循环水腐蚀的几大因素
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。
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。
循环水存在的危害
敞开式循环冷却水给系统带来的危害敞开式循环冷却水系统运行带来的问题比直流冷却水系统严重的多,主要因为空气的污染、水温的升高、浓缩倍数的提高、工艺介质的泄露等因素造成。
对此问题不能低估。
归纳起来主要问题如下:一,腐蚀程度可能增加循环冷却水和大气接触,水中的溶解氧不断的升高,溶解氧造成电化学腐蚀。
一些因素也可使系统的腐蚀倾向增加,例如水温的升高也使腐蚀速率有所增加。
浓缩倍数升高,某些腐蚀性物质(如cl、硫酸根)也增加,从而促使水趋向腐蚀。
二,水垢倾向增加在循环水中最容易结碳酸钙水垢。
在循环水中浓缩倍数提高后,使其浓度升高,在冷却器的传热面碳酸氢钙上易分解成碳酸钙和二氧化碳,碳酸钙在冷却器上形成水垢。
随着浓缩倍数的升高的结垢趋势越严重,因此保证系统安全,经济长周期的运行应采取适当的化学处理。
三,容易形成沉积物沉积物由多种物质混合而成,包括淤泥和黏泥,也包括水垢和腐蚀产物。
这些物质主要来自补水中和大气中的灰尘等,循环水系统内的温度适宜、充足的溶解氧和养分都利于微生物的滋生,微生物可能成千上万的增长,形成大量黏泥,容易在冷却器,冷却塔等设备上沉积造成巨大的危害。
四,严重的后果如循环冷却水未能及时的采取有效的化学处理,长此以往,会对生产上带来不可估量的危害,1、腐蚀引起的问题会缩短换热装置的寿命,更会因换热器的泄露造成事故停车,影响生产装置的长周期运行。
2、水垢不但会简单的造成水冷器堵塞,降低传热效果,是工艺介质的冷却达不到要求,甚至会水冷管完全堵死,使其无法再使用。
3、黏泥、淤泥、腐蚀产物等产物会堵塞设备,是水冷器传热效果和冷却效果下降,系统阻力增加,水泵的压力上升流量减小,生产能耗增加,甚至降低产能。
4、沉积物同时诱发垢下腐蚀,易造成泄露穿孔。
因此化学处理对循环水至关重要,务必搞好循环水的药剂投加。
关于循环水腐蚀问题的初步探讨与研究
关于循环水腐蚀问题的初步探讨与研究循环水腐蚀是指在循环水系统中,由于水中的各种化学物质和微生物的作用,导致管道、设备等金属材料发生腐蚀现象。
这种腐蚀现象不仅会损坏设备,增加维修和更换的成本,还会降低设备的使用寿命,对生产和环境造成不良影响。
对循环水腐蚀问题进行研究和探讨,对于工业生产和环境保护具有重要意义。
循环水腐蚀的主要原因可以归纳为以下几个方面:1. 水中的溶解氧和二氧化碳:溶解氧和二氧化碳在水中能够形成一定的酸性环境,从而导致金属材料发生腐蚀。
尤其是在高温和高压条件下,溶解氧和二氧化碳的腐蚀作用更加显著。
2. 微生物腐蚀:循环水中存在着各种微生物,其中一些微生物能够产生酸性物质,对金属材料造成腐蚀。
微生物结膜和结垢也会对设备产生不良影响,加剧腐蚀现象。
3. 水中的杂质:水中含有的硬度物质、有机物和其他杂质会与金属发生反应,形成沉积物和腐蚀产物,进而导致腐蚀。
1. 控制水中的溶解氧和二氧化碳含量:通过适当的加热和通气措施,可以降低水中氧和二氧化碳含量,从而减轻腐蚀作用。
2. 微生物控制:定期清洗和消毒循环水系统,加入适量的杀菌剂或生物控制剂,防止微生物的滋生和繁殖。
3. 定期清洗和除垢:定期对循环水系统进行清洗和除垢处理,以去除管道和设备中的沉积物和污垢,减轻腐蚀的发生。
4. 选择合适的金属材料:在设计和选购设备时,要选择能够抵抗循环水腐蚀的合适金属材料,如不锈钢、合金钢等。
5. 监测和控制水质:定期对循环水的水质进行监测,及时调整和控制水的化学成分,保持良好的水质状态,以减少腐蚀的发生。
循环水腐蚀问题是一个复杂的系统工程,需要综合考虑水质、微生物、金属材料等多个因素。
只有通过科学研究和实践探索,制定科学的控制措施,才能有效地解决循环水腐蚀问题,提高设备的运行效率和使用寿命,保护生产和环境的安全。
工业循环水管道结垢和腐蚀问题分析
工业循环水管道结垢和腐蚀问题分析摘要:随着社会经济的不断建设和发展,工业化和城市化发展的步伐也在不断加快,工业循环水是一种需要在特定管道下进行运输的工业用品,工业循环水在工业生产中为人们提供了极大的便利,大大提高了工业生产的效率。
但在长期使用工业循环水的过程中,由于管道材料本身的原因或者外部原因,往往会出现内部水质受到影响的现象,这就导致管道内部出现结垢或者腐蚀的现象,对工业生产产生一定的影响。
本文针对工业循环水管道出现的结垢和腐蚀问题,提出相应的解决和完善措施,从而有效保证工业循环水管道的稳定运行。
关键词:工业;循环水管道;结垢和腐蚀;解决措施在工业生产的过程中,循环水管道是十分重要的组成部分,这种管道主要对工业水进行及时的循环和再利用,从而有效降低水资源的消耗,提高工业生产的效益。
但是,在实际的工业生产过程中,循环水包含的物质比较丰富,比如,金属物质、化学物质等,工业循环水会受到相关因素的影响,或多或少会出现结垢和腐蚀的现象,当这种现象得不到及时的处理和解决时,就会导致工业循环水管道性能受到限制,也会极大降低工业生产的效率,企业经济效益和社会效益得到有效的发挥。
所以,在这样的情况下,有必要对工业循环水管道的结垢和腐蚀现象形成的原因进行详细的分析,并采取针对性的措施进行解决,进而提高循环水管道的稳定性,确保管道使用的长久性,进一步提高工业生产的效率,实现经济效益和社会效益的统一。
1.结垢和腐蚀产生的原因和机理1.1补充水在进行工业生产的过程中,会消耗大量的水,而为了进一步保证生产的稳定性,就需要对水资源进行及时的补充,但是补充水在进入工业循环水管道之后,也会进一步增加水中的硬度、ph值以及碱度等,这样就极易造成管道内水垢的形成。
当补充水中的硬度和碱度比较大的情况下,结垢也会比较多,同时,在不同温度的影响下,补充水也会达到饱和的状态,这样就会大大增加了循环水管道腐的腐蚀[1]。
除此之外,当使用工业循环水管道的过程中,水质中会出现相应的悬浮物,这些悬浮物具有晶核的作用,会进一步加大水的污浊度,这种情况下,悬浮物也会越来越多,如果这种情况得不到及时的处理,或者不定期对其进行处理,悬浮物堆积得越来越多,这种长期积累的悬浮物会进一步加大管道结垢和腐蚀的可能性,从而降低管道的使用寿命。
低流速下的循环水腐蚀
低流速下的循环水腐蚀1、概况德司达(南京)染料有限公司某冷却器采用冷冻盐水冷却循环水,以满足下一工序适当温度的冷却需要。
该冷却器冷冻盐水进口温度约-18℃,走管程;冷却水走壳程,冷却后出口温度约3-5℃。
冷却器20#碳钢管直径为25mm,壁厚为2mm,管长3m。
该冷却器服役使用约1年后,出现了穿孔泄漏,打开后发现管外壁多处发生点蚀,只能报废更换。
2、原因分析从腐蚀形态来看,应属于铁细菌腐蚀,铁细菌是一类生活在含有高浓度二价铁离子的池塘、湖泊、温泉等水域中,能将二价铁盐氧化成三价铁化合物,并能利用此氧化过程中产生的能量来同化二氧化碳进行生长的细菌的总称。
这些微生物分别属于不同类群,有的是兼性自养型,如纤发菌(Leptothrix)、泉发菌(Crenothrix),为成串的杆状细胞互相连成丝状,外面包有共同的鞘套,在细胞内或鞘套上常有铁等金属积累。
有的是严格化能自养型,并只能在强酸性条件下生活,如氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus fer-rooxidans),通常生活在pH4以下的环境中,这类菌在细菌浸矿中具有重要作用。
铁细菌长期产生氢氧化铁,可积累成褐铁矿,在铁制水管中的生长繁殖会缩短水管的使用寿命。
一种能使二价铁氧化成三价铁并从中得到能量的一群菌落,如锈铁菌属、纤毛铁细菌属等。
在水中能使亚铁化合物氧化,并使之生成三价的氢氧化铁沉淀。
沉淀物聚集在细菌周围产生大量的棕色黏泥,导致设备和管道的点蚀和锈瘤的形成。
铁细菌喜欢生活在含氧少和含有CO2的弱酸中,在碱性条件下不易生长。
冷却水有铁细菌繁殖时,水质浑浊、色泽变暗,pH值也相应变化,并伴有异臭气味。
考虑到该公司循环水虽然已正常加药剂,但非氧化性性杀菌剂效能仍存在问题;不能有效杀死铁细菌,这应该是造成腐蚀的原因之一。
另一方面,碳钢在冷却水中腐蚀的主要原因是氧的去极化作用,而腐蚀速度又与氧的扩散速度有关,由于接近管壁处的边界层的厚度影响氧的扩散速度,故随着水流速度的上升,在0.3-0.5m/s区域,碳钢的腐蚀速度较大;但达到0.6—1.0m/s区域,因流速很大,向金属表面提供的氧量足以使金属表面形成氧化膜,起到了缓蚀的作用,该区域碳钢的腐蚀速度较低。
循环水腐蚀原因
循环水腐蚀原因循环水腐蚀是一种常见的工业设备损坏问题,对于循环水系统而言,腐蚀是导致设备损坏的主要原因之一。
循环水腐蚀的原因多种多样,主要包括水质问题、金属材料选择不当、操作不当等。
本文将从不同角度探讨循环水腐蚀的原因,并提出相应的解决措施。
水质问题是导致循环水腐蚀的主要原因之一。
循环水中的溶解氧、硬度、碱度、盐分等成分会直接影响水的腐蚀性。
溶解氧是引起金属腐蚀的主要因素之一,因此,控制循环水中的溶解氧含量非常重要。
一种常见的解决措施是通过加入氧化剂或使用除氧设备来降低溶解氧含量,从而减少腐蚀的发生。
此外,合理控制循环水的硬度、碱度和盐分也是避免腐蚀的重要手段。
金属材料选择不当也是循环水腐蚀的重要原因之一。
不同金属材料对于不同水质的耐蚀性有所差异,因此,在循环水系统中选择合适的金属材料非常重要。
一般来说,不锈钢、镍基合金等具有较好的耐腐蚀性能,可以在循环水系统中广泛应用。
此外,合理选用防腐涂层和防腐衬里也可以有效降低循环水对金属的腐蚀。
操作不当也是导致循环水腐蚀的重要原因之一。
例如,循环水系统中的水质监测和维护不及时、不规范,会导致水质恶化和腐蚀加剧。
因此,定期对循环水进行水质监测和分析是非常重要的,及时发现问题并采取相应的措施。
针对以上问题,可以采取一些解决措施来防止循环水腐蚀。
首先,建立完善的水质监测和维护体系,定期对循环水进行水质分析和处理,及时调整水质参数,保证循环水的质量稳定。
其次,合理选择金属材料,并加强防腐涂层和防腐衬里的使用,提高金属材料的耐腐蚀性。
此外,加强操作培训,确保操作人员掌握正确的操作方法和技能,避免操作不当导致腐蚀的发生。
循环水腐蚀是一种常见的工业设备损坏问题,其原因多种多样。
水质问题、金属材料选择不当、操作不当等都可能导致循环水腐蚀的发生。
为了有效防止循环水腐蚀,我们应该加强对循环水的监测和维护,合理选择金属材料,并加强操作培训,确保设备的正常运行和使用寿命。
只有综合考虑这些因素,才能有效预防循环水腐蚀的发生,保护设备的安全和稳定运行。
低流速下的循环水腐蚀
低流速下的循环水腐蚀1、概况德司达(南京)染料有限公司某冷却器采用冷冻盐水冷却循环水,以满足下一工序适当温度的冷却需要。
该冷却器冷冻盐水进口温度约-18℃,走管程;冷却水走壳程,冷却后出口温度约3-5℃。
冷却器20#碳钢管直径为25mm,壁厚为2mm,管长3m。
该冷却器服役使用约1年后,出现了穿孔泄漏,打开后发现管外壁多处发生点蚀,只能报废更换。
2、原因分析从腐蚀形态来看,应属于铁细菌腐蚀,铁细菌是一类生活在含有高浓度二价铁离子的池塘、湖泊、温泉等水域中,能将二价铁盐氧化成三价铁化合物,并能利用此氧化过程中产生的能量来同化二氧化碳进行生长的细菌的总称。
这些微生物分别属于不同类群,有的是兼性自养型,如纤发菌(Leptothrix)、泉发菌(Crenothrix),为成串的杆状细胞互相连成丝状,外面包有共同的鞘套,在细胞内或鞘套上常有铁等金属积累。
有的是严格化能自养型,并只能在强酸性条件下生活,如氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus fer-rooxidans),通常生活在pH4以下的环境中,这类菌在细菌浸矿中具有重要作用。
铁细菌长期产生氢氧化铁,可积累成褐铁矿,在铁制水管中的生长繁殖会缩短水管的使用寿命。
一种能使二价铁氧化成三价铁并从中得到能量的一群菌落,如锈铁菌属、纤毛铁细菌属等。
在水中能使亚铁化合物氧化,并使之生成三价的氢氧化铁沉淀。
沉淀物聚集在细菌周围产生大量的棕色黏泥,导致设备和管道的点蚀和锈瘤的形成。
铁细菌喜欢生活在含氧少和含有CO2的弱酸中,在碱性条件下不易生长。
冷却水有铁细菌繁殖时,水质浑浊、色泽变暗,pH值也相应变化,并伴有异臭气味。
考虑到该公司循环水虽然已正常加药剂,但非氧化性性杀菌剂效能仍存在问题;不能有效杀死铁细菌,这应该是造成腐蚀的原因之一。
另一方面,碳钢在冷却水中腐蚀的主要原因是氧的去极化作用,而腐蚀速度又与氧的扩散速度有关,由于接近管壁处的边界层的厚度影响氧的扩散速度,故随着水流速度的上升,在0.3-0.5m/s区域,碳钢的腐蚀速度较大;但达到0.6—1.0m/s区域,因流速很大,向金属表面提供的氧量足以使金属表面形成氧化膜,起到了缓蚀的作用,该区域碳钢的腐蚀速度较低。
循环水基础知识
一、给水预处理的目的及基本方法给水预处理的目的是去除或降低原水中悬浮物质,胶体,有害细菌及生物以及水中的其他有害杂质,使处理后的水质满足用户的要求。
通常采用的方法自然沉淀,混凝沉淀,过滤,消毒软化,除铁除锰,上述方法可根据原水质和用户要求选用或联合使用。
二、循环水系统存在的问题主要有腐蚀、结垢、粘泥、菌藻、泄漏等1、腐蚀的基本概念一般的说法腐蚀的定义是材料(通常是金属)和它所存在的环境之间的化学或电化学反应而引起材料的破坏及其性质的恶化变质叫腐蚀。
根据反应机理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀,根据形式可分为均匀腐蚀和局部腐蚀。
2、影响腐蚀速度的因素(1)溶解氧的浓度,随浓度增大,腐蚀率增加;但当达到一定极限时,高氧会使氧化物成为钝化膜,降低腐蚀速度。
(2)PH值。
PH在4~10时,腐蚀由扩散过程控制腐蚀速度与PH关系不大,当PH小于4时,氧化膜被溶解,金属表面与酸性溶液接触,产生两个去极化作用。
氧的去极化O2+4H++4e→2H2O氢的去极化2H++2e→H2故电化学腐蚀加强,腐蚀速度加快。
PH在10~13时,碳钢表面PH值升高,氧的钝化临界浓度降低到6ppm,生成r-Fe2O3而钝化腐蚀速度下降。
PH>13时,钝化膜被溶解,生成可溶性络合物铁酸钠(NaFeO2)和亚铁酸钠(Na2FeO2)腐蚀速度又上升。
(3)温度及热负荷通常随着温度升高,腐蚀速度增加。
温度升高增加了反应速度和扩散速度,在氧浓度一定时,温度每升高30℃腐蚀速度就增大一倍。
对敞开式循环水而言温度在80℃以内,温度升高加快腐蚀,80℃以上腐蚀速度才开始下降。
(4)流速不加缓蚀剂水流速度对腐蚀速度影响较大,水的流动状态强烈的影响着氧的扩散速度。
水的流速大,使氧的极限扩散电流密度增大,腐蚀速度增大,在层流区内腐蚀速度随流速增加而缓慢上升。
当流速达到V临时,从层流转为湍流,开始时,腐蚀速度会剧增。
对加有缓蚀剂的系统,流速有着不同的作用,水的流速在一定范围内(如在1米/秒左右)会对缓蚀有利,流速增加,缓蚀剂容易到达金属表面,可冲走污泥防止局部垢下腐蚀,水的流速应尽可能大一些,壳程水冷器在0.5米/秒以上为好,管程在1米/秒左右。
供热系统外网循环水的腐蚀及控制
供热系统外网循环水的腐蚀及控制摘要:热网换热器的泄漏会造成机组水质劣化并引起严重事故,热网循环水水质不合格是造成换热器腐蚀泄漏的重要原因之一。
根据本单位供热系统材质及实际水质情况,选择合适的水处理工艺,并控制热网循环水pH至合理范围,减轻对供热换热器及系统的腐蚀,是保护供热系统安全的一项重要工作之一。
关键词:供热系统;外网循环水;腐蚀及控制引言造成供热系统腐蚀的主要因素是过量的溶解氧和氯离子等腐蚀性离子。
外网循环水由于水量大,补充水没有或未投运除氧器等原因,控制水中溶氧较为困难,提高 pH 来防止腐蚀较为可行。
一、浅谈供热系统腐蚀的原因电厂为城市热网循环水补水多采用一级反渗透产水,也有生水或软化水。
反渗透设备脱盐率正常时,硬度等指标容易合格,但反渗透设备对气体没有去除能力,反渗透产水的溶解氧处于饱和状态。
一些热电厂设计有除氧器,后改的供热机组有些没有设计除氧器,补充水未经除氧补入热力循环系统,氧腐蚀严重。
反渗透产水由于去除二价离子较一价离子效率高,产水中一价离子对金属的腐蚀也更强。
(一)氧腐蚀是供热系统的主要腐蚀之一随着水温的升高,氧腐蚀速度增加,当水温在80℃时,钢铁在敞开体系中氧腐蚀速度最大。
低于80℃时,溶液温度升高,使溶液粘度降低,扩散系数增加而加快腐蚀。
高于80℃时溶氧在溶液中的溶解度随温度升高而降低,从而使腐蚀速度降低。
供热外网循环水工作温度正在氧腐蚀的最大腐蚀区间之内。
(二)水的pH值是影响腐蚀主要原因在低pH值下,氧腐蚀更加严重。
资料表明,将热网水的pH提高到10.5以上,碳钢、不锈钢就基本不腐蚀,并与水中溶解氧含量无关。
当pH在10~13的范围内,腐蚀速度下降,在这个pH范围内,钢的表面能生成较完整的保护膜,从而抑制了氧腐蚀。
当pH大于13时,由于腐蚀产物变为可溶性的HFeO2-,腐蚀速度再次上升。
1.3水中含有不同离子对腐蚀速度影响差别很大水中有些离子有钝化作用,有些离子有活化作用。
关于循环水腐蚀问题的初步探讨与研究
关于循环水腐蚀问题的初步探讨与研究循环水腐蚀问题一直是工业生产中的一个重要难题,长期以来一直备受关注和研究。
循环水腐蚀问题的解决不仅关系到设备的寿命和安全, 还关系到生产成本和环境保护。
本文将对循环水腐蚀问题进行初步探讨与研究,分析其发生原因以及可能的解决办法,力求为相关领域的研究提供一些参考和启发。
一、循环水腐蚀问题的发生原因循环水腐蚀问题主要是由于水中的各种溶解气体和溶解固体的存在,使得水具有导电性和腐蚀性。
溶解氧和二氧化碳是水中主要的溶解气体,它们对金属的腐蚀有着显著的促进作用。
水中盐类、硫化物和硅酸盐等固体物质也会对金属材料造成腐蚀危害。
水的温度、PH值、流速等因素也会影响水的腐蚀性,加剧了循环水腐蚀的发生。
循环水腐蚀问题会对工业生产和设备运行产生不良影响。
循环水腐蚀导致的设备损坏会增加维修成本,降低设备的使用寿命。
循环水中的腐蚀产物会对生产过程造成污染,影响产品质量。
循环水腐蚀过程中产生的腐蚀产物还会对环境造成污染危害,增加环境保护的成本和难度。
针对循环水腐蚀问题,可以采取以下措施来进行解决。
1. 优化水质管理通过分析循环水中的溶解气体和溶解固体的成分,科学调整水的PH值、温度和流速等参数,减轻水对金属的腐蚀作用。
2. 添加防腐剂在循环水中添加一定量的防腐剂,形成一层保护膜,减少金属材料与水接触,降低腐蚀的速度。
3. 选用耐腐蚀材料在生产设备的选材方面,优先选择耐腐蚀的金属材料,减轻腐蚀对设备的危害。
4. 加强监测和维护定期对循环水和设备进行监测,发现问题及时处理,加强设备的维护工作,减少腐蚀的发生。
在今后的研究中,我们可以从以下几个方面进行深入探讨。
1. 循环水腐蚀机理的研究深入研究循环水腐蚀的发生机理,探索水中溶解气体和溶解固体与金属材料之间的相互作用规律,为制定更科学的防腐措施提供理论依据。
2. 新型防腐技术的研究开展新型防腐技术的研究,如利用纳米材料在金属表面形成抗腐蚀的保护膜,或者利用化学合成的方法改变水的腐蚀性,寻求更有效的防腐措施。
循环冷却水的腐蚀与防护
设备运维循环冷却水的腐蚀与防护王志(中国石化燕山石化东方有机化工厂,北京100000)摘要:循环冷却水作为传统冷却介质,在化工生产中起着重要作用。
但长周期运行中,循环冷却水会产生一定腐蚀性,对系统内换热器等设备造成腐蚀破坏。
根据循环冷却水的工艺特点及标准,分析腐蚀影响因素,制定防护措施,从而降低或抑制系统腐蚀,保证系统安全、工艺稳定。
关键词:循环冷却水;腐蚀;影响因素;防护措施1循环冷却水系统简介循环冷却水[1]是通过换热器交换热量或直接接触换热实现对高温介质的撤热降温,简称:循环水。
吸收热量后的热水,经冷却塔冷却后进入水池,再通过循环泵加压返回系统,实现循环使用。
循环水系统主要由冷却塔、循环水池、循环水泵、旁滤系统、加药系统、控制仪表系统及管道、阀门等组成。
循环水一般呈中性或弱碱性,pH值在7-9.5。
循环水系统大体分为敞开式和密闭式。
敞开式冷却系统内冷却塔与大气直接接触,为了提高降温效率,冷却塔内常配备轴流风机。
密闭式冷却系统中热水与冷水均不与大气接触,密闭循环运行,降温主要依靠冷水机组完成。
2腐蚀机理与标准金属在与周围介质接触和相互作用,发生物理、化学、生物反应,使金属遭受破坏或性能恶化的过程称为腐蚀。
循环水长周期运行后,系统中腐蚀类型主要包括:化学腐蚀,电化学腐蚀和微生物腐蚀。
腐蚀形式一般有:均匀腐蚀、电偶腐蚀、点腐蚀、侵蚀、选择性腐蚀、垢下腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等。
①循环水加药系统使用浓硫酸或盐酸调节水质酸碱稳定。
加酸点周围pH值较低,接触管道和阀门易造成化学腐蚀;另外,循环水系统杀菌灭藻处理时,冲击投加强氧化剂,如:氯气、强氯精等,该类物质溶解进入水中,同样易造成化学腐蚀。
②循环水系统中主要设备及管道采用碳钢材质材质,由于碳钢材料表面的粗糙不均,含碳量高,溶解少量氧气的循环水流经后,碳钢材料内的铁、碳与材料表面的电解质溶液形成了原电池环境,导致电化学腐蚀的发生。
这样不断地进行下去,机械部件就受到腐蚀而遭损坏。
中小型热电厂循环水结垢和腐蚀的机理及控制
3 结束语
用石灰软化去除致垢盐分。 该处理系统 的工艺流程是 : 高纯度粉状消石灰一石灰筒仓一螺பைடு நூலகம்输粉机一缓冲斗一精密称重 干粉给料机 ( 电子皮带秤 ) 一 石灰乳搅拌箱—石灰乳泵— 巧 % 石灰乳一 澄清池—变孔隙滤池—循环水 系统补充水—冷却塔水池 该 系统还配有混凝剂配制 、 投加 系统 、加酸调节P H 系统 、加氯系
( 2 )造 膜 法
在循环冷却水系统 中 , 除 了在低温 区有可能产生c o 1 的酸性腐蚀以 外 ,水中溶解 氧是饱 和的,因此容易产生氧 的去极化腐蚀 。另外 ,盐 类浓缩 、温度上升 、 沉 积物沉积和微生物滋长等 ,都是促进腐蚀的因
素。
2 膏环水结垢及腐蚀控翻
2 . 1 结垢 控制 ( 1 )石 灰 沉淀 法
畸变,并起分散螯合作用 ,从而达到阻垢 目的。 ( 5 ) 控制产生结垢的各种物理化学因素 ,如适当降低水温差 ,降 低热负荷 ,避免过高的P H 值和提高水流流速等。 ( 6 ) 采用物理水处理法 , 使循环水通过磁场 、高压静电场或低压 电厂作用 ,将水中的杂质变成松散的泥渣或软垢随排污排出。 常用 的阻垢剂有聚磷酸盐 、有机磷酸 ( 盐) 、聚丙烯酸等 。 聚磷酸盐不仅是 阻垢剂 ,而且还是缓蚀剂 。采用六偏磷酸钠作阻 垢剂时 , 循环水的极 限碳酸盐硬度 ,可按下式计算 :
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。
循环水换热器腐蚀原因分析及改进措施
循环水换热器腐蚀原因分析及改进措施作者:王建龙李猛来源:《环球市场》2018年第23期摘要:换热器是化工生产设备中广泛使用的重要设备。
它通常占整个设备投资的三分之一以上。
循环水热交换器的传热效果是否良好,或是否存在介质泄漏的风险,往往与整个化工厂的安全、稳定、长周期、高效运行有关。
关键词:循环水;换热器腐蚀;改进措施换热器是化工设备中常见的设备,而循环水换热器在换热设备中占有较大的比例。
因此,水冷却器的高效、平稳运行对精炼装置的安全稳定运行起着至关重要的作用。
循环水系统中水的连续循环,由于循环水的水质、循环水的流速等因素的影响,造成了循环水冷却器的粘结、污垢和腐蚀。
一、循环水换热器腐蚀原因分析(一)水垢沉积。
水垢就是循环水中无机盐结晶后附着在管壁的物质。
循环水中有大量的无机盐,如:碳酸钙、硫酸钙等,它们会随着循环水温度的升高而溶解度降低从循环水中析出或者由于循环水的蒸发而达到过饱和程度而析出,这些盐类析出后会附着在循环水线内壁凹凸不平的小坑上(管线内壁有一定的粗糙度),并以此為基础逐渐增长。
(二)泥渣和粉尘砂粒等悬浮物。
水中悬浮固体的增加会加大腐蚀速率,同时悬浮物的沉积还会引起沉积物下金属的电化学腐蚀。
循环水中浊度是判断悬浮物多少的标志。
浊度又是水质的综合指标,除了表示悬浮物的多少外,还能间接地反映出水中微生物情况,降低浊度是防止污垢沉积的有效手段,浊度越低对减缓设备的腐蚀与结垢越有利。
(三)应力腐蚀。
应力腐蚀是指在受拉应力的作用下,换热器金属在腐蚀介质中发生的一类腐蚀形态。
循环水换热器常发生的应力腐蚀类型有Cl-应力腐蚀、S2-应力腐蚀和H+应力腐蚀。
即使对于不锈钢等优秀的抗腐蚀材质换热器,当C1-浓度>30mg/L、温度>75℃时,也会发生显著的Cl-应力腐蚀现象,S2-应力腐蚀则常发生在高强度钢材质的换热器中。
二、改进措施(一)优化工艺指标和加强监控。
根据水质特点和换热器腐蚀现状,进一步优化水质运行指标,修订完善工艺卡片,重点优化循环水中钙硬度、碱度、浓缩倍数指标,降低水冷器结垢。
供热系统外网循环水的腐蚀及控制李冬_1
供热系统外网循环水的腐蚀及控制李冬发布时间:2021-11-09T08:48:52.158Z 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。
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天津市管道工程集团有限公司天津市 300000摘要: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。
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。
循环水运行过程中产生的问题
循环水运行过程中产生的问题循环水运行过程中主要产生的问题(1)水垢:由于循环水在冷却过程中不断地蒸发,使水中含盐浓度不断增高,超过某些盐类的溶解度而沉淀。
水垢的质地比较致密,大大的降低了传热效率,0.6毫米的垢厚就使传热系数降低了20%。
(2)污垢:污垢主要由水中的有机物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉尘等构成,垢的质地松软,不仅降低传热效率而且还引起垢下腐蚀,缩短设备使用寿命。
(3)腐蚀:循环水对换热设备的腐蚀,主要是电化腐蚀,产生的原因有设备制造缺陷、水中充足的氧气、水中腐蚀性离子(Cl-、Fe2+、Cu2+)以及微生物分泌的黏液所生成的污垢等因素,腐蚀的后果十分严重,不加控制极短的时间即使换热器、输水管路设备报废。
(4)微生物黏泥:因为循环水中溶有充足的氧气、合适的温度及富养条件,很适合微生物的生长繁殖,如不及时控制将迅速导致水质恶化、发臭、变黑,冷却塔大量黏垢沉积甚至堵塞,冷却散热效果大幅下降,设备腐蚀加剧。
因此循环水处理必须控制微生物的繁殖。
在循环水系统中,水垢是由过饱和的水溶性组分形成的,水中溶解有各种盐类,如碳酸氢盐、碳酸盐、氯化物、硅酸盐等,其中以溶解的碳酸氢盐如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2最不稳定,极容易分解生成碳酸盐,因此,当冷却水中溶解的碳酸氢盐较多时,水流通过换热器表面,特别是温度较高的表面,就会受热分解;水中溶有磷酸盐与钙离子时,也将产生磷酸钙的沉淀;碳酸钙和Ca3(PO4)2等均属难溶解度与一般的盐类还不同,其溶解度不是随温度的升高而加大,而是随着温度的升高而降低。
因此,在换热器传热表面上,这些难溶性盐很容易达到过饱和状态而水中结晶,尤其当水流速度小或传热面较粗糙时,这些结晶沉淀物就会沉积在传热表面上,形成通常所称的水垢,由于这些水垢结晶致密,比较坚硬,又称之为硬垢,常见的水垢成分为:碳酸钙,硫酸钙,磷酸钙,镁盐,硅酸盐。
循环冷却水中的微生物来自两个方面。
一是冷却塔在水的蒸发过程中需要引入大量的空气,微生物也随空气带入冷却水中,二是冷却水系统的补充水或多或少都会有微生物,这些微生物也随补充水进入冷却水系统中。
循环水腐蚀的几大因素教学总结
循环水腐蚀的几大因素一、PH值PH值偏酸性时,则碳钢表面不易形成保护膜,而且H+ 又是很好的去极化剂,促进腐蚀电池阴极电子的转移,故pH值偏酸性时,其腐蚀要比pH值偏碱性时高。
二、阴离子金属的腐蚀速度与水中的阴离子的种类有密切的关系。
冷却水中的CL-、Br、I-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,增进腐蚀。
水中的络酸根、亚硝酸跟、硅酸跟和磷酸根等阴离子能敦化钢铁或生成难容沉淀物而覆盖金属表面,起到抑制腐蚀的作用。
三、硬度硬度过高则会结垢,而且在一定条件下会引起垢下腐蚀。
硬度太低、缓蚀剂与金属作用在金属表面形成的保护膜难以形成,对缓蚀效果有影响。
以磷系配方为例,Ca2+一般不得小于30mg/L,以形成磷酸钙的保护膜而起到缓蚀作用。
四、金属离子一些重金属离子如铜、银、铅、镁、锌这几常用金属起到有害作用。
在酸性溶液中的Fe3+具有强烈的腐蚀性。
锌离子在冷却水中对碳钢有缓蚀作用,因此锌盐被广泛作冷却水缓蚀剂。
五、溶解的气体1、氧水中的溶解氧,是引起金属电化学腐蚀的一个主要因素。
氧气是一种去极化剂,引起腐蚀电池的阴极去极化,导致金属腐蚀加剧。
在一般情况下,水中氧含量越多,金属的腐蚀越严重,而且腐蚀的主要形式是很深的溃疡状腐蚀。
但是,在某些特定的条件下,如所用的水是电解质浓度非常小(导电率<0.1~0.2μs/cm)的中性水中,溶解氧会在钢材表面产生钝化膜,从而减缓腐蚀速度。
2、二氧化碳二氧化碳溶于水生成碳酸或者碳酸氢盐,使水的酸性增加,pH值下降。
造成金属表面膜的溶解、破坏和氢的析出。
3、氨溶剂氨会形成铜氨络离子,促进铜的腐蚀。
4、硫化氢溶解硫化氢气体会促进碳钢腐蚀。
5、二氧化硫溶解二氧化硫会降低循环水的pH值,增加金属的腐蚀性。
6、氯离子氯离子会促进碳钢、不锈钢、铝等金属或者合金的腐蚀(孔蚀、缝隙腐蚀)六、含盐量1)杂质溶解盐类增高会促使水的导电性增加,易发生电化学作用,增加腐蚀电流,使腐蚀增加。
循环水系统中金属的腐蚀及其控制
循环水系统中金属的腐蚀及其控制第一节冷却水中金属腐蚀的机理工业冷却水系统中大多数的换热器是由碳钢制造的。
为此,我们以碳钢作为金属的代表,讨论金属在水中腐蚀机理。
一、液滴试验当用一滴含有铁锈指示剂(ferroxy-indicator)(酚酞+高铁氰化钾)的氯化钾溶液滴在一块已用砂纸打磨光亮的碳钢试片表面上时,如果氯化钾溶液中含有溶解氧,则可以看到,在淡黄色液滴下面的碳钢表面上将出现许多蓝色的小点。
开始时,这些蓝色小点的分布没有什么规则;过了一段时间后,淡黄色的溶液逐渐变为桃红色,而蓝色沉淀则将集中在液滴的中部;随着时间的推移,桃红色和蓝色逐渐加深;最后溶液仍保持桃红色,但液滴中部的蓝色沉淀则逐渐转变为黄色沉淀。
在这一试验中,液滴中部的碳钢表面产生蓝色沉淀说明,在腐蚀过程中,水中的碳钢被氧化成亚铁离子而发生了腐蚀;而液滴四周的溶液变成桃红色说明了从空气中进入液滴内水中的氧被还原生成了OH-。
由此可见,在有溶解氧存在的中性水或中性水溶液中,金属腐蚀是一个氧化还原过程。
在这个过程中,金属(例如铁)发生氧化,氧则发生还原。
但是这个氧化还原过程有一个特点:金属的氧化反应发生在一处(阳极区),氧的还原反应则发生在另一处(阴极区)。
因此,金属的腐蚀是一个电化学过程。
此时,阳极区、阴极区、水溶液三者构成了一个腐蚀电池。
二、冷却水中金属腐蚀的机理由于种种原因,碳钢的金属表面并不是均匀的。
当它与冷却水接触时,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,腐蚀学上把它称为阳极区;而不活泼的部位则成为阴极,腐蚀学上把它称为阴极区。
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-。
这电极反应可以表示为在阳极区在阴极区↓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,如果水中的溶解氧比较充足,则Fe(OH)2会进一步氧化,生成黄色的绣FeOOH或Fe2O3•H2O,而不是Fe(OH)3。
循环水换热器腐蚀原因分析及改进措施
85中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.07 (上)换热器是工业生产中比较常见的设备,由于水的比热容较大,冷却效果较好,因此循环水换热器在各种换热器中占有一定的比重,而循环水换热器能否正常使用关键在于水冷器的能否高效平稳运,因此保护水冷器不受腐蚀至关重要。
根据某化工厂在2017年对水循环换热器的维修检查报告显循环水换热器腐蚀原因分析及改进措施武志民,朱宏(唐山三友硅业有限责任公司,河北 唐山 063305)摘要:一家工厂的循环水换热器使用了几年后,其工作效率大大降低,经过调查后发现是因为循环水换热器发生了严重腐蚀,为了弄清循环水换热器被腐蚀的原因,调查了腐蚀的情况、循环水水质报告以及腐蚀产生的产物等。
经过分析发现,造成换热器的腐蚀的原因主要包括盐类腐蚀、微生物腐蚀、酸碱腐蚀、电化学腐蚀以及结垢等,此外,水流速度和循环水清洗预膜也会对循环水换热器的腐蚀造成影响。
针对这些腐蚀因素,文章提出了一系列改进措施,如牺牲阳极保护法、工艺防腐和优化设备等改进方法。
关键词:换热器;水循环;腐蚀原因;改进措施中图分类号:TQ050.9 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2019)07(上)-085-03示,水循环换热器不能正常使用,有80%是因为水冷器受到了腐蚀,进一步调查发现,水冷器腐蚀会导致循环水冷却器管束结垢和管束泄漏的发生,这些不良影响会直接导致换热器的正常运行。
因此我们需要提出一些改进的方法减少或阻止换热器腐蚀的发生,而要想做出具体方法就要知道造成腐置的检测周期,这是非常有效的一种手段。
当前,我国对于起重机的应用十分广泛,但所以发生事故的概率有所提升,其中因为疲劳断裂产生的安全事故占整个工业事故的15%,所以针对疲劳断裂可靠性的研究,对安全事故的预防有着重要的作用。
3 加强起重机械的社交性能在对起重机机械疲劳断裂的可靠性进行提升当中,需要针对起重机的相关设计给予一定程度的重视,并且针对其中的各个过程实施相应的估算工作,以便在某种程度上将疲劳断裂的可靠性进行提升。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、PH值
PH值偏酸性时,则碳钢表面不易形成保护膜,而且H+ 又是很好的去极化剂,促进腐蚀电池阴极电子的转移,故pH值偏酸性时,其腐蚀要比pH值偏碱性时高。
二、阴离子
金属的腐蚀速度与水中的阴离子的种类有密切的关系。
冷却水中的CL-、Br、I-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,增进腐蚀。
水中的络酸根、亚硝酸跟、硅酸跟和磷酸根等阴离子能敦化钢铁或生成难容沉淀物而覆盖金属表面,起到抑制腐蚀的作用。
三、硬度
硬度过高则会结垢,而且在一定条件下会引起垢下腐蚀。
硬度太低、缓蚀剂与金属作用在金属表面形成的保护膜难以形成,对缓蚀效果有影响。
以磷系配方为例,Ca2+一般不得小于30mg/L,以形成磷酸钙的保护膜而起到缓蚀作用。
四、金属离子
一些重金属离子如铜、银、铅、镁、锌这几常用金属起到有害作用。
在酸性溶液中的Fe3+具有强烈的腐蚀性。
锌离子在冷却水中对碳钢有缓蚀作用,因此锌盐被广泛作冷却水缓蚀剂。
五、溶解的气体
1、氧
水中的溶解氧,是引起金属电化学腐蚀的一个主要因素。
氧气是一种去极化剂,引起腐蚀电池的阴极去极化,导致金属腐蚀加剧。
在一般情况下,水中氧含量越多,金属的腐蚀越严重,而且腐蚀的主要形式是很深的溃疡状腐蚀。
但是,在某些特定的条件下,如所用的水是电解质浓度非常小(导电率<0.1~0.2μs/cm)的中性水中,溶解氧会在钢材表面产生钝化膜,从而减缓腐蚀速度。
2、二氧化碳
二氧化碳溶于水生成碳酸或者碳酸氢盐,使水的酸性增加,pH值下降。
造成金属表面膜的溶解、破坏和氢的析出。
3、氨
溶剂氨会形成铜氨络离子,促进铜的腐蚀。
4、硫化氢
溶解硫化氢气体会促进碳钢腐蚀。
5、二氧化硫
溶解二氧化硫会降低循环水的pH值,增加金属的腐蚀性。
6、氯离子
氯离子会促进碳钢、不锈钢、铝等金属或者合金的腐蚀(孔蚀、缝隙腐蚀)六、含盐量
1)杂质溶解盐类增高会促使水的导电性增加,易发生电化学作用,增加腐蚀电流,使腐蚀增加。
2)含盐量增加影响Fe(OH)2的胶体状沉淀物的稳定度,使保护膜质量变差,增大腐蚀。
3)含盐量增加可使溶解度下降,阴极过程减弱,腐蚀速度变小。
盐溶液浓度大于0.5MOL/L后,腐蚀开始减小。
七、悬浮固体
水中悬浮固体的增加会加大腐蚀速度,同时悬浮物的沉积还会引起沉积物下金属的氧浓差电池腐蚀,使局部腐蚀加快。
悬浮物的沉积会阻碍缓蚀剂到达金属表面而影响缓蚀剂的缓蚀效果。
因此,循环水系统在运行中要求采取旁滤措施。
使浊度控制在10mg/L以内,最好在5mg/L以内。
8、流速
流速的增加将使金属壁和介质接触面的层流层变薄而有利于溶解氧扩散到金属表面。
同时流速较大时,可冲去沉积在金属表面的腐蚀、结构等生成物,使溶解氧更易向金属表面扩散,导致腐蚀加速,所以碳钢的腐蚀速度是随着流速的升高而加大的。
随着流速进一步升高,腐蚀速度回降低,这是因流速过大,向金属表面提供的氧含量已达到足以使金属表面形成氧化膜,起到缓蚀的作用。
如果水流速度继续增加,则会破坏氧化膜,使腐蚀速度再次增大。
一般水流速度在0.6-1m/s时,腐蚀速度最小。
流速过低会使传热效率低和出现沉积,故冷却水流速管程水一般在1m/s左右,壳程水在0.5m/s以上为宜。
九、电偶
不同金属或元素具有不同的标准电极电位,具有不同电极电位的金属互相接触形成腐蚀电池。
电偶腐蚀的结果使得电位较低的金属如铁遭受腐蚀。
十、温度及热负荷
一般,金属的腐蚀速度随温度的增加而增加。
在密闭式循环水中,金属的腐蚀速度随温度的升高而直线上升。
在密闭的系统中,氧在有压力的状态下溶解在水中而不能溢出。
温度升高,氧扩散到金属表面的通量增大,但在开放系统中,随着温度的升高而腐蚀率变大,到80℃时腐蚀率最大。
以后即随着温度的升高而腐蚀率急剧下降。
这是因为温度升高所引起的反应速率的增大不如溶解氧浓度减少所引起的反应速率的下降大。
热负荷对金属的腐蚀速率起到促进作用。
热负荷大会产生热应力,保护膜易被破坏,同时热负荷高也会使金属表面生成蒸汽泡,对保护膜有机械损伤作用。
热负荷高使铁电极电位降低,使腐蚀加速。
十一、微生物
冷却水中的微生物,特别是一些能产生粘泥的微生物会在金属表面沉积(不单是微生物本身,同时也粘附了水中的悬浮物),引起垢下腐蚀。
同时一些微生物的新陈代谢过程也参与了电化学过程,促使腐蚀加速。
十二、其它
循环水中往往含有泥土、砂砾、焊渣、腐蚀产物等不溶性物质,这些物质有些是从空气中进入的,有些是安装时带入的,也有可能是在运动中生成的。
这些不溶物一方面易在滞留区域沉积造成垢下腐蚀,另一方面随水流冲击管壁,对管壁产生磨损腐蚀。