、泄漏。

点蚀是最具腐蚀破坏力之一，并且也是最难在实验室预测得知。

b.当微生物繁殖时，其微生物体的分泌物与冷却水有机物、无机物聚积而形成的黏泥，沉积在系统中时，将造成沉积下腐蚀。

沉积物上下界面因溶存氧浓度不同将会造成氧浓淡电池( Oxygen concentration cell)于沉积物下发生严重之腐蚀现象。

图 : pitting 会导致设备快速破损c.两种不同金属互相接触时，因金属间电位差造成流电腐蚀(galvanic corrosion), 例如热交换器之铜管与碳钢端板，其接触部份的钢铁材质会因此加速腐蚀。

双金属之间的电位差会因金属接触而造成流电腐蚀,但工业上也时常运用此原理来做防蚀方法,此方法称之为牺牲阳极。

双金属腐蚀d.其它影响腐蚀的因素尚有pH、间隙、溶解盐类、温度、流速等。

!腐蚀控制方法:腐蚀之控制不外是改变系统金属材质，就是改变系统环境。

改变系统材质将是一很大成本花费，而且并不是百分之百可以防止腐蚀发生。

然改变系统环境是目前广泛被用到控制腐蚀的方法。

在水系统内，有三种方式改变水中环境来有效抑制腐蚀；用水中自然存在之钙离子及碱度，在金属表面上形成碳酸钙保护膜。

利用化学或机械方法将溶存于水中之氧气去除。

加入腐蚀抑制剂。

如上所云，加入腐蚀抑制剂亦是一个简便而有效的方式。

工业水处理技术_第5章循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制

第四节
冷却水中金属腐蚀的影响因素
三、络合剂
冷却水中常遇到的络合剂有
生成可溶性的络离子（配离子），使水中金属离子的游离浓度降低，金属的电极电位降低（向负值方向移动），从而使金属的腐蚀速度增加
冷却水中有氨存在时，由于它能与铜离子生成稳定的四氨合铜络离子而使铜加速溶解
第四节
冷却水中金属腐蚀的影响因素
第四节
冷却水中金属腐蚀的影响因素
一、pH值
两性金属的氧化物既溶于酸性水溶液中，又溶于碱性水溶液中
第四节
冷却水中金属腐蚀的影响因素
二、阴离子
水中不同的阴离子在增加金属腐蚀速度方面具有以下的顺序
冷却水中的等活性离子能破坏碳钢、不锈钢和铝等金属或合金表面的钝化膜，增加其腐蚀反应的阳极过程速度，引起金属的局部腐蚀。水中的铬酸根、亚硝酸根、钼酸根、硅酸根和磷酸根等阴离子则对钢有缓蚀作用，其盐类是一些常用的冷却水缓蚀剂。
第四节
冷却水中金属腐蚀的影响因素
六、溶解的气体
(1)钢铁
淡水中低碳钢的腐蚀速度与氧含量和温度的关系
(2)铜和铜合金
用铜合金管制造的凝汽器广泛应用于淡水冷却水中，其腐蚀速度较低。在很软的水中，氧和二氧化碳含量高时，能使铜的腐蚀速度增加。
(3)铝
在铝的腐蚀过程中，水中的氧并不是一种腐蚀促进剂
第四节
缓蚀率的定义是
根据所抑制的电极过程
阳极型缓蚀剂阴极型缓蚀剂混合型缓蚀剂
第六节
冷却水中金属腐蚀的控制方法
一、添加缓蚀剂
典型例子氧化膜型缓蚀剂根据生成保护膜的类型沉淀膜型缓蚀剂吸附膜型缓蚀剂铬酸盐和亚硝酸盐硫酸锌和碳酸氢钙硫脲和乌洛托品
按用途的不同，可以把缓蚀剂分为冷却水缓蚀剂、油气井缓蚀剂、酸洗缓蚀剂、锅炉水缓蚀剂等。

循环冷却水排水系数等基础资料全

循环冷却水基础知识一.循环水工作原理因循环水生产的工艺特点决定，水在循环使用的过程中，会出现水温升高、水体平衡破坏以及结垢、腐蚀、微生物危害等问题。

因此循环水处理需解决两方面的问题：a.要使已升高的水温降低，以保持较好的冷却效果-----称之为循环水冷却。

b.要防止因水体平衡破坏和系统特点导致的结垢物沉淀、水质腐蚀及微生物繁殖的危害，以保持整个循环水系统正常运行，针对这方面进行的水质处理称为循环水处理。

二.循环水冷却原理：本装置采用的是敞开式循环冷却水系统，水的冷却主要在冷却塔完成。

循环水经过换热设备升温后返回至冷却塔与空气直接接触，在蒸发散热、接触散热和辐射散热三个过程的共同作用下得到冷却。

(1)蒸发散热水在冷却设备中形成大小水滴或极薄的水膜，扩大其与空气的接触面积和延长接触时间，使部分水蒸发，水汽从水中带走汽化所需的热量，从而使水冷却。

(2)接触传热水与空气对流接触时，如果空气的温度低于水的温度，则水中的热量会直接传给空气，使空气温度升高，水温降低。

二者温差越大，传热效果越好。

(3)辐射传热辐射传热不需要传热介质的作用，而是由一种电磁波的形式来传播热能的现象。

辐射传热只是在大面积的冷却池才起作用。

在冷却塔的传热中，辐射散热可以忽略不计。

这三种散热过程在水冷却中所起的作用，随空气的物理性质不同而异。

春、夏、秋三季，室外气温较高，因此以蒸发散热为主，最炎热的夏季的蒸发散热量可达总热量的90%以上。

冬季空气温度较低，接触散热的作用增大，从夏季的10%～20%增加到40%～50%，严寒的天气甚至可增加到70%左右。

冷却塔一般由通风筒、配水系统、淋水装置、通风设备、收水器和集水池组成，其中淋水装置也称填料，是冷却设备中的一个关键部分，其作用是将需要冷却的热水多次溅散成水滴或形成水膜，以增加水和空气的热交换。

冷却塔中水的冷却过程主要是在淋水装置中进行的。

三.循环水处理基本概念循环水处理是用物理的或化学的方法使循环水即不产生结垢，也不发生腐蚀，同时去除循环水中悬浮杂质，杀灭循环水中微生物的过程。

循环冷却水处理腐蚀及其控制PPT

安全风险
腐蚀严重时会导致设备穿孔、破裂等安全事故，危及人员和
设备安全。
03
循环冷却水处理腐蚀控制方法
缓蚀剂的应用
01
02
03
缓蚀剂种类
根据化学成分和作用机理，缓蚀剂可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂和复合缓蚀剂。
缓蚀剂选择
选择合适的缓蚀剂需要考虑水质条件、系统材质和运行工况等因素，以达到最佳的防腐效果。
循环冷却水的特点
循环冷却水具有高浓缩倍数、高硬度和高盐度等特点，同时在使用过程中会受到不同程度的污染和腐蚀。
循环冷却水处理的重要性
防止腐蚀和结垢
循环冷却水处理可以有效防止设备和管道的腐蚀和结垢，延长设备使用寿命，降低维修和更换成
本。
提高冷却效率
通过有效的循环冷却水处理，可以保持系统高效运行，提高冷却效率，从而降低能源消耗和生产成本。
04
循环冷却水处理腐蚀控制案例分析
案例一
总结词
全面优化方案
详细描述
该化工厂的循环冷却水处理系统面临着严重的腐蚀问题。通过采用全面的优化方案，包括水质稳定剂、缓蚀剂和杀菌剂的联合使用，成功地控制了腐蚀速率，延长了设备使用寿命，并提高了冷却效率。
案例二：某电厂循环冷却水处理系统腐蚀控制
总结词
新型防腐材料应用
腐蚀的类型
根据腐蚀发生的机理，可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。
循环冷却水处理中腐蚀的原因
水中溶解氧
水中的溶解氧可以与金属发生氧化还原反应Байду номын сангаас导致金属腐蚀。
水质硬度
硬水中的钙、镁等离子可以在金属表面形成沉淀，引起垢下腐蚀。
pH值
水质的pH值过低或过高都会加速金属的腐蚀。

工业循环水系统中结垢和腐蚀现象分析及控制方案

工业循环水系统中结垢和腐蚀现象分析及控制方案摘要：工业水处理是使用化学和物理方法去除水中杂质的过程。

电石生产的特点是很复杂的过程，生产环节与水密不可分。

电石炉是将电能转化为热能的设备,这就决定了它时刻处在高温环境状态下运行。

为了保证电石炉长周期安全运行,对设备各系统进行冷却必不可少。

循环冷却水的再利用尤其可以提高用水过程的效率，循环水的再利用将产生盐分积聚的问题，这些问题会污染并损坏热交换器，降低传热效率并增加设备成本和安全隐患。

关键词：工业循环水系统；结垢；腐蚀前言工业循环水系统中传热面上的结垢现象一直被人们关注，有效降低管线中的结垢速率，实现持续的稳产高产，已成为电石生产领域研究的热点之一。

为保持油藏压力，提高采收率。

为了节约水资源,多数企业目前采用循环冷却水代替普通工业用水，冷却水在对设备降温的同时，其自身温度也在不断上升，有时在夏季设备冷却水出口温度高达60℃以上，这样的工作温度极易形成水垢粘接在设备内壁，从而造成设备换热效果差，而且水垢还会局部脱落、堆积阻塞管路和阀门，导致水流阻力增加，设备壁厚被腐蚀减薄，另一方面会造成垢下腐蚀，甚至穿孔，必须每隔一段时间对结垢严重的管段进行酸洗或停产维修，增加了管线维护费用，严重影响了电石的正常生产和经济效益。

1产生结垢的原因1.1硬垢天然水中溶解有各种盐类物质，有重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等。

其中溶解的重碳酸盐为最多，也最不稳定，容易分解成碳酸盐。

在使用重碳酸盐含量较多的水作为冷却水时，当通过换热器传热面时会受热分解。

当循环水经过冷却塔冷却时，溶解在水中的CO2会逸出，水的PH会升高。

重碳酸盐在碱性条件下会发生以下反应。

Ca(HCO3)2+2OH－=CaCO3↓+2H2O+CO2－3当水中溶解有氯化钙时，还会产生置换反应。

CaCl2+CO2－3=CaCO3↓+2Cl－当水中溶解有磷酸盐时，磷酸根和钙离子还会生成磷酸钙。

3Ca2++2PO3－4=Ca3(PO4)2↓当循环水在冷却蒸发过程中，水分不断蒸发而浓缩，浓缩倍数提高，原来溶解于水中的盐类浓度会不断增加，当其浓度超过同等条件下的饱和溶解度时就会出现结晶析出，形成水垢。

循环冷却水的结垢控制

12-6 循环冷却水处理字体[大][中][小]冷却水的循环使用过程中，通过冷却设备的传热与传质，循环水中的Ca2+、mg2+、Cl-、SO42-等离子、溶解性固体、悬浮物相应增加，空气中的污染物等可进入循环水中，使微生物繁殖和循环冷却水系统的铜管产生结垢、腐蚀，造成凝汽器传热效果恶化和水流截面减少。

其后果主要表现为：(1) 铜管内水的阻力增加;(2) 在设备扬程相同的情况下，冷却水的流量减少;(3) 使凝汽器进出口的冷却水温差加大;(4) 以上均导致凝汽器凝结水温升高，凝汽器内的真空恶化。

当出现上述现象时，就应对循环冷却水予以判别。

一、水质判断在热电厂凝汽器循环冷却系统中形成的水垢，通常只有碳酸盐类，这是因为Ca(HCO3)2易受热分解生成难溶的CaCO3，反应式如下Ca(HCO3)2→CaCO3↓+CO2+H2O(12-36)尤其在循环冷却系统中，它有蒸发和浓缩的作用，因此也容易生成水垢。

循环水中是否有CaCO3析出，都会从水质表现出来，因此要用水质来判断。

水质判断的主要方法有：1.饱和指数法[又称朗格里尔(Langlier)指数法]它是水的实测pH值减去同一种水的碳酸钙饱和平衡时的pH值之差数。

即IL=pH0-pH s(12-37)式中I L——饱和指数;pH0——水的实测pH值;pH s——水在碳酸钙饱和平衡时的pH值。

当I L>0时，有结垢倾向，当I L＝0时，不腐蚀不结垢，当I L<0时，有腐蚀倾向。

pH s可根据水的总碱度、钙硬度和总溶解固体的分析值和温度由表12-31查得相应常数代入下式，即可计算得出：pH s＝(9.3+N s+N t)-(N H+N A)(12-38)饱和指数和稳定指数配合应用，将更有助于判断水质的倾向。

运用指数来判断水质问题有很大的局限性，因为它仅依单一碳酸钙的溶解平衡作为判断依据，没有考虑结晶和电化学过程，更未考虑水中胶体的影响，而且把碳酸钙既作为缓蚀剂又作为污垢来考虑。

供热系统外网循环水的腐蚀及控制李冬

供热系统外网循环水的腐蚀及控制李冬发布时间：2021-11-04T01:12:48.020Z 来源：基层建设2021年第24期作者：李冬[导读] 供热系统供应中的主要腐蚀因素是腐蚀离子过多，如溶解氧和氯离子天津市管道工程集团有限公司天津市 300000摘要：。

pH值可以提高，以避免腐蚀，因为由于外网循环水量大、没有补充水或除氧器未投运，溶氧难以控制。

关键词：供热；外网循环水；腐蚀控制近年来，许多纯凝机生产单元已转变为供热系统，供热系统的维护是电厂化学监测的重要组成部分。

腐蚀泄漏是在供热换热器回至热力后开始的，外网循环水的水污染导致供热疏水。

电厂用于城市供暖。

通常，一两台机组用于城市供暖，每台机只有两台换热器。

如果设备侧出现故障，则没有备用系统。

冬天供热在大片土地上会产生巨大的压力。

最后，许多事故的后果扩大到了严重的人身事故。

因此，在停止和运行期间需要采取保护措施。

一、影响供热系统的腐蚀因素发电厂向城市一级反渗透产水热网循环水补水采用，并有生水或软化水。

对于正常脱盐率的反渗透设备，硬度等指标稍好，但反渗透无法排出气体反渗透产水物的溶氧饱和。

部分热电厂除氧，随后的供热改善没有安装除氧器，补充水不是由除氧补入，而是由热循环系统代替，导致氧气严重腐蚀。

低效率产生的水比去除二价较一价离子更有效率，从而使水的一价离子生产价格更能腐蚀金属。

1.腐蚀是供热系统最重要的腐蚀形式之一。

随着水温的升高，氧腐蚀速率上升。

在80℃的温度下在开放式系统中，钢的氧腐蚀程度最高。

在低于80℃的温度下，溶液温度升高，溶液粘度降低，分布系数增加，腐蚀加速。

当温度高于80℃时，溶液在溶液中随着温度升高而下降，从而降低腐蚀速率。

热网外部雨水的工作温度在最大氧腐蚀范围内。

在某厂中，四个加热区外网循环的水容积为20万t，水溶解的氧为9mg/L，破坏了运行期间的稳定性，消耗的腐蚀性产出低于0.1毫克/升：2.pH值是腐蚀的主要因素。

pH值低，氧腐蚀更严重，数据表明，碳钢和不锈钢，无论水中溶解氧的含量如何，pH值大于10.5，基本上是不耐腐蚀的。

冷却水系统的清洗和预膜

腐效果好。如γ-Fe2O3。质地多孔，较厚，须控制沉积速度。
结合性较差，较少使用。
1．氧化型膜是以缓蚀剂本身作氧化剂使金属表面形成钝态的氧化膜。如铬酸盐本身就具有氧化性，在中性水溶液中，可将铁氧化成γ-Fe2O3
2Fe + 2Na2CrO4 + 2H2O → Fe2O3 + Cr2O3 + 4NaOH 一般来讲，氧化性的缓蚀预膜剂有一定的毒性，常用于密闭系统的处理。
旧的换热器或冷却水系统清洗后
冷却水系统出现了低pH值漂移但被复原到控制的pH值后
冷却水系统在检修后随即进行开车前
（六）预膜效果的检验
硫酸铜检验法 CuSO4 + Fe2+ → FeSO4 + Cu
将配置好的硫酸铜溶液滴于预膜的和未预膜的挂片上，同时测定出现红点的时间，时间查越大表明预膜的效果越好。或将预膜的挂片浸入0.1％ CuSO4溶液中，若15分钟不析出铜即认为预膜成功。亚铁氰化钾检验法
物理清洗、化学清洗
（一）清洗方法
物理清洗
主要清洗方法：用钢丝刷拉刷，用专用刮刀滚刮，冲洗和反冲洗，高压水力清洗等。
优点：省去化学清洗的药剂费用，避免了化学清洗后废液带来的排放问题，不易引起清洗
设备的腐蚀。
缺点：一部分物理清洗方法需在水系统中断运行后才能进行，操作比较费工，对硬垢清洗
效果不佳，有的方法容易引起设备表面损伤。
4Fe3++3K4[Fe(CN)6] → Fe4[Fe(CN)6 ] 3+12K+ 测定出现兰点的时间
（七）代表性的预膜方案
• 聚磷酸盐方案 • 膦酸盐方案 • 钼酸盐方案 • 聚磷酸盐-锌盐方案 • 铬酸盐-聚磷酸盐-锌盐方案

论循环水中铁离子有效控制

论循环水中铁离子有效控制摘要：针对电石炉循环水铁离子偏高进行分析，铁离子是反应循环水中腐蚀情况的一项重要指标，如何更好的通过排污进行控制循环水铁离子的含量，循环水系统铁离子的高低与补充水铁离子、浓缩倍数、碱度控制范围的关系。

关键词：循环水、铁离子、补充水、排污引言：电石炉循环水采用闭式冷却水系统，封闭式冷却水系统中，冷却水不暴露于空气中，水量损失很少，水中各种矿物质和离子含量一般不发生变化。

但是循环水管道内壁的压力冲刷，带有铁屑；循环水中溶解盐类的不断浓缩，工艺介质对水质的污染等原因引入铁离子。

1.超标的危害循环水系统中大多数的设备是碳钢结构的，又因为种种原因，碳钢的金属表面并不是均匀的。

当它与循环水接触时，会形成许多微小的腐蚀电池（微电池）。

其中活泼的部位成为阳极，腐蚀学上称为阳极区；而不活泼的部位则成为阴极，腐蚀学上称为阴极区。

在阳极区，碳钢氧化生成亚铁离子进入水中，并在碳钢的金属基体上留下两个电子。

与此同时，水中的溶解氧则在阴极区接受从阳极区流过来的两个电子，还原为OH－。

当亚铁离子和氢氧根离子在水中相遇时，就会生成Fe(OH)2沉淀。

循环水系统中的金属设备有各种泵、管道、阀门、冷却塔盘管等。

由于盘管腐蚀后更换的费用较大，更重要的是由于盘管管壁腐蚀穿孔和泄漏造成的经济损失更大。

2.超标的原因循环水长时间运行未及时排污，补充水水质不达标，电石炉回水温度较高、加药不规范，备机切换造成的水流波动等多方面原因导致铁离子超标。

2.1 系统清洗预膜不充分对于新投运或经历停水检修的循环冷却水系统来说，设备和管道在安装、检修过程中，难免会有碎屑、杂物和尘土留在系统之中，有时冷却设备的锈蚀和油污也很严重，这些杂物和油污如不清洗干净，将会影响下一步的预膜处理。

老系统的冷却设备还常有垢、粘泥和金属腐蚀产物，严重影响设备寿命和换热效率。

因此，清洗工作做的好，对新系统来说，可以提高预膜效果，减少腐蚀和结垢的产生；对已投产的老系统来说，可以提高换热效率，改善工艺操作条件，保证长的生产周期，降低能耗和延长设备寿命。

循环水的问题及解决方案

循环水的问题及解决方案在我国的火力发电厂中，由于循环冷却水系统处理不当而引起的发电机组凝汽器腐蚀结垢问题屡见不鲜。

凝汽器腐蚀容易引起铜管穿孔、开裂，增加设备的检修时间和次数，缩短设备的使用寿命，减少发电量，增加发电成本；凝汽器结垢一方面导致垢下腐蚀，另一方面降低换热器的热交换效率（从而影响到生产效率），增加能源消耗。

在正常运行状况下，凝汽器的真空度下降为89%-92%。

如果所使用的缓蚀阻垢剂的性能不当，导致系统一定程度的结垢，使凝汽器的真空度下降为86%-89%，这将使发电热耗增大4.5%-7.5%，发电煤耗增高8%-14%/kW·H。

如果考虑停车清洗、设备腐蚀和增加维修频率等所引起的连带后果，其经济损失是异常惊人的。

总之，凝汽器腐蚀结垢所造成的直接后果真空度下降、蒸汽出力减小、正常生产处理不当而引起的发电机组凝汽器周期缩短、设备寿命降低、运行成本提高、生产效率下降，带来巨大的经济损失。

因此，采用经济的有效的手段防止循环冷却水系统的腐蚀和结垢是非常重要的。

【火力发电厂循环冷却水的处理方式】我国许多缺水地区的火力发电厂，普遍采用地下水作为循环冷却水系统的补充水。

一般而言，地下水普遍存在含盐量高和硬度、碱度高的特点。

随着系统谁的不断浓缩，硬度离子如（Ca2+,Mg2+,HCO3-等）和侵蚀性离子（如Cl-和SO42-等）的浓度不断升高，超过一定的容忍度后极易引起设备管道的腐蚀与结垢。

另外，在这些缺水地区，为了节水节能的需要，循环水的浓缩倍数一般控制较高，这就进一步加重了系统腐蚀和结垢的危险性。

对于有些以地表水作补充水的电厂循环水系统，虽然硬度离子和侵蚀性离子浓度较低，但如果浓缩倍数过高，再加上处理方式不合适，同样也会引起机组的腐蚀和结垢。

为了解决循环冷却水系统的腐蚀结垢问题，国内的火力发电厂常规的处理方法有以下几种。

1、利用软化水降低补水的硬度该方法通过离子交换去除补水中的Ca2+和Mg2+等硬度离子而达到预防无机垢沉积的目的。

循环冷却水系统中的金属腐蚀及其控制

循环冷却水系统中的金属腐蚀及其控制摘要：敞开式循环冷却水系统冷却水通过上冷却塔与空气接触蒸发，而蒸发的水吸收未蒸发水的热量从而使其降温。

敞开式循环冷却水系统水温较高，易产生结垢、腐蚀、藻类繁殖等问题。

本公司公用循环水系统为敞开式，冷却塔为工业型方形逆流式钢结构框架。

设计循环量为4000立方每小时，空气干球温度为31.5℃，空气湿球温度为28℃，大气压为1×105Pa，进出塔温度为42℃和32℃。

负荷的换热器材质主要有哈氏合金，钛，不锈钢，石墨，碳钢和铜。

换热介质有H2洗涤液，淡盐水，天然气，氢气，盐酸，氯化氢气体，溴化锂溶液。

关键词：循环水换热设备金属腐蚀速率蒸发量湿球温度结垢一、循环冷却水的主要腐蚀机理1冷却水中金属腐蚀的机理金属的腐蚀电化学反应实际上是这样的过程：首先是溶液释放自由电子（通常把实施的电子的氧化反应称为阳极反应）；自由电子传递到阴极（接受电子的还原反应称为阴极反应）；电子再由阴极传递到溶液中被其他物质吸收。

因此腐蚀过程是一个发生在金属和溶液界面上的多相面反应，同时也是一个多步骤的反应。

由以上论述中可以看出，一个腐蚀过程至少由一个阳极（氧化）反应和一个阴极（还原）反应组成。

碳钢在冷却水中的腐蚀是一个电化学过程。

由于碳钢组织表面的不均一性，因此，当它浸入水中时，在其表面就会形成许多微小的腐蚀电池。

在阳极：Fe→Fe2++2e在阴极：O2+2H2O+4e→4OH-在水中：Fe2++4OH-→Fe（OH）2阳极区域Fe不断失去电子，变成Fe2+进入溶液，即铁不断被溶解腐蚀，留下的电子通过金属本体移动到阴极渗碳体的表面，与水和溶解在水中的氧起反应生成OH-离子。

在水中，阴、阳极反应生成的Fe2+和OH-相遇生成不溶性的白色Fe（OH）2堆积在阴极部位，铁的表面不再和水直接接触，这就抑制了阳极过程的进行。

但当水中有溶解氧时，阴极部位的反应还要进行下去，因Fe（OH）2这种物质极易被氧化为Fe（OH）3，即铁锈。

中央空调循环水系统的腐蚀与结垢的机理

中央空调循环水系统的腐蚀与结垢原理(二)魏能姜上海瑞靖环境技术发展有限公司摘要：本文叙述了中央空调循环水系统腐蚀与结垢产生的原理。

关键词：中央空调、循环水系统、腐蚀、结垢、原理多年来，我们对中央空调用水情况作了广泛的调查，综合起来看，现中央空调水系统的用水分为三类，即未经过任何处理的自来水、软化水和去离子水。

水中对设备主要产生影响的因素分别为碱度、PH值、Cl-、氧含量等。

自来水因地区不同而水质变化较大，在水的循环过程中，硬度和碱度是造成结垢的主要因素，而Cl-、低PH值、溶解氧是造成腐蚀的罪魁祸首。

一、中央空调循环水系统的腐蚀中央空调系统管道材质以无缝钢管、镀锌管为主，有些采暖系统管道采用铜管，变风量器及风机盘管水管道以黄铜、铜为主。

对于这样一种由多种金属组成的系统极易发生电化学腐蚀。

它主要有以下几种方式：１、由于不同金属组合在一起而引起的电偶腐蚀。

不同的金属或元素具有不同的标准电极电位，而循环水中又含有多种盐类，导电性较强，这样这些具有不同电极电位的金属相互接触而形成了腐蚀电池。

例如换热部件（变风量器、风机盘管、冷凝器、蒸发器）内黄铜管和碳钢管板或镀锌管的连接，镀锌管和无缝钢管的连接。

电极反应过程如下：阳极过程：Fe－2e→Fe2＋阴极过程：Cu2＋＋2e→Cu电偶腐蚀的结果使得电位较低的金属如铁遭受腐蚀。

２、由溶解氧而引起的腐蚀中央空调的冷却水系统常采用敞开式循环冷却水系统，这种系统由于气、水直接进行热交换，溶解氧始终处于饱和状态。

冷媒水或热媒水系统虽采用封闭式循环但由于管路复杂，当为清洗或更换阀门等目的而把系统内的水排空后，空气势必要进入整个系统，其中某些横的支管及风机盘管内的空气很难在系统补水时排出。

开启循环泵后这部分“空气柱”被循环水裹着流经水泵时被高速旋转的叶轮“切碎”呈“乳化”状态。

一些设计不是很合理的中央空调系统冷媒水（热媒水）取样口流出的水经常呈乳白色，可明显地看到气泡逸出，当放置一段时间后水样变清。

工业循环冷却水处理GB50050-95设计规范

工业循环冷却水处理设计规范 GB50050—95主编部门：中华人民共和国化学工业部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1995年10月1日关于发布国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》的通知建标［1995］132号根据国家计委计综［1992］490号文的要求，由化工部会同有关部门共同修订的《工业循环冷却水处理设计规范》已经有关部门会审，现批准《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050—95为强制性国家标准，自一九九五年十月一日起施行，原《工业循环冷却水处理设计规范》GBJ50—83同时废止。

本标准由化工部负责管理，具体解释等工作由中国寰球化学工程公司负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。

中华人民共和国建设部一九九五年三月十六日1总则1.0.1 为了控制工业循环冷却水系统内由水质引起的结垢、污垢和腐蚀，保证设备的换热效率和使用年限，并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进、经济合理，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于新建、扩建、改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计。

1.0.3 工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求，并便于施工、维修和操作管理。

1.0.4 工业循环冷却水处理设计应在不断地总结生产实践经验和科学试验的基础上，积极慎重地采用新技术。

1.0.5 工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外，尚应符合有关现行国家标准、规范的规定。

2术语、符号2.1 术语2.1.1 循环冷却水系统Recinrculating cooling water system以水作为冷却介质，由换热设备、冷却设备、水泵、管道及其它有关设备组成，并循环使用的一种给水系统。

2.1.2 敞开式系统Open system指循环冷却水与大气直接接触冷却的循环冷却水系统。

2.1.3 密闭式系统Closed system指循环冷却水不与大气直接接触冷却的循环冷却水系统。

2.1.4 药剂Chemicals循环冷却水处理过程中所使用的各种化学物质。

精华资料垢下腐蚀机理

垢下腐蚀简介1、定义垢下腐蚀under-deposit corrosion：金属表面沉积物产生的腐蚀2、腐蚀机理一种特殊的局部腐蚀形态，其机理是由于受设备几何形状和腐蚀产物、沉积物的影响，使得介质在金属表面的流动和电介质的扩散受到限制，造成被阻塞的的空腔内介质化学成分与整体介质有很大差别，空腔内介质pH值发生较大变化，形成阻塞电池腐蚀（Occude cell corrosion），尖端的电极电位下降，造成电池腐蚀。

按其腐蚀原理可分为酸性腐蚀和碱性腐蚀两种，通常循环冷却系统的垢下腐蚀为酸性腐蚀。

结垢是指在冷却水中所含成垢组分在水侧金属表面的结垢过程，污垢是包括水垢在内的固形物的集合体。

常见的污垢物有：泥渣及粉尘砂粒，腐蚀产物，天然有机物群生物群体，一般有碎屑、氧化铝、磷酸铝、磷酸铁和污垢的沉积，冷却塔的污垢来自于以下几个方面：①来自补充水的污垢。

②来自空气污垢。

③来自系统本身的污垢。

微生物是一些细小多为肉眼看不见的生物，微生物的种类有细菌、藻类、真菌和原生动物，微生物在冷却水系统中大量繁殖，会使冷却水颜色变黑，发生恶臭。

破坏环境，同时会形成大量粘泥使冷却塔的冷却效率降低，使效率迅速降低的水头损失增加，沉积在金属表面的菌类，会引起严重的垢下腐蚀所有这些总是导致冷却水系统不能长期安全运转影响生产，造成经济损失。

因此，微生物危害与水垢腐蚀对冷却水的危害是一样的重要三者比较起来控制微生物的危害应是首要的。

冷却水的微生物有以下种类：有真菌、硫酸菌、还原菌、自养菌、异样菌、硫细菌、铁细菌、硝化菌、藻类，藻类是低级的绿色植物，没有要茎叶的分化固然又叫原植体植物，藻类与菌类的主要区别在于具有色素体的色素，能进行光合作用。

制造营养物质是光合自养型生物，在循环冷却水系统，常出现的有蓝绿藻、绿藻、硅藻三大类，在循环冷却水池，冷却塔受光照的部分生长繁殖枯死的藻类进入循环冷却系统成为沉积物的一种成份，金属的垢下腐蚀是由于其本身电化学腐蚀存在自催化作用，酸腐蚀是氢的去极化作用(2H++2e→H2)，腐蚀产物主要是可溶性盐，这些盐类的水解使介质的酸性进一步增强，加速了金属的腐蚀。

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在金属相邻的区域内，温度不同，就会加剧点蚀，热的部位为阳极，冷的部位为阴极。
金属相对面积（面积效应）
腐蚀速率与阴极和阳极面积的比例成正比关系。不同金属：镍-钢结合时，镍为阴极。采用管-管板连接，钢-镍则腐蚀加剧镍-钢增腐蚀小得多。同一金属：钝化膜破坏。（点蚀）
流速
一般情况下流速增加使腐蚀速度增加。在高流速区域，层流区的厚度减少，
孤立的金属腐蚀时，在金属表面上同时以相等速度进行着一个阳极反应和一个阴极反应的现象，称为电极反应的耦合。互相耦合的反应称为共轭反应，而相应的腐蚀体系则称为共轭体系。在共扼体系中，总的阳极反应速度与总的阴极反应速度相等。此时，阳极反应释放出的电子恰好为阴极反应所消耗，金属表面没有电荷的积累，故其电极电位也不随时间而变化。
二、影响腐蚀的因素
pH值
pH值对金属腐蚀速度的影响取决于该金属的氧化物在水中的溶解度对pH值的依赖关系。
温度: 22OC 腐蚀率
13 10
7
4
P
H
腐蚀和PH的关系
阴离子
金属的腐蚀速度与水中阴离子的种类有密切关系。
NO3- ＜ CH3COO-＜ SO4-＜Cl- ＜ClO4-
冷却水中的Cl-、Br-、I-、 SO4-等活性离子能破坏碳钢，不锈钢和铝等金属或合金表面的钝化膜，曾加其腐蚀的阳极过程的速度，引起金属的局部腐蚀。
氧容易达到金属表面，氧的去极化作用导致腐蚀加速进行。高速流水会冲走可能成为钝化层的腐蚀产物，从而加剧腐蚀。
不同金属不同金属的接触而引起的腐蚀称为电偶腐蚀。电偶腐蚀
的驱动力是金属间的电位差，电偶中的阳极腐蚀。（阴极保护）冶金学方面
金属的均匀性：非均相金属的夹杂区、晶粒结构的金属化合物上的夹杂区
细菌
好氧菌，粘泥制造者生长在氧气充足的地方，对冷却水系统产生持续的危害。表面有粘液层，可附着在金属表面。其代谢产物具有很强的粘性和腐蚀性，可使悬浮物和其它杂
物沉积。厌氧菌－强腐蚀性
可生存在氧气缺乏的地方。可产生强烈的破坏性：尤其在营养源充足的地方，比如硫，其产物具有强腐蚀性。可导致局部腐蚀，穿孔，极难处理。铁细菌广泛存在于水源中，能将Fe转化为FeO。硝化菌能将NH3转化为NO3－，降低pH值，使水具有腐蚀性。
近年来，工业冷却水处理的文献中，已经采用SI制mm/a（毫米/年）和μm/a（微米/年）作为腐蚀速度的单位。
1mpy=0.025mm/a=25 μm/a
对冷却水系统中金属的腐蚀控制并不是要求绝对不发生腐蚀(即腐蚀速度为零)，而是要求把金属的腐蚀速度控制在一定范围。
《设计规范》中对循环冷却水系统中腐蚀控制指标规定：碳钢换热器管壁的腐蚀速度宜小于0.125mm／a；钢合金和不锈钢换热器管壁的腐蚀速度宜小于0.005mm／a。
微生物粘泥
显微镜下的微生物
三、腐蚀的形态
腐蚀常见的形态：均匀腐蚀、电偶腐蚀、裂隙腐蚀、孔蚀、选择性腐蚀、磨损腐蚀、应力腐蚀破裂。
均匀腐蚀（全面腐蚀）
是循环冷却水中遇到的最普遍的问题。
均匀腐蚀指在腐蚀介质的作用下，金属整个表面发生的腐蚀破坏，基本按相同的腐蚀速度进行。这是因为金属表面的阴阳极交叉分布，大量的微阴极微阳极反应同时发生，金属具有相同的腐蚀电流，腐蚀产物在整个金属表面形成。均匀腐蚀是在金属正常的腐蚀允许范围内，一般在设计时纳入设计寿命之中。
从以上的讨论中可以看到，在腐蚀控制中，只要控制腐蚀过程中的阳极反应和阴极反应两者中的任意—个电极反应的速度，则另一个电极反应的速度也会随之而受到控制，从而使整个腐蚀过程的速度受到控制。
冷却水中金属腐蚀速度的表示方法
Myp：过去工业冷却水处理的文献中广泛使用的腐蚀速度单位
。其实m代表mil（密耳），是千分之一英寸（inch），y代表year 。
溶解盐
溶液电导率的升高使初期腐蚀速度也升高；像Cl-、 SO42-等腐蚀性离子，可以破坏金属的阳极氧化保护膜，从而进一步加速腐蚀；构成硬度和碱度的离子对腐蚀却有抑制作用；在电解质浓度高的水中，氧的溶解度下降，所以含盐量高时腐蚀速度降低。
悬浮固体主要是易沉积在换热器表面引起垢下腐蚀。当冷却水流速过高时，颗粒容易对硬度较低的金属或合金产生磨损腐蚀。
循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制
一、冷却水中金属腐蚀的机理
腐蚀机理的三个步骤： 1. 与冷却水接触的铁在阳极开始溶解。 2. 电子释放并转移至阴极。 3. 在阴极电子与氧生成氢氧根离子，腐蚀就此产生。
造成金属腐蚀的是金属的阳极溶解反应。因此，金属的腐蚀破坏仅出现在腐蚀电池中的阳极区，而阴极区是不腐蚀的。
溶解气体
(1)溶解氧起去极化作用，会促进腐蚀。当水中含氧不一致时，会形成氧浓差充气电池，表现形式为垢下腐蚀。在某些情况下氧是氧化性钝化剂，能使金属钝化而免于腐蚀，如在铝的腐蚀过程中 (2)二氧化碳溶于水后形成碳酸，增大水的酸性，从而有利于氢的逸出和金属表面膜的溶解破坏。 (3)氨会选择性地腐蚀铜： NH3 + H2O = NH4OH
金属表面状况：表面总有缺陷，如划痕、裂纹等；静态应力：交变应力。
微微生物控制导致的问题占所有问题的90％。
循环水中的微生物有很多种，共分三大类：
细菌这是最主要的一类，按其适应的环境分类。藻类生长在阳光充足的地方。真菌在木质结构中易生长。
NH4OH + Cu2+ = Cu(NH3)2+ + H2O (4)硫化氢导致pH降低；和铁反应生成硫化铁（阴极），与铁形成电偶腐蚀
温度温度升高，腐蚀的化学反应速度就提高。
温度与扩散速度成正比，与过电压、粘度成反比。增加扩散量能使更多氧到达金属表面，导致腐蚀电池去极化；过电压下降时，因析氧而导致去极化；粘度下降有利于阴阳极去极化，即有利与大气中氧的溶解和加速氢气的逸出。
络合剂络合剂又称配体。冷却水中常遇到的络合剂有
：NH3、CN-、EDTA和ATMP等。他们能与水中的金属离子生成可溶性的络离子
，使水中金属离子的游离浓度降低，金属的电极电位降低，从而使金属的腐蚀速度曾加。
硬度水中钙离子的浓度和镁离子浓度之和成为水的
硬度。钙、镁离子浓度过高时。则会与水中的碳酸根、磷酸根作用，生成碳酸钙、磷酸钙和硅酸镁垢，引起垢下腐蚀。