pH值对冷冻盐水成分及腐蚀速率的影响
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关 键 词 ：冷 冻 盐 水 缓 蚀 剂 腐 蚀 率 ｐＨ 值
在 化工 、制药 、食 品等 行业 的冷 冻盐 水 ，表 示
阳 极 ：Ｆｅ— Ｆｅ ＋２ｅ
用 于低温冷 量输 送情 况下 的盐 溶液 。一 般应用 较
阴极 ：０２＋２Ｈ２０＋４ｅ— ＯＨ一
多 的盐 溶液 包 括 ：氯 化钙 溶 液 、氯 化 钠溶 液 等 ，其
（安徽 省蓝天能源环保科 技有限公 司 ，安徽 合肥 ２３１６０３）
摘要 ：Ａ企业现场冷冻盐水 系统须在弱碱 性条件 下才能正常工作 ，目前该 系统 出现异 常现 象， 整体呈酸性 ，ｐＨ值低 至 ４．１１，系统腐蚀 已非 常严重 。为 解决这一 问题 ，通过旋 转挂 片质 量损 失法 实验 来评 价 ｐＨ 值 对 冷 冻 盐 水 系统 的成 分 及 腐 蚀 速 率 的影 响 ，从 而 寻 找 出更 合 理 的 ｐＨ值 范 围 。 由 实验 结 果 得 出 ，冷 冻 盐 水 系统 在 弱 碱 性 ｐＨ 值 ７—９条 件 下 药 剂 的 缓 蚀 效 果 最 好 ；当缓 蚀 剂 加 药 质 量 分 数 为 ０．５％ 时 ，用碱 性 药剂 将 Ａ 企 业现 场 冷 冻 盐 水 的 ｐＨ 调 至 弱 碱 性 ，可 将 冷 冻 盐 水 系统 中大 量 的铁 成 分 以 沉 淀 方 式去 除 ，此 时可 以 大 大的 降 低 系统 的 腐 蚀 速 率 ，从 而 达 到 缓 蚀 效 果 ，维持 系统 的稳 定 运行 。
为解 决腐 蚀 问题 ，加 入 缓 蚀 阻垢 剂 ＡＨ－９０２， 该剂 利用 聚 马来 酸 酐 与锌 盐 等 药 剂相 配伍 ，在 弱 碱性 条 件下缓 蚀性 能最 佳 。
２ 实 验部分 ２．１ 原 材料 和仪 器
实验材 料 ：Ｑ２３５Ａ碳 钢 （Ｉ型 ）； 实验用 水 ：Ａ企业 现 场冷冻 盐水 ； 实验药 品 ：ＡＨ．２０１（去 除 铁 等 杂 质 的碱 性 药 剂 ），缓 蚀 阻 垢 药 剂 ＡＨ－９０２（含 一 定 比例 的 锌 盐 和水 解 聚马来 酸酐等 ）； 实验 仪 器 ：ｐＨ 计 （Ｓ．３Ｃ数 字 式 酸 度 计 ），ｚＪ 型浸 渍腐蚀 试 验仪 ；机械 搅拌器 （ＪＪ．１精 密 增力 电
在 同一 药剂 质 量 分 数下 ，对 比去 除沉 淀 和 不 去除 沉淀 的不 同 ｐＨ 值 下 碳 钢 的腐 蚀 率 ，对 比结 果见 图 １。
但 ｐＨ值在 弱碱性 ７～９时过滤 沉淀 物 的影 响 力 减弱 ，此 时系统 中含 铁 的析 出物 相对 较 稳定 ，系 统铁离 子 含 量 也 就相 对 稳 定 。即 当 ＡＨ－９０２加 药 质量分数 为 ０．５％ 的条 件下 ，在 弱碱性 条 件下 沉淀 物 的过 滤对 腐蚀 率基 本 影 响不 大 ，可 以忽 略 ，但考 虑到 系统的稳 定运行 情 况 ，仍 然 建议 安装 沉 降池 ， 每两 天沉降一批 ，以防沉 淀物堵塞 系统的隐患 。
属材 料失去 原有 的形 态 ，生成新 的腐 蚀产 物 ，其 中 作者简介 ：宁秀梅（１９８１一），硕士 ，２０１１年毕业 于长春理工大
电化 学腐蚀 尤 为常见 Ｊ，其 反应式 为 ：
学 ，现从事循环水处理工作 。Ｅ－ｍａｉｌ：３９６０７０８４３＠ｑｑ．ｃｏｍ
１２
由以上 实 验 结 果 可 以看 出 ＨＳ．１２的缓 蚀 效 果 最好 ，即在 ＡＨ－９０２加药 质 量 分 数 为 ０．５％ 时 ， ｐＨ 值为 弱碱 性 即 在 ７～９，并 将 沉 淀 过 滤 此 时得 到 的碳 钢腐 蚀率 最低 ，且均 达到 国家标 准 。
接 触 的 材 料 主 要 为 不 锈 钢 。系 统 的 ｐＨ 值 呈 酸 性 ，其 中 Ｃｌ一含量 非 常高 ，且在 输送 过程 中对管 道 以及 换热器 的冲刷 作 用 ，加 重 了系 统 管道 和换 热 器 的腐蚀 ，甚 至泄漏 现象 ，情况 较 为严重 。冷 冻盐 水颜 色为 血红 色 ，同时伴 随刺激 性气 味 ，冷冻 盐水 输送 管道 有腐 蚀 和穿孔 现象 。
在管道 和换 热 器 的滞 留 区 ，由于 滞 留作 用使
中又 以氯 化钙 溶 液应 用 最 为 广 泛 ，具 有 对 环境 无 得 盐水 流动 困难 ，外界 氧气 不能 进入 ，所 以该 区的 污染 、不 易燃 、价 格 低 廉 等优 势 。 目前 ，在 各 种 冷 氧很 快就被 消耗 形 成 贫 氧 区 ，则该 区 的 阴极 氧 还
研
究
石 油 化 工 腐 蚀 与 防 护 ＣＯＲＲＯＳＩＯＮ＆ ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ ＩＮ ＰＥ ＦＲＯＣＩＩＥＭＩ（＇ＡＩ ＩＮＤＵＳ ＦＲＹ ２０１６年 第 ３３卷 第 １期
ｐＨ 值 对 冷 冻 盐 水 成 分 及 腐 蚀 速 率 的 影 响
宁 秀梅 ，龙 海 丽 ，奚俊 俊 ，何 海峰 ，吴 才祝
冻 剂 、防冻 剂 中 ，工 业氯 化 钙 水溶 液 以其 冰点 低 ， 广 泛应 用于各 种需 要 降温 的设 备 和场合 。
Ａ企业 股份 有 限公 司双 乙烯 酮 车间 的冷 冻盐 水 系统 已使 用约 ２ ａ，冷冻盐 水 系统氯 化钙 质量分 数 约 为 ２１％ ，冷 冻温度 约 一ｌ５℃ 。冷 冻盐 水输送 管 道材 质 主要 为碳 钢 和 不 锈 钢 ，其 中 与换 热 设 备
ｌ 冷 冻盐水 对设 备 的腐蚀 机理 金 属材料 的腐 蚀 主要是 受介 质作 用而 发生状
态 的转 变生 为新 相 ，介 质 对 金 属 的腐 蚀 作 用 分 为
动搅 拌器 ），电子 天平 。 ２．２ 实验 用水
Ａ企业现场冷冻盐水 ，其水质分析见表 １。
物理作 用 和化学 作用 ，其 中后者 较为 普遍 ，使得 金 收稿 １３期 ：２０１５—１０—２５；修 改稿 收到 日期 ：２０１５—１１—１０。
原反 应 受 阻 ，阳极 反 应 产 物 Ｆｅ 难 以排 出 ，从 而 在滞 留区大 量 堆 积 形 成 高 浓 度 的 ＦｅＣ１ 溶 液 ，这 种强 酸弱碱 盐 在水解 后 会 生 成很 多 Ｈ 从 而使 该 区的 ｐＨ值 降低 ，形 成酸 化 区 ，更 加剧 了腐 蚀形 成 恶性 循环 ＿２ Ｊ。Ａ企业 现场 冷冻 盐水 对管 道 的腐 蚀 情况 正 属于此 类 。
在 化工 、制药 、食 品等 行业 的冷 冻盐 水 ，表 示
阳 极 ：Ｆｅ— Ｆｅ ＋２ｅ
用 于低温冷 量输 送情 况下 的盐 溶液 。一 般应用 较
阴极 ：０２＋２Ｈ２０＋４ｅ— ＯＨ一
多 的盐 溶液 包 括 ：氯 化钙 溶 液 、氯 化 钠溶 液 等 ，其
（安徽 省蓝天能源环保科 技有限公 司 ，安徽 合肥 ２３１６０３）
摘要 ：Ａ企业现场冷冻盐水 系统须在弱碱 性条件 下才能正常工作 ，目前该 系统 出现异 常现 象， 整体呈酸性 ，ｐＨ值低 至 ４．１１，系统腐蚀 已非 常严重 。为 解决这一 问题 ，通过旋 转挂 片质 量损 失法 实验 来评 价 ｐＨ 值 对 冷 冻 盐 水 系统 的成 分 及 腐 蚀 速 率 的影 响 ，从 而 寻 找 出更 合 理 的 ｐＨ值 范 围 。 由 实验 结 果 得 出 ，冷 冻 盐 水 系统 在 弱 碱 性 ｐＨ 值 ７—９条 件 下 药 剂 的 缓 蚀 效 果 最 好 ；当缓 蚀 剂 加 药 质 量 分 数 为 ０．５％ 时 ，用碱 性 药剂 将 Ａ 企 业现 场 冷 冻 盐 水 的 ｐＨ 调 至 弱 碱 性 ，可 将 冷 冻 盐 水 系统 中大 量 的铁 成 分 以 沉 淀 方 式去 除 ，此 时可 以 大 大的 降 低 系统 的 腐 蚀 速 率 ，从 而 达 到 缓 蚀 效 果 ，维持 系统 的稳 定 运行 。
为解 决腐 蚀 问题 ，加 入 缓 蚀 阻垢 剂 ＡＨ－９０２， 该剂 利用 聚 马来 酸 酐 与锌 盐 等 药 剂相 配伍 ，在 弱 碱性 条 件下缓 蚀性 能最 佳 。
２ 实 验部分 ２．１ 原 材料 和仪 器
实验材 料 ：Ｑ２３５Ａ碳 钢 （Ｉ型 ）； 实验用 水 ：Ａ企业 现 场冷冻 盐水 ； 实验药 品 ：ＡＨ．２０１（去 除 铁 等 杂 质 的碱 性 药 剂 ），缓 蚀 阻 垢 药 剂 ＡＨ－９０２（含 一 定 比例 的 锌 盐 和水 解 聚马来 酸酐等 ）； 实验 仪 器 ：ｐＨ 计 （Ｓ．３Ｃ数 字 式 酸 度 计 ），ｚＪ 型浸 渍腐蚀 试 验仪 ；机械 搅拌器 （ＪＪ．１精 密 增力 电
在 同一 药剂 质 量 分 数下 ，对 比去 除沉 淀 和 不 去除 沉淀 的不 同 ｐＨ 值 下 碳 钢 的腐 蚀 率 ，对 比结 果见 图 １。
但 ｐＨ值在 弱碱性 ７～９时过滤 沉淀 物 的影 响 力 减弱 ，此 时系统 中含 铁 的析 出物 相对 较 稳定 ，系 统铁离 子 含 量 也 就相 对 稳 定 。即 当 ＡＨ－９０２加 药 质量分数 为 ０．５％ 的条 件下 ，在 弱碱性 条 件下 沉淀 物 的过 滤对 腐蚀 率基 本 影 响不 大 ，可 以忽 略 ，但考 虑到 系统的稳 定运行 情 况 ，仍 然 建议 安装 沉 降池 ， 每两 天沉降一批 ，以防沉 淀物堵塞 系统的隐患 。
属材 料失去 原有 的形 态 ，生成新 的腐 蚀产 物 ，其 中 作者简介 ：宁秀梅（１９８１一），硕士 ，２０１１年毕业 于长春理工大
电化 学腐蚀 尤 为常见 Ｊ，其 反应式 为 ：
学 ，现从事循环水处理工作 。Ｅ－ｍａｉｌ：３９６０７０８４３＠ｑｑ．ｃｏｍ
１２
由以上 实 验 结 果 可 以看 出 ＨＳ．１２的缓 蚀 效 果 最好 ，即在 ＡＨ－９０２加药 质 量 分 数 为 ０．５％ 时 ， ｐＨ 值为 弱碱 性 即 在 ７～９，并 将 沉 淀 过 滤 此 时得 到 的碳 钢腐 蚀率 最低 ，且均 达到 国家标 准 。
接 触 的 材 料 主 要 为 不 锈 钢 。系 统 的 ｐＨ 值 呈 酸 性 ，其 中 Ｃｌ一含量 非 常高 ，且在 输送 过程 中对管 道 以及 换热器 的冲刷 作 用 ，加 重 了系 统 管道 和换 热 器 的腐蚀 ，甚 至泄漏 现象 ，情况 较 为严重 。冷 冻盐 水颜 色为 血红 色 ，同时伴 随刺激 性气 味 ，冷冻 盐水 输送 管道 有腐 蚀 和穿孔 现象 。
在管道 和换 热 器 的滞 留 区 ，由于 滞 留作 用使
中又 以氯 化钙 溶 液应 用 最 为 广 泛 ，具 有 对 环境 无 得 盐水 流动 困难 ，外界 氧气 不能 进入 ，所 以该 区的 污染 、不 易燃 、价 格 低 廉 等优 势 。 目前 ，在 各 种 冷 氧很 快就被 消耗 形 成 贫 氧 区 ，则该 区 的 阴极 氧 还
研
究
石 油 化 工 腐 蚀 与 防 护 ＣＯＲＲＯＳＩＯＮ＆ ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ ＩＮ ＰＥ ＦＲＯＣＩＩＥＭＩ（＇ＡＩ ＩＮＤＵＳ ＦＲＹ ２０１６年 第 ３３卷 第 １期
ｐＨ 值 对 冷 冻 盐 水 成 分 及 腐 蚀 速 率 的 影 响
宁 秀梅 ，龙 海 丽 ，奚俊 俊 ，何 海峰 ，吴 才祝
冻 剂 、防冻 剂 中 ，工 业氯 化 钙 水溶 液 以其 冰点 低 ， 广 泛应 用于各 种需 要 降温 的设 备 和场合 。
Ａ企业 股份 有 限公 司双 乙烯 酮 车间 的冷 冻盐 水 系统 已使 用约 ２ ａ，冷冻盐 水 系统氯 化钙 质量分 数 约 为 ２１％ ，冷 冻温度 约 一ｌ５℃ 。冷 冻盐 水输送 管 道材 质 主要 为碳 钢 和 不 锈 钢 ，其 中 与换 热 设 备
ｌ 冷 冻盐水 对设 备 的腐蚀 机理 金 属材料 的腐 蚀 主要是 受介 质作 用而 发生状
态 的转 变生 为新 相 ，介 质 对 金 属 的腐 蚀 作 用 分 为
动搅 拌器 ），电子 天平 。 ２．２ 实验 用水
Ａ企业现场冷冻盐水 ，其水质分析见表 １。
物理作 用 和化学 作用 ，其 中后者 较为 普遍 ，使得 金 收稿 １３期 ：２０１５—１０—２５；修 改稿 收到 日期 ：２０１５—１１—１０。
原反 应 受 阻 ，阳极 反 应 产 物 Ｆｅ 难 以排 出 ，从 而 在滞 留区大 量 堆 积 形 成 高 浓 度 的 ＦｅＣ１ 溶 液 ，这 种强 酸弱碱 盐 在水解 后 会 生 成很 多 Ｈ 从 而使 该 区的 ｐＨ值 降低 ，形 成酸 化 区 ，更 加剧 了腐 蚀形 成 恶性 循环 ＿２ Ｊ。Ａ企业 现场 冷冻 盐水 对管 道 的腐 蚀 情况 正 属于此 类 。