水质结垢的化学因素分析
如何根据垢样分析结果判断水质的腐蚀或结垢倾向
如何根据垢样分析结果判断水质的腐蚀或结垢倾向?
根据设备上垢层状况及垢样分析结果，可以大致判断冷却水系统的水冷却器属于腐蚀型、结垢型、污垢型还是良好型。
垢样中的各种成分的质量分数均反映某种倾向，例如：550℃灼烧失重为污泥因子，反映微生物情况和污泥危害；氧化钙、氧化镁、二氧化碳、五氧化二磷含量为结垢因子，反映结垢情况，其中二氧化碳和五氧化二磷含量可分别表示碳酸盐和磷酸盐垢的数量；三氧化二铁含量为腐蚀因子，表示腐蚀情况；二氧化硅和三氧化二铝表示原水中泥沙沉积和预处理情况；三氧化硫表示有无硫酸盐还原菌活动。
但是如何根据垢样分析结果来划分类型及等级却是困难的工作，需要有丰富的经验才能科学划分，由于不同的水质条件、药剂配方和水冷却器工况都会影响垢层组分的比例，所以并没有统一的划分标准。
国内一些工厂参考国外经验，有以下判别方法可供参考。
(1)根据换热管表观情况、垢厚及孔蚀深度评价水冷却器的等级。
(2)按垢样的腐蚀因子、结垢因子和污垢因子的比例判别水冷却器或冷却水系统的类型和等级。
下表是使用磷系配方及季铵盐剥离剂时的半定量判定规律，有一定参考价值，但还需结合其他监测手段综合进行判断才能做出更精确的判定。
除此，国外还介绍用垢样中某些成分与SiO₂的比值来判别。
用CaO/SiO₂表示结垢倾向，当>2时有产生沉积的倾向；用Fe₂O₃/SiO₂表示腐蚀倾向，当<2时良好，>5时腐蚀，2～5时需注意。
还有人认为垢样中SiO₂<6%时没有硅垢危害。
结垢预测
结垢预测结垢机理研究1.1 理论分析水垢一般都是具有反常溶解度的难溶或微溶盐类，它具有固定晶格，单质水垢较坚硬致密。
水垢的生成主要决定于盐类是否过饱和以及盐类结晶的生长过程。
水是一种很强的溶剂，当水中溶解盐类的浓度低于离子的溶度积时，他将仍然以离子状态存在于水中，一旦水中溶解盐类的浓度达到饱和状态时，设备粗糙的表面和杂质对结晶过程的催化作用就促使这些饱和盐类溶液以水垢形态结晶析出。
水垢的种类有很多，但通常油田水中只含有其中少数几种水垢。
最常见的水垢有碳酸盐类水垢，组成为CaCO3、MgCO3，但易被酸化去除，危害相对较小；而硫酸盐垢，组成成分有CaSO4、BaSO4、SrSO4，常常采用防垢方法加以阻止；铁化物垢组成为FeCO3、FeS、Fe（OH）2、Fe2O3。
实际上一般的结垢都不是单一的组成，往往是混合垢，只不过是以某种垢为主而已。
表2-13 常见垢的溶度积垢溶度积垢溶度积BaSO4 1.1×10-10SrSO4 3.2×10-7CaCO3 2.8×10-9FeS 8.3×10-13CaSO49.1×10-8FeCO3 3.2×10-11MgCO3 3.5×10-8Fe（OH）28.0×10-13注：溶度积温度为18～25℃（1）不相容论两种化学不相容的液体（不同层位含有不相容的离子的地层水、地层水与地面水、清水与污水）相混，因为含有不同离子或不同浓度的离子，就会产生不稳定的、易于沉淀的固体。
如宝浪油田，两个不同层位的水一混合就结垢，主要是因为一层含有SO42-，另一层含有Ba2+、Sr2+较多，混合后就生成BaSO4、SrSO4。
（2) 热力学条件变化当井下热力学和动力学条件不变时，即使有不相容的离子，并且为过饱和溶液也会处于稳定的状态。
在油井生产的过程中，压力的下降，温度的上升或流速的变化，均会导致高矿化度水结垢。
循环水中腐蚀和管道结垢原因和处理方法
在现代的工业生产中，循环水含有的物质例如化学物质、金属物资等方面，工业循环水管道受到这些物质的影响，会产生结垢还有腐蚀等影响，如果处理不及时，就是妨碍到循环水管道的使用性能，继而降低工业生产效率，不能得到良好的经济效益。
所以，需要对工业循环水管道结垢产生的原因还有机理明确好，针对性的采取控制和解决措施，目的就是保证循环水管道使用的稳定性，提升工业生产的效率，实现比较好的经济效益。
1.结垢和腐蚀产生的机理和原因结垢和腐蚀可以说是影响工业循环水管道使用性能的重要原因，并且两者有直接的联系，通常情况下腐蚀就会产生结垢，结垢会产生腐蚀，时间长了就会影响管道的相关零件的使用性能，提升机泵运行的负荷，继而对设备、整体系统换热冷却等方面，不仅会影响到工业循环水管道的使用性能，还会使得工业生产效率还有经济效益，有所下降。
接下来就和大家针对于工业循环水管道结垢和腐蚀产生的机理和原因相关内容，展开分析和阐述。
1.1补充水由于在工业生产中，会消耗大量的是，因此为了保证生产的效率还有稳定性，需要定期进行补充，但是补充水在进入工业循环水管道之后，补充水中硬度、碱度还有PH值、浊度等方面，都会导致结垢。
如果补充水中的硬度和碱度越大，意味着结垢离子更多，并且受到温度的影响，补充水容易达到饱和的状态，增加了循环水管道腐蚀现象的产生。
此外，在工业循环水管道使用中，水质中的悬浮物会起到晶核的作用，这样浊度就会产生较多，悬浮物也会变多，这样如果不定期进行处理，也会导致悬浮物长期积累，增加工业循环水管道腐蚀和结垢现象的产生。
1.2温度导致工业循环水管道结垢和腐蚀的重要因素之一就是温度，主要是由于工业循环水管道在运行过程中，循环水中包含的硬度盐类会根据温度的变化，产生溶解的现象。
并且，在溶解的时候，假如溶解度相对较小，温度较高的话，容易导致结垢现象的产生。
此外，由于温度的不断提升，结垢也会有相应的变化，时间一长就会导致腐蚀现象的产生，影响工业循环水管道运行的稳定性，工业生产效率就会下降。
结垢速率的计算公式_概述说明以及解释
结垢速率的计算公式概述说明以及解释1. 引言1.1 概述：本文旨在介绍结垢速率的计算公式，对其进行概述说明和解释。
结垢是指在管道、设备或其他表面上形成沉积物的过程，它主要由溶解在水中的无机盐类所引起。
结垢不仅会降低设备运行效率，还可能导致管道堵塞、腐蚀等问题，因此准确计算结垢速率对于预防和解决结垢问题具有重要意义。
1.2 文章结构：本文分为以下几个部分：引言、结垢速率的计算公式、结垢速率的概述说明以及解释相关要点、结论与展望。
其中，引言部分将对文章进行概述和阐明研究目的；接下来的章节将详细介绍结垢速率的计算公式及其应用方法；然后我们将给出对结垢速率相关要点进行解释和说明；最后，我们将总结研究结果并展望未来研究方向。
1.3 目的：本文旨在提供关于结垢速率计算公式的详尽信息，并通过解释和实例来帮助读者更好地理解该公式的相关要点。
了解结垢速率的计算方法和相关影响因素，将有助于工程师和科研人员在实际工作中预测和控制结垢问题，提高设备的使用寿命和运行效率。
此外，本文还将为未来对结垢速率研究的方向提出展望。
以上即是“1. 引言”部分的详细内容。
2. 结垢速率的计算公式2.1 定义与意义结垢速率是指单位时间内结垢物质在管道、设备表面上的沉积量。
结垢问题在工业和日常生活中都广泛存在，对设备运行和水质有着重要影响。
因此，了解和计算结垢速率对于预防和控制结垢问题具有重要意义。
2.2 常用计算方法计算结垢速率常用的方法包括经验公式法、物理模型法和实测法等。
其中，经验公式法是基于实验数据建立的一种经验性关联，通过观察影响因素并构建数学公式来估算结垢速率；物理模型法则是建立基于流体动力学和传热学原理的数值模型来进行计算；实测法则是直接通过现场实测得到结垢量来计算其速率。
2.3 计算公式示例下面以经验公式法为例介绍一个常用的计算公式：```K = C * A * (T^n) * (V^m)```其中，- K表示单位时间内的结垢速率；- C是一个系数，与具体情况相关；- A代表管道或设备表面积；- T是液体的温度，n是与温度相关的指数；- V是液体的流速，m是与流速相关的指数。
循环水结垢原因以及解决方法
轻雨环保专注物理除垢，20余年销售、研发、生产经验。
循环水结垢原因以及解决方法
以下是关于循环水结垢原因以及解决方法的百度经验：
一、循环水结垢原因
1.水质：水中的杂质、硬度和碱度等因素会影响水垢的生成。
2.循环水系统的水流速度：如果水流速度过小，污染物质容易在管道壁上沉积从而形成结垢。
3.循环水系统的温度：水温越高，产生水垢的可能性越大。
4.其他因素：如系统内水垢过多、水质不稳定、管道通风不良等因素都会导致水垢的形成。
二、循环水结垢解决方法
1.使用化学方法清除水垢：该方法通过添加特定的化学药剂来清除循环水系统中的水垢。
2.机械清洗：该方法利用机械设备对管道和设备内部进行彻底清洗，去除污垢和沉积物。
3.超声波清洗：超声波会使水中的杂质共振，撞击管道壁和设备表面，从而清除水垢。
4.电子除垢：采用电磁波技术，将管道内部和设备表面的水垢震动松动，使其脱落并流出。
以上是几种解决循环水结垢的方法，其中，电子除垢是比较先进和便捷的一种处理方式。
轻雨环保电子除垢仪作为其中的一种，采用扫频电磁除垢技术，能够快速有效地清除管道内部的水垢和沉积物，同时有效地阻止管道中水垢的形成，提高了循环水系统的运行效率和设备的使用寿命。
无论采取何种解决方法，都需要在循环水系统的管理和维护方面加强措施，定期检查和清洗系统，及时排除故障和污垢，以确保循环水系统的正常运行。
轻雨环保专注物理除垢，20余年销售、研发、生产经验。
水垢(污垢)的形成及清理方法
水垢（污垢）的形成、清理及预防方法溴化锂吸收式制冷机工作一定时间后,换热器(主要是冷凝器)表面产生的污垢会使换热器传热管管壁热阻增加,从而导致机组的制冷效率降低。
本文简要介绍了溴化锂吸收式制冷机换热器传热表面结垢的危害、成因及有效预防见解,并提出了常见的处理方法,供有关人员参考。
换热器传热表面结垢的危害性：换热器表面结垢无形中增加了管壁的厚度,由于换热器传热管壁的导热系数λ较大(λ钢约为50Ｗ/(ｍ•Ｋ),λ铜约为110Ｗ/(ｍ•Ｋ)),而水垢的导热系数λ很小(λ水<1Ｗ/(ｍ•Ｋ)),仅为前者的几百到几千分之一,这样就大大增加了换热器管壁的传热热阻,降低了换热器的传热效率,减少了冷剂水的再生量,使机组的制冷量下降,造成能量的大量浪费,从而增大了企业的运营成本;换热器传热管结垢后,使冷凝压力升高,冷凝温度与冷却水出口温度的差值增大;结垢还会腐蚀设备,缩短设备的使用寿命,结垢严重时还会使冷却管堵塞,减少水流通截面积,增大水流阻力,增加循环水泵运行费用;所以在溴化锂吸收式制冷机的使用过程中应定期进行冷却水水质检查,并定期进行除垢处理。
换热器传热表面结垢的原因：溴化锂吸收式制冷机换热器表面结垢的原因是多方面的:过饱和溶液中盐类的结晶析出;不同分散度的一些物质的固体颗粒的粘结;有机胶状物和矿质胶状物的沉积;某些物质的电化学腐蚀以及微生物产生等。
这些混合沉淀形成了污垢,其中冷却水里面的溶解盐类(如重碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氯化物、硅酸盐等)产生固相沉淀是结垢的主要原因。
形成固相沉淀的条件是:ａ)随着温度的升高,某些盐类的溶解度下降。
如Ｃａ(ＨＣＯ3)2,Ｃａ(ＨＯ)2,ＣａＣＯ3,ＣａＳＯ4,Ｃａ3(ＰＯ4)2,ＭｇＣＯ3,Ｍｇ(ＨＣＯ3)2,Ｍｇ(ＨＯ)2等。
ｂ)随着水分的蒸发,水中溶解盐类的浓度增高,一些盐因过饱和而析出。
ｃ)被加热的冷却水中发生化学反应,或者某些离子形成另一些难溶的盐类离子。
具备了上述条件的某些盐类,首先在机组换热器水侧的金属表面沉积出原始胚芽,然后逐渐变为具有潜晶形或无定形结构的颗粒,互相聚附,形成结晶或聚团。
循环水结垢培训资料
化学清洗法常用的化学药剂包括酸、 碱、螯合剂、氧化剂等。这些药剂通 过与水垢或其他沉积物发生化学反应 ，使它们分解或转化为可溶性物质， 然后通过排水排出系统。
微生物清洗法
总结词
微生物清洗法是一种利用微生物的代谢产物与循环水系统中的结垢物质发生反应，使其溶解或转化为不易沉积的 物质的方法。
详细描述
详细描述
浓缩倍数是循环水和补充水的盐 类浓度之比，降低这个比值可以 减少水中离子浓度，从而降低结 垢的可能性。
投加阻垢剂
总结词
向循环水中添加阻垢剂，可以改变水 垢的晶体结构，防止或延缓结垢的形 成。
详细描述
阻垢剂是一种化学药剂，通过干扰水 垢晶体的生长过程，使水垢无法形成 或形成较小的沉淀，从而避免结垢。
采用高效的水处理技术和药剂，如软化水 处理、阻垢剂等，降低水中硬度和估
定期对循环水水质进行检测和分析，及时 发现并解决潜在的结垢问题。
通过实施预防措施，供暖企业的循环水系 统结垢问题得到有效控制，设备运行稳定 ，提高了供暖效率。
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监测设备与仪器
pH计
用于测量循环水的pH值，提供水质 酸碱度的实时数据。
浊度计
用于测量循环水的浊度，提供水中悬 浮颗粒含量的实时数据。
温度计
用于监测循环水的温度，提供水温变 化的实时数据。
压力表
用于监测循环水系统中的压力，提供 压力变化的实时数据。
04
循环水结垢的处理方法
物理清洗法
总结词
物理清洗法是一种通过物理手段清除循环水系统中的结垢物 质的方法。
处理措施
采用物理和化学方法对循 环水进行处理，如加酸调 节pH值、添加阻垢剂、定 期对系统进行清洗等。
水的结垢及防治
在什么情形下水容易结垢，汽包、水管容易侵蚀？用锅炉、水壶等容器烧水或供给蒸汽时，硬水中溶解的钙、镁碳酸氢盐受热分解，析出白色沉淀物，渐渐积累附着在容器上，叫结垢。
锅炉结垢，不但多耗燃料，且易造成局部过热，引发。
锅炉给水进行预先软化可避免结垢。
根据结垢层沉积的机理，可将污垢分为颗粒污垢、结晶污垢、化学反应污垢、腐蚀污垢、生物污垢等。
1）颗粒污垢：悬浮于流体的固体微粒在换热表面上的积聚。
这种污垢也包括较大固态微粒在水平换热面上因重力作用形成的沉淀层，即所谓沉淀污垢和其他胶体微粒的沉积。
2）结晶污垢：溶解于流体中的无机盐在换热表面上结晶而形成的沉积物，通常发生在过饱和或冷却时。
典型的污垢如冷却水侧的碳酸钙、硫酸钙和二氧化硅结垢层。
3）化学反应污垢：在传热表面上进行化学反应而产生的污垢，传热面材料不参加反应，但可作为化学反应的一种催化剂。
4）腐蚀污垢：具有腐蚀性的流体或者流体中含有腐蚀性的杂质对换热表面腐蚀而产生的污垢。
通常，腐蚀程度取决于流体中的成分、温度及被处理流体的pH 值。
5）生物污垢：除海水冷却装置外，一般生物污垢均指微生物污垢。
其可能产生粘泥，而粘泥反过来又为生物污垢的繁殖提供了条件，这种污垢对温度很敏感，在适宜的温度条件下，生物污垢可生成可观厚度的污垢层。
6）凝固污垢：流体在过冷的换热面上凝固而形成的污垢。
例如当水低于冰点而在换热表面上凝固成冰。
温度分布的均匀与否对这种污垢影响很大。
防止结垢的技术应考虑以下几点：1）防止结垢形成；2）防止结垢后物质之间的粘结及其在传热表面上的沉积；3）从传热表面上除去沉积物。
防止结垢采取的措施包括以下几个方面：1 设计阶段应采取的措施在换热器的设计阶段，考虑潜在污垢时的设计，应考虑如下6 个方面：1）换热器容易清洗和维修(如板式换热器)；2）换热设备安装后，清洗污垢时不需拆卸设备，即能在工作现场进行清洗；3）应取最少的死区和低流速区；4）换热器内流速分布应均匀，以避免较大的速度梯度，确保温度分布均匀（如折流板区）；5）在保证合理的压力降和不造成腐蚀的前提下，提高流速有助于减少污垢；6）应考虑换热表面温度对污垢形成的影响。
井筒结垢原因分析报告
井筒结垢原因分析报告
井筒结垢是指井筒内壁或井饱和层石孔内形成的一层或多层硬质沉积物，它是由于井筒内外介质的化学物质或生物物质的作用形成的。
井筒结垢会对井的生产产能产生不利影响，因此需要对其原因进行分析。
井筒结垢的原因可以分为以下几点：
1. 水质的影响：地下水中含有一定的矿物质，例如钙、镁等，当水温升高时，这些矿物质容易结晶析出，形成结垢。
水中的溶解气体也会参与化学反应，形成硬质沉积物。
2. 生物活动的影响：井水中常常含有一定数量的微生物，如细菌、藻类等，这些微生物在井中生活繁殖，会分泌一些有机物质和酸类物质，这些物质与水中的矿物质反应，形成有机酸盐和硬质沉积物。
3. 油气成分的影响：井筒中含有一定比例的油、气成分，当油气从井筒中涌出时，遇到较高温度的地层或井筒内的冷却装置，会发生温度变化，从而引起油气中的成分析出或析出，形成结垢。
4. 水力操作的影响：井筒内的水力操作，如注水、射孔、水驱等，会对井穿过的地层产生冲击和振动，导致地层中的沉积物不断破碎，与井水中的化学物质发生反应，形成结垢。
为避免井筒结垢的发生，可以采取以下措施：
1. 水质调整：通过水质调整控制水中矿物质的含量，以防止结垢的发生。
2. 生物控制：采用消毒剂或杀菌剂对井水进行处理，以消除或抑制微生物的繁殖。
3. 温度控制：通过调节井筒内的温度，避免油气成分在温度变化时的析出和溶解。
4. 水力操作的优化：合理安排水力操作的频率和强度，以减少对地层的冲击和振动，减少结垢的可能性。
综上所述，井筒结垢的原因多种多样，需要综合考虑地下水质、生物活动、油气成分以及水力操作等因素。
只有深入分析和控制这些因素，才能有效预防和治理井筒结垢问题。
油田注水配伍性研究及结垢预测分析
随着常规油气资源量的日益减少，低渗透油藏的勘探开发工作受到很大的关注，目前大部分低渗透油田常采用注水开发措施来提高油田采收率[1]。
与高渗透油田相比，低渗透油田孔喉小，渗透率低，储层非均质性强，一旦注入水与储层流体不配伍，将导致储层受到伤害[2]，影响油田开采能力。
因此必须对注入水与目标层流体的配伍性进行研究，以合理确定注水水源。
A站注水目标层位为长2、长6，由于注水水源不足，计划选取区块内回灌井的延安组地层水进行水源补充。
为得到回灌井地层水与长2、长6地层水的配伍性，选取临近区块延安组地层水进行配伍性实验，为A站后期选择注水水源提供参考依据。
1 实验部分1.1 采出水水质分析水样分析参考《SY5523—2016 油田水分析方法》、《SY/T 5329—2012 碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》，对区域内的 3 个水样进行水质分析。
2 配伍性实验方法本实验采取静态结垢实验评价方法，将延安组与长2地层水、延安组与长6地层水、长2与长6地层水，分别按10∶0、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8、1∶9、0∶10的比例进行混合，在40℃的恒温烘箱及常压下放置7d后，采用离子色谱法进行离子成分分析，通过比较Ca2+、SO42-的理论值与实测值，初步判断两者的配伍性。
3 结垢预测方法3.1 碳酸钙结垢趋势预测SI = pH - pHs （1）pHs=K+pCa+pAlk （2）由式（1）~（2）推导出：SI = pH - K - pCa – pAlk （3）µ=0.5×（C1Z12+C2Z22+…C n Z n2） （4）式中：pH——系统实际的pH值；pHs——系统中CaCO3在达到饱和时的pH值；K——常数，为含盐量、组成和溶液温度的函数，可由离子强度与水温度关系曲线查得；pCa——Ca2+离子浓度负对数，Ca2+离子浓度单位为 mo1/L；pAlk——总碱度负对数，单位为 mo1/L；SI——结垢指数，当SI<0，化合物处于未饱和状态，不结垢；当SI=0，化合物处于平衡状态，不结垢；当SI>0，化合物处于过饱和状态，有结垢趋势。
水质稳定判断
水质稳定判断结垢指数自来水的结垢与否，与水质、温度、流速等有关。
其中水质是主要的因素，可用以下几个指数进行判断：（1）Langelier朗格利尔饱和指数L.S.I.= pH - pHs＞0结垢L.S.I.= pH - pHs= 0不腐蚀不结垢(水质稳定的概念)L.S.I.= pH - pHs ＜0腐蚀(2) Ryznar 稳定指数R.S.I.= 2pHs – pH = 4.0 ～5.0严重结垢R.S.I.= 2pHs – pH = 5.0 ～6.0轻度结垢R.S.I.= 2pHs – pH = 6.0 ～7.0基本稳定R.S.I.= 2pHs – pH = 7.0 ～7.5轻微腐蚀R.S.I.= 2pHs – pH = 7.5 ～9.0严重腐蚀R.S.I.= 2pHs – pH ＞9.0极严重腐蚀(3) Puckorius 结垢指数pHeq = 1.465lgM + 4.54R.S.I. = 2pHs –pHeq＜6结垢R.S.I. = 2pHs –pHeq=6不结垢不腐蚀R.S.I. = 2pHs –pHeq＞6腐蚀温度对上述起加速作用。
1．Langelier 饱和指数L.S.I. = pH - pHs＞ 0 结垢L.S.I. = pH - pHs＝ 0 不腐蚀不结垢L.S.I. = pH - pHs＜0 腐蚀其中： pHs ＝PKz－ PKs＋ Pca ＋ PM-碱度＋ 2.5μKz、Ks以活度表示的碳酸的二级电离常数和碳酸钙的溶度积 M碱度以甲基橙为指示剂所测定的总碱度μ离子强度也可将上式进行简化如下：pH s ＝（9.7+A+B）－（C+D）Ａ总溶解固体系数; Ｂ温度系数; Ｃ钙硬度系数; ＤＭ碱度系数.Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ系数换算表：2．Ryznar 稳定指数R.S.I是由雷兹纳在实际工作中总结出的一个经验公式，计算式如下：R.S.I. = 2pHs– pH ＜ 6 结垢R.S.I. = 2pHs– pH ＝ 6 不腐蚀不结垢R.S.I. = 2pHs– pH ＞ 6 腐蚀同L.S.I相比，R.S.I更接近实际，但同L.S.I一样未考虑水处理因素对结垢的影响，因此也只能对未作处理的原水作判断。
火电厂热力设备结垢、积盐与腐蚀的危害及防治对策
火电厂热力设备结垢、积盐与腐蚀的危害及防治对策本文通过分析火力发电厂热力设备结垢、积盐和腐蚀的原因，影响因素以及危害性，结合本人长期从事化学监督的经验，逐一提出行之有效的防治对策、化学运行监督注意的事项，对从事火电厂化学监督的人员有一定的参考意义。
标签：热力设备积盐结垢腐蚀影响因素危害性及防治措施一、热力设备的结垢的原因1.水垢的化学成分有三氧化二铁，氧化铜，二氧化硅等。
2.水垢会降低锅炉和热交换设备的传热效率，增加热损失。
结垢增加水的流动阻力，迫使锅炉降负荷运行。
水垢能引起锅炉水冷壁管的过热，导致管子鼓包和爆管事故发生。
水垢能导致金属发生沉积物下腐蚀。
水垢生成的太快、太多，迫使热力设备不得不提前检修。
3.主要部位一般发生在水冷壁管壁，过热器，凝汽器，高参数机组节流孔圈和集箱底部。
4.影响因素有凝汽器泄露，启动机组时水质指标不合格；机组停用保护不当，凝结水精处理系统无法正常运行等。
二、热力设备的积盐的原因1.积盐热力系统中水进入锅炉吸收热量变成蒸汽；蒸汽导入汽轮机，蒸汽的热能就转变为机械能，经汽轮机作功后的蒸汽被冷凝成水；水经过加热器、除氧器和给水泵等设备再进入锅炉（见图l）。
在这个循环过程中，水和蒸汽作为热力设备中的流动介质，都具有溶解其它物质的能力，但二者的形态不同。
所以，过热蒸汽作为一种溶解气体，自然溶有各种杂质。
当过热蒸汽进入汽轮机后，由于蒸汽膨涨作功，其压力和温度降低，钠化合物和硅酸在蒸汽中的溶解度随压力降低而减少，当其中某种物质的溶解度下降到低于它在蒸汽中的携带量时，该物质就会以固态析出，并沉积在汽轮机蒸汽通流部分。
2.过热蒸汽中的各种杂质在汽轮机内的沉积特性及部位，这是因为SiO2在蒸汽中的溶解能力很强，只有在蒸汽压力和温度急剧减小降到很低时才会以沉积。
如图2所示：3.在过热器内沉积的盐类主要是各种钠盐。
这是因为钠盐在高温高压过热器里的溶解度非常小。
因此，过热蒸汽中的钠盐含量会远远小于饱和蒸汽中的钠盐含量不能全部溶解的钠盐便沉积在过热器上。
结垢预测
结垢机理研究1.1 理论分析水垢一般都是具有反常溶解度的难溶或微溶盐类，它具有固定晶格，单质水垢较坚硬致密。
水垢的生成主要决定于盐类是否过饱和以及盐类结晶的生长过程。
水是一种很强的溶剂，当水中溶解盐类的浓度低于离子的溶度积时，他将仍然以离子状态存在于水中，一旦水中溶解盐类的浓度达到饱和状态时，设备粗糙的表面和杂质对结晶过程的催化作用就促使这些饱和盐类溶液以水垢形态结晶析出。
水垢的种类有很多，但通常油田水中只含有其中少数几种水垢。
最常见的水垢有碳酸盐类水垢，组成为CaCO3、MgCO3，但易被酸化去除，危害相对较小；而硫酸盐垢，组成成分有CaSO4、BaSO4、SrSO4，常常采用防垢方法加以阻止；铁化物垢组成为FeCO3、FeS、Fe（OH）2、Fe2O3。
实际上一般的结垢都不是单一的组成，往往是混合垢，只不过是以某种垢为主而已。
表2-13 常见垢的溶度积垢溶度积垢溶度积BaSO4 1.1×10-10SrSO4 3.2×10-7CaCO3 2.8×10-9FeS 8.3×10-13CaSO49.1×10-8FeCO3 3.2×10-11MgCO3 3.5×10-8Fe（OH）28.0×10-13注：溶度积温度为18～25℃（1）不相容论两种化学不相容的液体（不同层位含有不相容的离子的地层水、地层水与地面水、清水与污水）相混，因为含有不同离子或不同浓度的离子，就会产生不稳定的、易于沉淀的固体。
如宝浪油田，两个不同层位的水一混合就结垢，主要是因为一层含有SO42-，另一层含有Ba2+、Sr2+较多，混合后就生成BaSO4、SrSO4。
（2) 热力学条件变化当井下热力学和动力学条件不变时，即使有不相容的离子，并且为过饱和溶液也会处于稳定的状态。
在油井生产的过程中，压力的下降，温度的上升或流速的变化，均会导致高矿化度水结垢。
循环水系统结垢原因分析及对策
循环水系统结垢原因分析及对策【摘要】在人类生活生产用水中，要从各种天然水体中取用大量的水，其中工业用水占了很大比重，约占城市用水量的80%，其中冷却用水量约占2/3。
钢铁联合企业更是消耗工业水的大户，因此处理好工业循环水对于节约水资源具有重要的意义。
本文主要从循环水的水温、浓缩倍数、系统运行管理等方面对循环水使用中常见的结垢问题进行了分析，提出了建议，对于循环水的正常运行具有一定指导意义。
【关键词】循环水冷却水；结垢；水温；浓缩倍数；运行管理Cause analysis and countermeasures of circulating water systemMa Songjie 1, Wei Xiangling 21. Guangxi Liugang Environmental Protection Co., Ltd., Liuzhou, Guangxi, 5450022. Guangxi Zhongsheng Testing Technology Co., LTD., Liuzhou, Guangxi, 545002[Abstract] In the water used for human life and production, a large amount of water should be taken from various natural water bodies, among which the industrial water consumption accounts for a large proportion, accounting for about 80% of the urban water consumption, of which the cooling water consumption accounts for about 2 / 3. Iron and steel joint enterprises are large users of industrial water, so it is of great significance to deal with industrial circulating water to save water resources.This paper mainly analyzes the common scaling problems in the use of circulating water from the aspects of water temperature, concentration multiple, system operationand management of circulating water, and puts forward some suggestions, which has some guiding significance for the normal operation of circulating water.[Key words] circulating water cooling water; scaling; water temperature; concentration multiple; operation management一、垢样成分循环水中常常溶有各种杂质，如重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐、磷酸盐等。
判断水质的腐蚀或结垢倾向有哪些常用方法
判断水质的腐蚀或结垢倾向有哪些常用方法?准确判断水质的腐蚀或结垢倾向应该根据各种试验结果。
在试验之前往往先根据水质及某些运行条件进行计算，做出对结垢或腐蚀倾向的初步判断，以便考虑试验方案。
目前的计算方法都是根据水中某种盐类的溶解平衡关系提出的，就是说水中某种盐类达到能够析出的数量，即有结水垢的倾向。
如果该盐类在水中能全部溶解，则在金属表面上完全没有水垢作保护层，即有腐蚀倾向。
循环冷却水中最易成垢的是碳酸钙，如使用磷系配方的常有磷酸钙垢，某些水质还可能产生硫酸钙、硅酸镁等水垢，故常以这几种盐类分别判断结垢或腐蚀倾向。
(1)以碳酸盐为主的结垢趋势①朗格利尔(Langelier)饱和指数(Is)法；②赖兹纳(Ryznar)稳定指数(S或RSI)法；③极限碳酸盐硬度判断法；④临界pH值(pHc)结垢指数法；⑤帕科拉兹(Puckorius)结垢指数(PSI)法；⑥经验饱和指数法。
经验饱和指数法修正了朗格利尔法的判断指标，即Is(经验)=pH-pHs式中Is(经验)——经验饱和指数；pH——水的实际pH值；pHs——水的饱和pH值。
若饱和指数Is(经验)处于0.5～2.5范围内，即该水质不会腐蚀也不结垢；若饱和指数Is(经验)<0.5,则将会产生腐蚀；若饱和指数Is(经验)>2.5,则将会产生结垢。
(2)磷酸钙垢的判断根据磷酸钙在水中溶解和离解的平衡关系，推导出正磷酸根(PO-)、钙离子和pH值的计算关系式，以此来判断磷酸钙的结垢趋势。
(3)硫酸钙结垢倾向的判断一般资料认为，循环水中Ca²+、SOY-离子含量(mg/ L)的乘积大于5×105时，可能产生硫酸钙垢。
当使用阻垢剂时，二者的乘积应小于7.5×105。
(4)硅酸镁结垢倾向的判断为避免硅酸盐水垢，SiO₂不宜超过175mg/L。
当镁含量大于40mg/L时，一般应控制Mg²+与SiO₂的乘积<15000,Mg²+以CaCO₃计，单位mg/L。
循环水阻垢率及结垢趋势分析
近期循环水高浓缩倍率实验中用到一个大家比较陌生的名词。
循环水中的Ca2+稳定浓度,即循环水阻垢率。
Ca2+稳定浓度=[ Ca2+]循环水/(N·[ Ca2+]补充水) [N为氯离子浓缩倍率].
通过Ca2+稳定程度计算可以反映系统的结垢趋势变化情况，所以，Ca2+稳定程度是主要控制的指标之一。
当此值＞1.0时，可能由于系统中残垢溶解或外部杂质进入系统所致，一般对系统无害；当此值＜0.8时，则可能会有新垢产生，应检查系统控制的各项指标是否正常。
如果是短期水质恶化所导致，应在原有加药量基础上补加阻垢缓蚀剂，适当提高总磷控制指标，使相对阻垢率恢复正常水平。
当循环水系统采取加酸方案运行时，此时Ca2+稳定程度是现场进行循环水结垢趋势分析的有利指标。
当循环冷却水系统出现异常情况时，如：浓缩倍数升高、水质变化时，应注意及时分析循环水的结垢趋势。
如果补充水的碱度及Cl-相对稳定，应先观察循环水的Ca2+稳定程度是否≥
90%，如果Ca2+稳定程度≤85%时，说明系统中有可能发生碳酸钙的沉积，此时应分析过滤或不过滤水样中的Ca2+，观察水样的Ca2+变化情况，通过Ca2+的变化判断系统结垢趋势；其次，通过循环水中的碱度和pH 值变化判断系统的结垢趋势。
循环水的碱度上升和pH值开始下降，说明系统的结垢趋势增大。
单位：长山热电厂一厂化学车间
姓名：李常征。
结垢的原理
结垢的原理结垢是指物体表面或内部因为沉淀、氧化、化学反应等原因而形成的一层杂质或污垢。
在日常生活中，我们经常会遇到结垢的问题，比如水壶、水龙头、热水器等设备表面会出现结垢的现象。
那么，结垢的形成是由什么原理引起的呢？首先，我们来看看结垢的形成原理。
结垢的形成主要是由于物质在特定条件下发生化学反应而产生的沉淀。
比如，水中的钙、镁等离子会与水中的碳酸根离子发生反应，生成碳酸钙、碳酸镁等不溶性盐类，从而在容器表面沉淀形成结垢。
此外，空气中的氧气也会与金属表面发生氧化反应，形成氧化物，导致金属表面产生锈蚀。
其次，结垢的形成还与物体表面的温度、压力、PH值等因素有关。
比如，水温过高会促进盐类的沉淀，加速结垢的形成；水中的PH值偏高或偏低也会影响盐类的溶解度，从而影响结垢的生成；水中的压力变化也可能导致盐类的沉淀速度发生变化，进而影响结垢的形成。
另外，结垢的形成还与物体表面的材质有关。
比如，不同材质的水壶，对结垢的敏感程度是不同的。
一些金属材质的水壶容易产生结垢，而一些特殊涂层或材质的水壶则相对不易结垢。
因此，在设计和选用材料时，可以针对结垢问题进行相应的考虑和处理，以减少结垢的发生。
针对结垢问题，我们可以采取一些措施来预防和清除结垢。
首先，可以定期对设备进行清洗和维护，及时清除表面的结垢。
其次，可以采用一些化学清洁剂或物理方法来清除结垢，恢复设备的正常使用。
另外，在日常使用中，也可以注意控制水温、水质，避免过高的温度和水质对设备造成结垢的影响。
总的来说，结垢的形成是由于物质在特定条件下发生化学反应而产生的沉淀，受到温度、压力、PH值等因素的影响。
针对结垢问题，我们可以采取一些措施来预防和清除结垢，保持设备的正常使用。
希望通过本文的介绍，能够帮助大家更好地了解结垢的原理和处理方法，从而更好地应对结垢问题。
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水质结垢的化学因素分析
注入水的水质变化以及不同井段的油、套管间污水水质成分，是造成部分油井水质结垢的主要原因。
文章运用相关的化学基本原理、结垢趋势预测、垢样分析等确定结垢的影响因素，以期为改善水质、减缓结垢提供理论依据。
标签：水质；结垢；腐蚀
胜利油田自60年代开发至今，已有半个多世纪的历史，目前注水井多，能正常注水的井占相当的比例且综合含水高。
作者在2014年高考结束并被西安工程大学环境与化学工程学院应用化学专业录取后，到一家油田单位实习并在师傅的指导下，通过对近期作业油水井的调查，发现油管内外壁结垢现象严重，且有垢下腐蚀。
1 沿线水质分析
该座污水站始建于1990年，采用斜板除油加过滤流程，污水处理能力为1.1×104m3/d，并在2007年5月改造完毕，采用预氧化污水处理综合技术，水质可达到B2级。
改造后污水处理主要流程是油站来水→电化学预氧化→1次除油罐→混合反应器→混凝沉降罐→缓冲罐→污水提升泵→陶瓷滤料过滤器→1注，沿程水质的情况如下：
预氧化前：温度52℃、pH值6.7、溶解氧<0.01mg/L、总铁18.4mg/L、SRB 为2.5个/mL、含油182mg/L、悬浮物13mg/L、Cl-为23057mg/L、HCO3-为508mg/L、Ca2+为1585mg/L、Mg2+为240mg/L、Na++K+为12877mg/L、矿化度38268mg/L、水型CaCl2。
预氧化后：温度52℃、pH值6.78、溶解氧<0.01mg/L、总铁7.1mg/L、含油3mg/L、悬浮物8mg/L、Cl-为21121mg/L、HCO3-为726mg/L、Ca2+为1545mg/L、Mg2+为264mg/L、Na++K+为11703mg/L、矿化度35361mg/L、游离CO2为58mg/L、水型CaCl2。
注水站：温度54℃、pH值6.55、溶解氧<0.01mg/L、总铁10.7mg/L、含油60mg/L、悬浮物 3.89mg/L、Cl-为22881mg/L、HCO3-为654mg/L、Ca2+为1466mg/L、Mg2+为288mg/L、Na++K+为12863mg/L、矿化度38153mg/L、游离CO2为55mg/L、水型CaCl2。
配水间：温度50℃、pH值6.38、溶解氧<0.03mg/L、总铁10.4mg/L、含油25mg/L、悬浮物 5.13mg/L、Cl-为22881mg/L、HCO3-为617mg/L、Ca2+为1347mg/L、Mg2+为385mg/L、Na++K+为12804mg/L、矿化度38035mg/L、游离CO2为45mg/L、水型CaCl2。
注水井口：温度48℃、pH值6.49、总铁14.2mg/L、含油2.5mg/L、悬浮物
6.26mg/L、Cl-为22881mg/L、HCO3-为581mg/L、Ca2+为1823mg/L、Mg2+为409mg/L、Na++K+为12199mg/L、矿化度37893mg/L、游离CO2为38mg/L、水型CaCl2。
从上述数据看：预氧化前、后离子浓度变化不大，沿线矿化度高、悬浮物含量高，CO2含量呈降低趋势，总铁含量高且呈升高趋势，这些因素都对管线的结垢腐蚀有影响。
根据水质分析情况，按照SY/T0600-1997《油田水结垢趋势预测》，对沿线的结垢趋势进行了预测，从下面可看出沿线水质无硫酸垢结垢趋势，但有严重的碳酸盐结垢趋势。
预氧化前：pH=6.7，K=2.43，μ=0.35，pAlK=1.96，pCa=1.43，50℃碳酸钙结垢趋势（SI=1.65、SAI=5.12、有趋势预测），50℃硫酸盐结垢趋势（X=35.92、K=8×10-4，S=0.0437，无趋势预测）。
预氧化后：pH=6.8，K=2.48，μ=0.38，pAlK=1.92，pCa=1.41，50℃碳酸钙结垢趋势（SI=0.96，SAI=4.86，结垢严重），50℃硫酸盐结垢趋势（X=38.63，K=9×10-4，S=0.0466，无趋势预测）。
注水站：pH=6.6，K=2.45，μ=0.35，pAlK=1.97，pCa=1.44，50℃碳酸钙结垢趋势（SI=0.69，SAI=5.16，有趋势预测），50℃硫酸盐结垢趋势（X=36.65，K=8×10-4，S=0.0437，无趋势预测）。
配水间：pH=6.4，K=2.45，μ=0.35，pAlK=2，pCa=1.47，50℃碳酸钙结垢趋势（SI=0.46，SAI=5.46，有趋势预测），50℃硫酸盐结垢趋势（X=33.68，K=8×10-4，S=0.0475，无趋势预测）。
注水井口：pH=6.5，K=2.45，μ=0.35，pAlK=2.02，pCa=1.34，50℃碳酸钙结垢趋势（SI=0.68，SAI=5.13，有趋势预测），50℃硫酸盐结垢趋势（X=45.58、K=8×10-4、S=0.0351、无趋势预测）。
2 影响因素分析
2.1 腐蚀对结垢的影响
油田污水的腐蚀和结垢是一种互为促进的关系，由于腐蚀反应的发生，会消耗污水中的H+，导致HCO3-的电离平衡反应不断向右移动，在不断提供H+的同时，也增加了污水中CO32-浓度，这就打破了Ca2+和CO32-原有的平衡，即生成CaCO3垢，因此腐蚀可以促进结垢；反过来，结垢反应的发生会降低溶液中CO32-浓度，导致电离平衡反应不断增加污水中H+浓度，促进腐蚀反应的发生，所以结垢也可以促进腐蚀。
2.2 pH值對结垢的影响
体系的pH值对垢的形成有很大影响，一般pH值升高结垢趋势增强，pH值降低结垢趋势减弱。
当注入水pH值较高时，促使HCO3-离解成H+和CO32-，使CO32-浓度增加，促使碳酸钙沉淀的生成，PH值较低时，则碳酸钙不宜产生。
从回注水中pH值6.4-6.8可知，这是易产生碳酸钙沉淀垢的原因之一。
2.3 游离CO2对结垢的影响
据查，现场沿程管线内游离CO2逐渐较少，说明流动过程中CO2由游离状态变为溶解状态，进而转变为HCO3-、CO32-，在pH值为7左右时容易产生CaCO3、FeCO3污垢堵塞地层。
2.4 压力对结垢的影响
压力包括总压力和水中易挥发组分的分压，压力对硫酸盐垢影响不大，主要是影响碳酸盐垢。
一般来讲，结垢量随压力的增大而逐渐减小，CO2的分压增加时CaCO3的溶解度增大；CO2分压降低时容易结垢，这主要是垢样成分CaCO3生成依赖的电离平衡为2HCO3-、CO32-+CO2+H2O，压力增大将减少CO2气体的生成，使电离平衡向左移动，减少CaCO3的生成，减小结垢趋势。
生产过程中的产出液在流出地层时压力突然降低，导致CO2分压下降，水中CO2逸出，打破了水中的Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-离子之间的平衡，垢晶析出、沉积，这是油井炮眼部位、筛管、抽油泵以及泵上几十米管柱严重结垢的主因。
2.5 其它因素
温度、离子浓度以及流速、流向的突然改变，也会导致结垢的加剧。
3 结论与对策
3.1 结论
（1）通过对广利沿线的水质分析、结垢趋势预测、现场垢样分析，确定胜利油田主要是碳酸盐垢。
（2）腐蚀、PH值、CO2含量、压力、温度、离子浓度等都是结垢的重要影响因素。
3.2 对策
（1）进行防垢，主要是尽量控制污水处理系统平稳运行，在尽量降低回注水中加入适宜的防垢剂。
（2）针对已经形成的垢，影响因素较多，建议改进预氧化，建立结垢监测系统，以便发现结垢问题，并及时采取除垢措施。
参考文献
[1]SY/T0600-1997 油田水结垢趋势预测[S].。