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循環(huán)冷卻水常發(fā)生的問(wèn)題
日期：2024-07-31 14:04
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摘要：、水垢沉積：
工業(yè)冷卻水所采用的水源主要來(lái)自地下水或自來(lái)水，水中含有甚多之溶存固體物隨著(zhù)補充水進(jìn)入系統，當冷卻水循環(huán)使用，濃縮倍數逐漸升，或系統流程溫度過(guò)，冷卻水之水溫跟著(zhù)升，則水質(zhì)會(huì )逐漸變化。當冷卻水中可溶解物質(zhì)之濃縮超過(guò)其在水中之溶解度時(shí)，水垢因而產(chǎn)生。
冷卻水中的水垢般由CaCO3、Ca3(PO4)2、CaSO4、硅酸鈣(鎂)等微溶鹽組成。這些鹽的溶解度很小，如在0℃時(shí)，CaCO3的溶解度是20mg/L，Ca3(PO4)2的溶解度只有0.1mg/L，而且它們的溶解度隨pH值和水溫的升而降低，因此特別容易在溫度的傳熱部位達...
、水垢沉積：
工業(yè)冷卻水所采用的水源主要來(lái)自地下水或自來(lái)水，水中含有甚多之溶存固體物隨著(zhù)補充水進(jìn)入系統，當冷卻水循環(huán)使用，濃縮倍數逐漸升，或系統流程溫度過(guò)，冷卻水之水溫跟著(zhù)升，則水質(zhì)會(huì )逐漸變化。當冷卻水中可溶解物質(zhì)之濃縮超過(guò)其在水中之溶解度時(shí)，水垢因而產(chǎn)生。
冷卻水中的水垢般由CaCO3、Ca3(PO4)2、CaSO4、硅酸鈣(鎂)等微溶鹽組成。這些鹽的溶解度很小，如在0℃時(shí)，CaCO3的溶解度是20mg/L，Ca3(PO4)2的溶解度只有0.1mg/L，而且它們的溶解度隨pH值和水溫的升而降低，因此特別容易在溫度的傳熱部位達到過(guò)飽和狀態(tài)而結晶析出，當水流速度較小或傳熱面較粗糙時(shí)，這些結晶就容易沉積在傳熱表面上形成水垢。
控制冷卻水結垢的途徑主要有三條：(1)降低水中結垢離子的濃度使其保持在允許的范圍內；(2)穩定水中結垢離子的平衡關(guān)系；(3)破壞結垢離子的結晶長(cháng)大。在選擇控制水垢的具體方案時(shí)，應綜合考慮循環(huán)水量大小、使用要求、藥劑來(lái)源等因素。
．腐蝕：
冷卻水對碳鋼的腐蝕是個(gè)電化學(xué)過(guò)程。由于碳鋼組織和表面以及與其接觸的溶液狀態(tài)的不均勻性，表面上會(huì )形成許多微小面積的低電位區(陽(yáng))和電位區(陰)，每對陽(yáng)和陰通過(guò)金屬本體構成個(gè)腐蝕原電池，分別發(fā)生氧化和還原反應。
在陽(yáng) Fe→Fe2+ +2e
在陰 1/2O2+H2O+2e→2OH-
在水中 Fe2++2OH-→Fe(OH)2↓
2Fe(OH)2+1/2O2+H2O→2Fe(OH)3↓
因為金屬表面的不均勻性是的，所以電化學(xué)腐蝕條件普遍存在，只要金屬與含溶解氧的水接觸，上述腐蝕反應就會(huì )繼續進(jìn)行下去。
控制腐蝕的基本方法有三類(lèi)：(1)通過(guò)電鍍或浸涂的方法在金屬表面形成防腐層、使金屬和循環(huán)水隔；(2)電化學(xué)保護法，即在冷卻水系統中，般使用電電位比鐵低的鎂、鋅等犧牲陽(yáng)與需要保護的碳鋼設備連接，使碳鋼設備整個(gè)成為陰而受到保護、或者將需要保護的碳鋼設備接到直流電源的負上，并在正上再接個(gè)輔助陽(yáng)、如石墨\炭精等，設備在外加電流作用下轉成陰而受到保護；(3)向循環(huán)水中投加無(wú)機或有機緩蝕劑、使金屬表面形成層均勻致密、不易剝落的保護膜，這是目前內外普遍采用的處理方法。為了提藥劑效果，通常在系統正常運行之前，投加濃度緩蝕劑，進(jìn)行預膜處理，待成膜后，再降低藥劑濃度，使其用量能維持和修補緩蝕膜就可以了。
三．微生物滋長(cháng)：
在大多數開(kāi)放式循環(huán)冷卻水系統中，大量的水經(jīng)由制程設備再回流至冷卻水塔中，水溫經(jīng)蒸發(fā)而降低，冷卻水性質(zhì)隨之改善。當水在塔中蒸發(fā)后，冷卻水中所含有之有機物、無(wú)機物、微生物濃度均已增加，由于溫水，加上有機物及無(wú)機物之營(yíng)養劑，了微生物良好之成長(cháng)條件。
工業(yè)冷卻水所采用的水源主要來(lái)自地下水或自來(lái)水，水中含有甚多之溶存固體物隨著(zhù)補充水進(jìn)入系統，當冷卻水循環(huán)使用，濃縮倍數逐漸升，或系統流程溫度過(guò)，冷卻水之水溫跟著(zhù)升，則水質(zhì)會(huì )逐漸變化。當冷卻水中可溶解物質(zhì)之濃縮超過(guò)其在水中之溶解度時(shí)，水垢因而產(chǎn)生。
冷卻水中的水垢般由CaCO3、Ca3(PO4)2、CaSO4、硅酸鈣(鎂)等微溶鹽組成。這些鹽的溶解度很小，如在0℃時(shí)，CaCO3的溶解度是20mg/L，Ca3(PO4)2的溶解度只有0.1mg/L，而且它們的溶解度隨pH值和水溫的升而降低，因此特別容易在溫度的傳熱部位達到過(guò)飽和狀態(tài)而結晶析出，當水流速度較小或傳熱面較粗糙時(shí)，這些結晶就容易沉積在傳熱表面上形成水垢。
控制冷卻水結垢的途徑主要有三條：(1)降低水中結垢離子的濃度使其保持在允許的范圍內；(2)穩定水中結垢離子的平衡關(guān)系；(3)破壞結垢離子的結晶長(cháng)大。在選擇控制水垢的具體方案時(shí)，應綜合考慮循環(huán)水量大小、使用要求、藥劑來(lái)源等因素。
．腐蝕：
冷卻水對碳鋼的腐蝕是個(gè)電化學(xué)過(guò)程。由于碳鋼組織和表面以及與其接觸的溶液狀態(tài)的不均勻性，表面上會(huì )形成許多微小面積的低電位區(陽(yáng))和電位區(陰)，每對陽(yáng)和陰通過(guò)金屬本體構成個(gè)腐蝕原電池，分別發(fā)生氧化和還原反應。
在陽(yáng) Fe→Fe2+ +2e
在陰 1/2O2+H2O+2e→2OH-
在水中 Fe2++2OH-→Fe(OH)2↓
2Fe(OH)2+1/2O2+H2O→2Fe(OH)3↓
因為金屬表面的不均勻性是的，所以電化學(xué)腐蝕條件普遍存在，只要金屬與含溶解氧的水接觸，上述腐蝕反應就會(huì )繼續進(jìn)行下去。
控制腐蝕的基本方法有三類(lèi)：(1)通過(guò)電鍍或浸涂的方法在金屬表面形成防腐層、使金屬和循環(huán)水隔；(2)電化學(xué)保護法，即在冷卻水系統中，般使用電電位比鐵低的鎂、鋅等犧牲陽(yáng)與需要保護的碳鋼設備連接，使碳鋼設備整個(gè)成為陰而受到保護、或者將需要保護的碳鋼設備接到直流電源的負上，并在正上再接個(gè)輔助陽(yáng)、如石墨\炭精等，設備在外加電流作用下轉成陰而受到保護；(3)向循環(huán)水中投加無(wú)機或有機緩蝕劑、使金屬表面形成層均勻致密、不易剝落的保護膜，這是目前內外普遍采用的處理方法。為了提藥劑效果，通常在系統正常運行之前，投加濃度緩蝕劑，進(jìn)行預膜處理，待成膜后，再降低藥劑濃度，使其用量能維持和修補緩蝕膜就可以了。
三．微生物滋長(cháng)：
在大多數開(kāi)放式循環(huán)冷卻水系統中，大量的水經(jīng)由制程設備再回流至冷卻水塔中，水溫經(jīng)蒸發(fā)而降低，冷卻水性質(zhì)隨之改善。當水在塔中蒸發(fā)后，冷卻水中所含有之有機物、無(wú)機物、微生物濃度均已增加，由于溫水，加上有機物及無(wú)機物之營(yíng)養劑，了微生物良好之成長(cháng)條件。
微生物在冷卻水系統中繁殖形成粘泥，使傳熱效率下降，加速金屬腐蝕，影響輸水，粘泥腐敗后產(chǎn)生臭味，使水質(zhì)變差。因粘泥引起的故障往往與腐蝕和水垢故障同時(shí)發(fā)生，按照故障的表現形式，可分為粘泥附著(zhù)型和淤泥堆積型類(lèi)，前者主要是微生物及其代謝物和泥砂等的混合物附著(zhù)于固體表面上而發(fā)生故障，常發(fā)生在管道、池壁、冷卻塔填料上，后者是水中懸浮物在流速低的部位沉積，生成軟泥狀物質(zhì)而發(fā)生故障，常發(fā)生在水池底部。在換熱器殼程和配水池中類(lèi)故障都可能發(fā)生。
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