《热力系统FAC腐蚀的机理及危(王禹文)

热力系统FAC腐蚀的机理及危害

王禹文

（牡丹江第二发电厂黑龙江牡丹江 157015）

摘要：随着电力工业快速发展，一些高参数大容量的机组投入生产运营，高参数机组用水水质极纯、缓冲性差，在化学监督方面要求也就更严格。化学监督工作的实质就是要维护热力系统金属表面的的氧化膜处于良好完整的状态，氧化膜的形成，必须要有一定的氢氧根和铁离子，铁离子从金属表面由腐蚀过程扩散而来，氢氧根与水PH值有关，在还原性的条件下，由于高速水流的作用下，使金属表面氢氧根和铁离子达不到形成氧化膜所需的浓度，腐蚀便会开始，为了分之腐蚀的发生，保证机组的安全经济运行，努力实现更严格的汽水监督，争取达到零化学清洗。

关键词：FAC腐蚀；机理；危害；防止

0 引言

近年来，火电厂的水处理技术水平得到不断提高，如采用了先进的补给水出言设备系统和凝结水精处理设备系统，使进入热力系统的水质达到了高纯度的程度，在热力系统中给水经较彻底地除氧，炉水通常采用协调磷酸盐处理，这样保证水汽质量完全符合质量标准。在这种情况下，热力设备按理不应有什么由运行引起的腐蚀和沉积物问题，炉管的结垢，也应能控制在一定的程度之下。但实际运行情况却发现，在上述条件之下，仍回出现一些严重的结垢腐蚀问题，如有些电厂在给水泵后的给水管道上，有些弯头和部件，会发生由于壁厚明显腐蚀减薄而产生的泄漏和爆管事故。如：2000年我厂#4炉高、低温对流过热器管因壁厚磨损减薄，把对流过热器管换成TP347弯管104根，20号钢弯管100排。还有一些电厂，高压加热器内积结氧化铁严重，有些还存在给水泵积结氧化铁现象。这些问题给机组的安全运行带有较大的危险。

此种腐蚀是当今世界上最新发现的一种腐蚀。经试验证明，此种腐蚀与水的流速有关，因此腐蚀速率增加与水的流速的增加呈直径关系，但当水的流速＞1.0mm/s时，腐蚀速率的增加与水的流速的增加就偏离直线，呈3次方地增加，也就是说在流速较高时，钢的腐蚀速率就明显加速。流速是这种腐蚀的核心，所以开始时称此类腐蚀为水流促使的腐蚀，后来认为称此腐蚀为水流加速腐蚀更合适二者的英文缩写均为FAC。

1 FAC腐蚀的机理

为什么无氧碱性纯水在高流速下会引起腐蚀？

简单地说：是认为在水质为还原性的条件下，钢表面的磁性氧化膜被还原成二价铁离子，在水的高流速紊流条件下，二价铁离子被冲走，从而破坏了保护膜的形成，引起了腐蚀。

1.1 氧化膜的形成

碳钢在水中不稳定，有腐蚀的倾向，只有在钢铁表面形成了稳定的Fe3O4氧化膜后，才能保持稳定。因此，一切破坏氧化膜的因素，就是引起腐蚀的因素，氧化膜的作用就是抑制金属腐蚀过程的进行。但在不同温度条件下，氧化膜的形成机制并不相同，在高温条件下钢和水直接反应形成磁性氧化膜，约＞300℃。

反应方程式为：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2

1.2 影响氧化膜形成的因素

1.2.1 低PH值的水，由于H+起了去极化作用，而且此时反应产物是可溶性的，不易形成保护膜，而且还会溶解已形成的保护膜。

1.2.2 水中的杂质与铁离子形成可溶的化合物，水中的氯离子，硫酸根会于铁离子形成可溶的氯化铁和硫酸铁。

1.2.3 一些流动因素使钢铁表面上的氢氧根和铁离子被冲走，使其达不到形成氧化膜的浓度。如水流呈层流状态时由于没有垂直于管壁的作用力，水流对钢管表面的铁离子和氢氧根没有什么影响，在一定程度的紊流条件下，尽管已产生垂直于管壁的作用力，但由于紊流程度还不够高在紧贴表面处，仍存在一层低流层，在这底层内的流速接近于零，该处的分子移动仅靠扩散作用。因此这时的水流仍不会改变，钢表面的离子浓度，这种程度的紊流不会引起腐蚀，但若流速再进一步提高，使此层流底层变薄，而且变的不稳定，有紊流就会有冲刷，以致使表面处的铁离子和氢氧根被冲走，而使水中H+容易进入表面，在此条件下，氧化膜不能形成，腐蚀便会开始。由于这种腐蚀是在纯水流速提的较高条件下才会发生的因此称为纯水的水流加速腐蚀。

2 FAC腐蚀的特征及易发生部位

由于FAC腐蚀是水流出现稳流现象后发生的，所以易发生的部位为易出现紊

流的部位。例如：水流从细管进入粗管，流经缩孔进入弯头，或进入联箱的支管时，都会产生强烈的紊流，所以会引起FAC腐蚀，此腐蚀属于磨损腐蚀特征为：壁厚减薄和穿孔泄漏，给水含铁量偏高。

3 FAC腐蚀的危害

因为FAC腐蚀所造成的损坏是局部性的，一般来讲，局部腐蚀要比全面腐蚀危险的多。因为金属只要腐蚀掉很少一点，就可以使这部分金属结构丧失，机械强度，而且腐蚀要有一个过程，若不采取有效的检查手段，往往不易被发现，而一旦发生了损坏可能波及面比较大。此外，FAC腐蚀还会给后面的设备带来麻烦，因为FAC会产生大量铁离子和腐蚀产物，使给水系统中的加热器、给水泵、锅炉的省煤器、水冷壁管被氧化铁所污染。

4 如何防止FAC的发生

要防止FAC的发生，可以从以下几个方面着手：

4.1 对于新建电厂，在设计时要将防止FAC腐蚀的因素考虑进去。如：流速的确定、管道的布置，应尽量减少产生强烈紊流的可能性，如果确实不可避免这些因素，则要在选材上解决。采用耐FAC腐蚀的材料，经试验证明在碳钢中填加0.025%Cr，能有效地抑制FAC腐蚀的发生。

4.2 在设备检修时，要针对一些容易发生FAC腐蚀的部位，做好全面的仔细地检查，确保管道无损坏。

4.3 开展锅炉给水加氧处理的试验研究。实际上氧有抑制FAC腐蚀的效应，早已被发现，只是人们不敢应用而已。因为这违反了传统的采用除氧进行防腐的规则。早在1965年就研究过暴露大气的超纯水，以不同流速流经低碳钢管，对碳钢管腐蚀的影响。发现碳钢管的腐蚀速率在开始时随着水流速的增大而增加，但当流速超过1m/s后，腐蚀速率反而下降，达到1.5～2.0m/s其腐蚀速率仅相当于0.01m/s流速时的腐蚀速率。分析认为，这是由于水中的氧在金属表面形成了氧化膜的缘故。人们还发现水中氧对防腐产生的效应是要在水质达到一定纯度

后才具有的，若水质纯度达不到要求，水中的氧仍是腐蚀的促进剂。

4 结论

给水加氧处理在国外高参数机组和直流机组上应用广泛。其优越性以被世界水处理界认可，加氧处理改变了传统的除氧器、除氧剂处理，创造氧化还原气氛，在低温状态下即可生成保护膜，抑制腐蚀。加强化学监督工作，严格控制给水含氧量和PH值，含氧量的控制要根据试验结果来确定，采用给水加氨处理时，可将给水PH值提高至9.6以上，或采用吗啉代替氨，将给水PH值提高至9.1～9.3，可减缓FAC腐蚀的发生。

参考文献：

（1）化学设备运行技术；

（2）热力发电厂水处理；

（3）电厂化学设备运行；

（4）火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量；

（5）火力发电机组化学监督运行分析工作规定；

循环水系统事故及应急处理方案课件.doc

循环水系统事故及应急处理方案 典型事故原因处理措施 1、补水浊度高，水质不好1、改善补水水质，加强补水 2、循环水系统周边环境恶 过滤工作。 劣，空气中灰尘含量高。2、搞好循环水场周围环境 3、循环水系统有泄露。 卫生。 4、旁滤有故障。3、通过查漏、堵漏切断污染 5、循环水微生物大量滋生。 源，视污染程度进行置 6、分析化验数据有错误。 换、排污和清洗等处理。1、循环水7、循环水系统中的悬浮物4、多反冲洗几次，如仍不 浊度高和粘泥除了一部分被旁行，检测旁滤池，对故障 滤截获外，大部分沉入池进行检修。 底，并没有随排污而排5、加强杀菌灭藻。 掉，致使循环水浊度居高6、检查化验数据是否有偏 不下。差、错误。 8、系统有设备首次投运，引7、注意清除塔、池积泥。 入外来污染源。8、设备首次投运前，进行必 要的清洗。 循环水总铁含量高时，循1、如果循环水中总铁含量 环水的色度比较高，分析数据严重超标，加大排污，降 中总铁含量偏高，主要原因：低循环水浓缩倍数的控 1、补水总铁含量高。 制，尽量使循环水中总铁 2、循环水PH值控制过低。 处于正常控制范围。 2、循环水中 3、循环水系统内设备腐蚀2、降低补水中总铁含量，如 总铁高率高。有除铁设施，加强除铁设 备的管理，降低补水中总 铁的含量。 3、循环水腐蚀率高，应加强 水质管理，降低循环水腐 蚀率。 1、加酸调PH值的循环水系1、调整循环水PH值，尽快 统，可能加酸过多。 使PH值恢复到正常控制 范围。当循环水PH小于 2、加氯量或加药量过大。 3、工艺介质泄露入循环水 2.5时，可以通过向水中 中，直接或间接造成PH添加NaOH将循环水调 节到 2.5-3.0的范围。再3、循环水中值异常。 PH异常4、冷却塔运行环境的影响， 投加碳酸钠溶液，将循环 如进入冷却塔空气中含 水PH提高至 4.5左右。 有大量二氧化硫、氨等。此时，循环水中游离的无

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船舶的腐蚀与防护

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循环水系统加药系统方案

2000m3/h，2×1500m3/h 循环水系统投药系统 设 计 方 案 苏州得润水处理设备有限公司 2010年10月

目录 一、概述 (1) 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 (1) 三、工艺流程的确定 (2) 四、循环水系统设计参数 (3) 五、设计规范标准 (5) 六、药剂选用原则 (6) 七、补充水及旁滤处理 (6) 八、循环水处理 (6) 九、清洗与预膜处理 (9) 十、药剂的选用及投药量 (12) 十一、投药设备的选型 (13) 十二、供货清单 (15) 十三、设备的投资概算 (15)

一、概述 在冷却水循环使用的过程中，通过冷却构筑物的传热与传质交换，循环水中Ca2+、Mg2+、CL-、 2 SO等离子，溶解性固体，悬浮物相应增加，空气中污染物如 4 尘土、杂物、可溶性气体和换热器物料渗漏等均可进入循环水，致使微生物大量繁殖和在循环冷却水系统的管道中产生结垢、腐蚀和粘泥，造成换热器换热效率降低，能源浪费，过水断面减少，通水能力降低，甚至使设备管道腐蚀穿孔，酿成事故。 循环冷却水处理的目的就在于消除或减少结垢、腐蚀和生物粘泥等危害，使系统可靠地运行。 循环水中能产生的盐垢有许多种，如碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁、氢氧化锰、硅酸钙等，其中以碳酸钙垢最为常见，危害最大。 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 1、安全生产、保护环境、节约能源、节约用水是在工业循环冷却水处理设计中需要贯彻的国家技术方针政策的几个重要方面。在符合安全生产要求方面：循环冷却水处理不当，首先会使用权冷却设备产生不同程度的结垢和腐蚀，导致能耗增加，严重时不仅会损坏设备，而且会引起工厂停车、停产和减产的生产事故，造成极大的经济损失。因此，安全生产首先应保证循环冷却水处理设施连续、稳定地运行并能达到预期的处理要求。其次，在循环冷却水处理的各个环节如循环水处理、旁流水处理、补充水处理及辅助生产设施如仓库、加药间等，设计中都应考虑生产上安全操作的要求。特别是使用的各种药剂如酸、碱、阻垢剂、杀菌灭藻剂等，常常是有腐蚀性、有素，对人体有害的。因此，对各种药剂的贮存、运输、配制和使用，设计上都必须有保证工作人员卫生、安全的设施。并按使用药剂的特性，具体考虑其防火、防腐、防素、防尘等安全生产要求。 2、循环冷却水处理，可以概括为去除悬浮物、控制泥垢、控制腐蚀及微生物等四个方面。 3、敞开式循环冷却水系统中冷却水吸收热量后，以冷却塔与大气直接接触，二氧化碳逸散，溶解氧和浊度增加，水中溶解盐类浓度增加以及工艺介质泄漏等，使循环水水质恶化，给系统带来结垢、腐蚀、污泥和菌藻问题。

石油化工循环水塔钢结构的腐蚀与防护方法(正式)

编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 石油化工循环水塔钢结构的腐蚀与防护方法(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-8777-93 石油化工循环水塔钢结构的腐蚀与 防护方法(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1、概述 我公司供水系统循环水凉水塔，做为石油化工设备的冷却介质用来解决生产过程中需要冷却的油品，达到生产工艺的要求。是石油炼制工程中不可缺少的一个工艺过程。凉水塔的结构型式无论是恒流干湿式、逆流式或是其它的结构形式，内部都有大量的钢结构。这些钢结构长期在高湿度和受水冲击下工作，存在严重的腐蚀，所以必须采用防腐隔离层。防腐隔离层的好与坏直接影响钢结构的使用寿命。但是在新建的凉水塔往往存在防腐涂层选择不合理，金属表面处理级别低，出现新投用的凉水塔钢结构使用1年左右防腐涂层失去作用，金属结构遭到腐蚀，凉水塔的使用寿命缩短。

2、腐蚀情况 我公司化肥厂20xx年6月新改造的恒流干湿式凉水塔，内部钢结构已全部更新，钢结构总重为250吨，防腐层采用环氧涂料。该钢结构在20xx年6月检修时检查发现防腐漆膜大部分已经破损没有使用价值。钢结构部分出现腐蚀，特别是焊道附近金属腐蚀比较厉害，锈蚀层有2～3mm厚左右。锈蚀层下面有较多的像黄豆粒米粒大小不一的点蚀坑，原来的金属表面已经见不到。有部分金属护栏的扁钢在焊道部位断开。没有开裂的防腐层表面发粉，表面上看树脂含量很少。采用划格器检查，发现被划开的防腐层，发脆已没有使用价值。被划开的防腐层下的金属已经被腐蚀，有1mm左右的锈蚀层。这说明防腐层气孔比较多。对整体钢结构的防腐层检查上看早已没有使用价值。 另外，炼油厂三循逆流式凉水塔为20xx年7月进行改造，钢结构采用环氧磁漆（固化剂为胺类），两道底漆，三道面漆。底面处理达到Sa2.5级。运行3个月左右，防腐层出现发软、起鼓、脱层现象，起不到

船舶的腐蚀与防护

船舶上材料保护研究进展 作者姓名卜祥星 专业班级材研1302 指导教师姓名乔宁 学号2013200313

摘要：船舶海上腐蚀是影响其寿命的最大因素之一。因腐蚀导致结构损坏 和破坏，严重影响船舶性能和安全。本文介绍了当前船舶防腐蚀技术措施的实际应用情况。探讨在船体防腐蚀新技术的发展情况，如船体防腐涂料技术、防腐涂装技术、阴极保护功能和涂膜结合技术、防腐蚀监测新技术等方面的新技术应用。 关键词：船舶，防腐蚀新技术，阴极保护，防腐蚀检测 ABSTRACT：The ships marine corrosion is one of the biggest factors that affect its life span，The structure damage and the destruction caused by corrodes affects the ships performance and security seriously．This article introduces the practical application situation of the current ships corrosion preventing technology and methods，discusses the development situation of new hull anticorrosion technology and new technology application，such as the hull an corrosion painting technology ，the anticorrosion painting and camouflage technology ，the cathode protection function and the painting film combination technology ，the new anticorrosion monitor technology and so on． Key words: ship,new technology of corrosion protection ,catholic protection, corrosion test

舰船腐蚀与防护

第一章概述 (1) 第二章舰船的主要防腐措施 (2) §2.1舰船的涂漆防腐 (2) §2.2舰船的阴极保护 (2) §2.2.1牺牲阳极法 (2) §2.2.2外加电流阴极保护法 (3) §2.2.3阴极保护 (4) §2.3船体的结构设计防腐 (4) §2.4船底微生物清除 (5) 第三章现代的舰船阴极保护系统设计 (5) §3.1阴极保护系统 (5) §3.2计算机仿真技术在阴极保护系统的应用 (5) 第四章国内外舰船阴极防腐技术发展 (6) §4.1国外舰船防腐 (6) §4.2国内舰船防腐 (7) 第五章结语 (7) 致谢 (7) 参考文献 (7)

舰船腐蚀与防护 摘要：随着科技的发展，舰船的应用越来越广泛，但同时我们也面临着新的考验。现在大多数舰船都是金属外壳，而海水这个恶劣环境，海水盐度、湿度、海洋大气等，都容易使金属腐蚀，是舰船的杀手。船体造成舰船的受损，每年为人类造成了巨额损失。因此，舰船防腐成为了许多行业的研究热点之一。现在人们根据电化学腐蚀原理，以阴极保护为主，涂层防护为辅来防腐。 关键字：舰船腐蚀与防护、腐蚀、阴极保护、涂层保护 Ships corrosion and protection Abstract: with the development of science and technology, ship used more widely, but at the same time we also face new test. Now most ships are metal shell, and the bad environment water, salinity, humidity, Marine atmosphere, easy to make metal corrosion, are the killer. The hull of the ship's damaged, caused a year for a human caused a huge loss. Therefore, ships anticorrosive became many industry the hotspot. Now people by electrochemical corrosion principle, according to cathodic protection is given priority to, complementary to corrosion protection coating. Key word: ships corrosion protection, and corrosion, cathodic protection, coating protection 第一章概述 腐蚀是材料由于环境的作用而引起的破坏或变质，材料所处的环境越差，则对其耐腐蚀性和需要采取的防护措施要求越高。大多数舰船的外壳都是金属，它们处于海水这个苛刻的腐蚀环境之中，受海水盐度、湿度、海洋大气等影响，腐蚀成为了它们使用寿命的一个严重威胁。舰船结构的强度下降，阻力增大，更有甚能导致灾难性的危害。每年我国舰船腐蚀造成的损失可达几百亿。因此，腐蚀一直是造船业和腐蚀专业研究的重点之一。 舰船处于海水环境和海洋大气环境之中，其各个结构遭受着不同程度的腐蚀危害。而且如果不采取有效的防护措施，腐蚀会越来越快。人们根据腐蚀原理，将舰船的腐蚀分为了化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。海洋中的舰船多发生电化学腐蚀，由于舰船水线一下部分，长期受到海水的直接作用，腐蚀最为严重。

谈船体的锈蚀与防护

谈船体的锈蚀与防护 1、钢铁锈蚀的原因： 钢铁暴露在空气中和浸入海水中会大量腐蚀，用钢制材料建制的船舶如不采取防锈措施，用不了几年就会被锈蚀而报废，如采取防锈措施得力，保养得当，船舶就能营运几十年，从而提高钢材十倍以上的利用价值。要真正做到防锈就必须了解锈蚀的成因。 钢铁被腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。 化学腐蚀：钢铁接触氧、酸、碱或其他有腐蚀性的物质，直接发生化学反应，使钢铁损耗。这种现象叫做化学腐蚀。如暴露在空气中，水上的建筑被氧化，浸没在海水里的船体发生锈蚀。 电化学腐蚀：不同的金属在电解液中相接触所发生的腐蚀叫电化学腐蚀。电化学腐蚀比化学腐蚀更为普遍，危害性更大。其中，电极电位低的金属容易失去电子，成为阳极而被消耗。如锌比铁电位低，铁比铜电位低，因此当锌与铁或铁与铜相接触时，锌与铁容易被腐蚀。所以在车叶附近的船壳、舵和铜质车叶间有意安装一些锌块，使锌腐蚀而减缓钢的损耗，起到了保护船体的作用。 电化学腐蚀也常见于同一钢铁的某一局部因经过加工（如电焊、敲击、弯折等）使这一局部的电位比其他部分低，成为阳极而被腐蚀。所以船上的焊缝或弯曲处比其他部位容易生锈。 1、除锈的方法 除锈有两种方法： （1）局部敲铲；“局部敲铲”就是把有锈部位的锈蚀敲掉，周围漆膜铲整齐。 （2）出白：“出白”就是将铁锈、油漆全部除掉。 2、除锈注意事项 （1）除锈及时，有锈必除，否则锈蚀会加深。 （2）除锈要求彻底干净，否则被油漆遮盖后会拱破漆膜。 （3）用敲铲的方法除锈不能用力太大，避免在钢板上留下锤痕铲印，因为这些痕印最容易产生锈蚀。 （4）敲锈锤不能过于锋利，以免敲坏钢板，敲锈不应留下痕迹。 （5）敲锈时必须戴上防护眼镜和防护手套。 （6）除锈先除片状锈或斑点锈，然后将粉状锈铲除，并用钢丝刷刷干净后，用棉纱擦净锈末。 （7）局部除锈或部分除锈时，四周漆膜应产生成几何图形并铲齐，应使敲铲处和周围漆膜有个坡度，以便于油漆与被敲铲处较好的接触。 （8）多人同时敲铲应适当保持距离，并注意检查锤头与锤柄是否松动，以免脱落发生意外。 （9）除锈工作完毕，收好工具，并将锈末漆皮打扫干净，（收集入桶，不得到入海中）及时刷上防锈漆。 （10）除锈后如因故不能及时上漆，若时间间隔过长，上漆前应用钢丝刷将浮锈刷掉。 （11）除了除锈所用的敲、铲、刷外，还可以使用除锈液及除锈膏等化学除锈剂。

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。 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。

循环水管理制度

中盐吉兰泰氯碱化工有限公司循环冷却水管理制度 第一章总则 为了控制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，加强对循环水的管理，改善水质，提高处理效果，节约用水，确保生产装置水侧安全、稳定、长周期运行，特制定本制度。循环冷却水指烧碱厂和树脂厂的开式循环冷却水系统以及氯乙烯厂循环水系统。 循环水管理为系统工程，关联到工艺、设备、电气仪表、保运、质检、安环、物资等部门，各部门应积极配合协作，各司其责地做好管理工作。 应重视循环水系统的技术革新和技术进步工作，积极采用新技术新工艺，逐步提高循环水运行和管理水平。 第二章职责分工 厂长职责： 循环水厂房所属分厂厂长负责执行国家有关循环水管理的政策规定和事业部相关制度，负责处理本厂循环水重大技术业务问题，组织人员制定本厂的循环水管理相关制度，检查研究循环水问题；维修分厂厂长负责循环水系统的电气仪表维护，以及设备维修工作。 循环水专工职责 循环水岗位专工负责控制循环水处理相关指标，并根据分析指标进行水质调整，发现水质严重偏离指标情况时应及时向分厂厂长汇报，避免产生严重事故;建立健全循环水工序设备台帐以及相关报表,做好设备润滑保养工

作。 集团技术中心职责: 负责对树脂、烧碱等单位每月一次的抽查分析，并对各分厂的分析进行监督。 技术中心负责对水处理药剂按国家有关标准进行验收，以保证水处理用药质量。 技术中心负责对整个事业部低频次分析项目，如腐蚀速率等实施监督。 技术中心负责对循环水垢样进行分析。 各循环水运行单位职责: 技术中心验收合格的药剂。 循环水运行规程。 生产管理部职责: 生产管理部负责从相应工艺角度，促进水处理上水平。 物资部采购的水处理药剂供应商，应对事业部循环水提出控制指标，提供循环水药剂浓度分析检测方法，并现场进行技术指导服务及人员培训，发现问题及时解决，积极提高我公司的水处理水平。 第三章循环冷却水管理 循环水系统应严格密闭，各单位不得放水使用。 循环水运行单位应逐步改变加药方法。缓蚀阻垢剂应改冲击加药为连续计量加药，保证全自动加药装置的正常运行，努力控制药剂浓度稳定，充分发挥药剂的作用，力争做到经济运行。 循环冷却水的主要控制指标：

循环水系统加药系统方案

循环水系统加药系统方案

2000m3/h，2×1500m3/h 循环水系统投药系统 设 计 方 案 苏州得润水处理设备有限公司 2010年10月

目录 一、概述 (1) 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 (1) 三、工艺流程的确定 (2) 四、循环水系统设计参数 (3) 五、设计规范标准 (7) 六、药剂选用原则 (8) 七、补充水及旁滤处理 (8) 八、循环水处理 (8) 九、清洗与预膜处理 (12) 十、药剂的选用及投药量 (14) 十一、投药设备的选型 (16) 十二、供货清单 (17) 十三、设备的投资概算 (17)

一、概述 在冷却水循环使用的过程中，通过冷却构筑物的传热与传质交换，循环水中Ca2+、Mg2+、CL-、 2 SO等离子，溶解性固体，悬浮物相应增加，空气中污染物 4 如尘土、杂物、可溶性气体和换热器物料渗漏等均可进入循环水，致使微生物大量繁殖和在循环冷却水系统的管道中产生结垢、腐蚀和粘泥，造成换热器换热效率降低，能源浪费，过水断面减少，通水能力降低，甚至使设备管道腐蚀穿孔，酿成事故。 循环冷却水处理的目的就在于消除或减少结垢、腐蚀和生物粘泥等危害，使系统可靠地运行。 循环水中能产生的盐垢有许多种，如碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁、氢氧化锰、硅酸钙等，其中以碳酸钙垢最为常见，危害最大。 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 1、安全生产、保护环境、节约能源、节约用水是在工业循环冷 却水处理设计中需要贯彻的国家技术方针政策的几个重要方面。在符合 安全生产要求方面：循环冷却水处理不当，首先会使用权冷却设备产生 不同程度的结垢和腐蚀，导致能耗增加，严重时不仅会损坏设备，而且 会引起工厂停车、停产和减产的生产事故，造成极大的经济损失。因此，安全生产首先应保证循环冷却水处理设施连续、稳定地运行并能达到预 期的处理要求。其次，在循环冷却水处理的各个环节如循环水处理、旁 流水处理、补充水处理及辅助生产设施如仓库、加药间等，设计中都应 考虑生产上安全操作的要求。特别是使用的各种药剂如酸、碱、阻垢剂、杀菌灭藻剂等，常常是有腐蚀性、有素，对人体有害的。因此，对各种 药剂的贮存、运输、配制和使用，设计上都必须有保证工作人员卫生、 安全的设施。并按使用药剂的特性，具体考虑其防火、防腐、防素、防 尘等安全生产要求。 2、循环冷却水处理，可以概括为去除悬浮物、控制泥垢、控制 腐蚀及微生物等四个方面。 3、敞开式循环冷却水系统中冷却水吸收热量后，以冷却塔与大

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。

空调冷却循环水系统存在的问题及解决方案

时间：2008年9月22日 一、中央空调冷却循环水系统的组成 中央空调冷却循环水系统主要由冷却塔、制冷机、冷凝器、循环水泵、控制阀门及相应管路组成。运行温度一般为30℃—40℃.敞开式运行。 二、冷却循环水系统设计规范及物理场水处理水质标准 1.《中华人民共和国国家标准工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-951）1)冷却循环水系统中微生物控制指标 异养菌< 5×105 个/ml 2次/周 真菌< 10 个/ml 1次/周 硫酸盐还原菌< 50 个/ml 1次/月 铁细菌< 100 个/ml 1次/月 2)冷却循环水系统腐蚀速率 ★碳钢换热器管壁的腐蚀速度小于0.125 mm/a ★铜合金和不锈钢的腐蚀速度小于0.005 mm/a 3)冷却循环水系统污垢热阻

★敞开式:水侧管壁的年污垢热阻值为: 2×10-4 —4×10-4 m2hc/kcal ★密封式:水侧管壁的年污垢热阻值为: 1×10-4 m2hc/kcal 4)冷却循环水系统中粘泥量 <4 ml/m3 （生物过滤网法）1次/天 <1 ml/m3 （碘化钾法）1次/天 三、冷却循环水系统存在的问题 冷却循环水系统主要存在的问题是水垢、腐蚀、菌藻及污垢所形成的复合垢，影响制冷机冷凝器的换热效率及水质控制问题。 由于冷却循环水是一个敞开式的循环系统，水温一般在30℃－40℃之间，在系统正常运行时，由于受天气和环境的影响，空气中的灰尘、杂质和悬浮物通过冷却塔进入系统中，在冷凝器内沉积下来，形成污垢，影响机组的换热效率。 由于冷却循环水是一个敞开式的循环水系统，高温的冷却水通过冷却塔不断的向大气中蒸发，导致冷却水浓缩。在进入换热器热交换过程中，使水中的钙镁离子大量析出，形成水垢（CaCO3,MgCO3）粘附在热换器表面影响换热效果。

循环水处理整体解决方案

循环水处理整体解决方案 循环冷却水系统概况 二?问题概述 循环冷却水系统日常运行面临的问题： 2.1设备结垢，阻碍传热，增加能耗，降低生产负荷 结垢：是指水中溶解或悬浮的无机物，由于种种原因，而沉积在金属表面。 冷却水中富含碳酸氢钙等不稳定盐类，在换热管壁受热，即转变为碳酸钙等致密硬垢，规则沉积在管壁，其传热效率仅为碳钢的1%左右，也就是在换热管壁如果沉积0.5mm厚的硬垢，就相当于换热管壁厚增加了50mm，严重阻碍传热的正常进行，能耗增加，从而对生产负荷构成极大影响，甚至停车。 2.2滋生粘泥软垢，阻碍传热；加速设备腐蚀，特别是发生点蚀事故 阻碍传热：微生物繁殖、代谢产生的黏液（象胶水一样具有很强黏性），与循环水中的悬浮物（补

充水进入、冷却塔抽风冷却水洗涤空气灰尘进入）和微生物尸体等交织黏附在一起，随水流黏附在设备壁面，不久就会形成一层滑腻的垢层，即所谓的表面疏松多孔的软垢。附着在换热管壁的软垢，是热的不良导体（导热系数很小，只有不锈钢材的百分之一），因此会造成换热效果明显下降，影响生产负荷。 发生点蚀：软垢层疏松多孔，为氧气的渗入形成良好通道，在循环水这个大的电导池中（富含盐），形成无数个小浓差电池，每个小电池就是一个点发生电化学反应，从而加速设备点蚀现象的发生，久之即发生纵深腐蚀穿孔事故。 2.3设备腐蚀，缩短使用寿命 腐蚀：是指通过化学或电化学反应使金属被消耗破坏的现象。 在循环水系统中，主要以溶解氧化学或电化学腐蚀为主，这种腐蚀除了会造成系统的水冷设备损坏或使用寿命减少外，还会由于腐蚀造成水冷器穿孔，从而引起工艺介质泄漏造成计划外的停车事故等，另外由于腐蚀会产生锈镏，会引起换热效率下降或管线堵塞等危害。 三.循环冷却水处理技术要求 3.1循环冷却水系统设计标准 HG/T 20690-2000 《化工企业循环冷却水处理设计技术规定》， 《GB50050-95》 3.2补充水预处理水质要求 3.3循环水系统水处理效果指标

循环水常见问题

循环水水质常见问题及处理方法 发布：多吉利来源： 工业生产中往往产生大量的热,使设备和产品的温度升高,从而影响正常生产和产品质量。水是吸热的良好介质,可以用于冷却生产设备和产品,冷水冷却器中,将热油降温,水温升高,为了重复 利用排出的热水将其引入冷却塔冷却,再用水泵送入冷却器中循环使用。而目前应用最广,类型最多的是敞开式循环冷却水系统。该系统是在高浓缩下运行,实现了冷却水的高度重复利用。但是该系统的弊端是冷却水在循环系统中循环使用,水温升高,水流速度的变化,水的蒸发和空气中杂物的引入,各种无机离子和有机物质的浓缩,阳光照射,灰尘杂物的引入,以及设备结构和材料等多 种因素的综合作用,造成循环水水质恶化,所以必须做好水质处理工作。为了更好地说明水质处理问题的重要性,对我厂顺酐装置循环水系统进行了分析研究,结合循环水工艺流程 ,分析了循环 水水质的变化及相应提出了处理方法。 1 循环冷却水系统运行过程中水质的变化 CO2 含量降低当冷却水中溶解的重碳酸盐较多时,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,反应如下: Ca ( HCO3 ) 2-------CaCO3 ↓+ H2O + CO2 ↑

当循环水通过冷却塔,溶解在水中的CO2 会逸出,水的p H 值升高,此时重碳酸盐在碱性条件下发生如下反应: Ca ( HCO3 ) 2 + 2OH- ---------CaCO3 ↓ + 2H2O +CO32 - 如水中溶有适量的磷酸盐与钙离子时,也将产生磷酸钙的沉淀: 2PO43 - + 3Ca2 +----------- Ca3 (PO4 ) 2 ↓CaCO3和 Ca3 ( PO4 ) 2 属微溶性盐,其溶解度随着温度的升高而降低,从而引起循环水结垢。 碱度增加随着循环冷却水被浓缩,溶解在水中的CO2 逸出,冷却水的碱度会升高。PH 值升高补充水进入循环冷却水系统后,水中游离的和半结合的酸性气体CO2 在曝气过程中逸入大气而散失,故PH 值升高。浊度增加一方面补充水进入循环冷却水中后由于被不断蒸发、浓缩,另一方面循环冷却水在冷水塔内反复与大量的工业大气接触,把大气中的尘埃洗涤下来并带入循环冷却水中形成悬浮物,导致水中悬浮物和浊度升高。 溶解氧浓度增大补充水进入循环冷却水系统后,在冷却塔内的喷淋曝气过程中,空气中的氧大量进入水中成为水中溶解氧,而溶解氧常是加速腐蚀的主要因素。 含盐量升高补充水在循环过程中被蒸发时,水中无机盐等非挥发性物质则仍留在循环水中,故增大了循环水的结垢和腐蚀倾向。

循环水腐蚀的几大因素

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＜~μs/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。

十大海洋腐蚀防护技术

盘点十大海洋腐蚀防护技术 前言 海洋工程构筑物大致分为：海岸工程(钢结构、钢筋混凝土)、近海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、深海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、海水淡化、舰船(船体、压载舱、水线以上)，简称为船舶与海洋工程结构。船舶与海洋工程结构的主要失效形式包括：均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、腐蚀/磨损、海生物(宏生物)污损、微生物腐蚀、H2S与CO2腐蚀等等。控制船舶和海洋工程结构失效的主要措施包括：涂料(涂层)、耐腐蚀材料、表面处理与改性、电化学保护(牺牲阳极、外加电流阴极保护)、缓蚀剂、结构健康监测与检测、安全评价与可靠性分析及寿命评估。 从腐蚀控制的主要类型看(表1)，涂料(涂层)是最主要的控制方法、耐腐蚀材料次之，表面处理与改性是常用的腐蚀控制方法，电化学保护(牺牲阳极与外加电流)是海洋结构腐蚀控制的常用手段，缓蚀剂在介质相对固定的内部结构上经常使用，结构健康监测与检测技术是判定腐蚀防护效果、掌握腐蚀动态以及提供进一步腐蚀控制措施决策和安全评价的重要依据，腐蚀安全评价与寿命评估是保障海洋工程结构安全可靠和最初设计时的重要环节。建立全寿命周期防护理念，结合海洋工程设施的特点及预期耐用年数，在建设初期就重视防腐蚀方法，通过维修保养实现耐用期内整体成本最小化并保障安全性，是重大海洋工程结构值得重视的问题。 表1腐蚀防护方法及中国的防腐蚀费用比例

一、防腐涂料(涂层) 涂料是船舶和海洋结构腐蚀控制的首要手段。海洋涂料分为海洋防腐涂料和海洋防污涂料两大类。按防腐对象材质和腐蚀机理的不同，海洋防腐涂料又可分为海洋钢结构防腐涂料和非钢结构防腐涂料。海洋钢结构防腐涂料主要包括船舶涂料、集装箱涂料、海上桥梁涂料和码头钢铁设施、输油管线、海上平台等大型设施的防腐涂料；非钢结构海洋防腐涂料则主要包括海洋混凝土构造物防腐涂料和其他防腐涂料。 海洋防腐蚀涂料包括车间底漆、防锈涂料、船底防污涂料、压载舱涂料、油舱涂料、海上采油平台涂料、滨海桥梁保护涂料以及相关工业设备保护涂料。海洋防腐涂料的用量大，每万吨船舶需要使用4～5万升涂料。涂料及其施工的成本在造船中占10%～15%，如果不能有效防护，整个船舶的寿命至少缩短一半，代价巨大。 海洋防腐领域应用的重防腐涂料主要有：环氧类防腐涂料、聚氨酯类防腐涂料、橡胶类防腐涂料、氟树脂防腐涂料、有机硅树脂涂料、聚脲弹性体防腐涂料以及富锌涂料等，其中环氧类防腐涂料所占的市场份额最大，具体见表2。实际上，从涂料使用的分类看，涂料可以分为：底漆、中间漆和面漆。其中，底漆主要包括