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循环水培训教材

发布时间：2011/4/6 阅读次数：7467 字体大小: 【小】【中】【大】

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的浓度，减少CaCO₃析出的可能性。有机膦酸盐还能与已形成的CaCO₃晶体中的钙离子发生络合作用，使CaCO₃晶核难以形成大的晶体。也有人认为，CaCO₃是一种离子晶格，在一定的条件下可以按严格的次序排列，形成很致密的垢层，当加入有机膦酸盐后，对晶格的生成起着一定的干扰作用，使CaCO₃晶体结构发生很大的畸变而不再继续增长。

有机膦酸盐的加药量与稳定极限间的关系与聚合磷酸盐类似，一般加2 ~ 4mg/L。稳定极限值为7.0 ~ 8.0 mmol/L。

此外，有机膦酸盐对铜和铜合金有一定的侵蚀性，为此，投加有机膦酸盐的同时，还应加入防止铜腐蚀的抑制剂，如MBT或采用FeSO₄镀膜。

3）有机低分子聚合物。这类药剂的性质，主要决定于分子量的大小和官能团的性能，而官能团所具有的电荷则决定于聚合物在水中的电离特性。目前使用较多的是阴离子型，尤其是聚羟酸类最多，主要有以下几种：聚丙烯酸、聚马来酸、聚甲基丙烯酸。

这类化合物对循环水中的胶体颗粒起分散剂作用，其阻垢性能主要与其分子大小、官能团的数量以及相互之间的间隔有关。

分散剂是一种包围胶体颗粒的物质，为了得到较好的包围效果，分散剂应该是一些比胶体颗粒小很多，同时又呈线状结构的物质。分散剂的分子量在聚合物中是属于低分子量的。

高分子聚合物也有较好的阻垢作用。它能把许多胶体颗粒吸附在链上，形成一种低密度的絮凝物，即矾花，矾花的表面积比胶体颗粒小，粘着力大为削弱，从而抑制了结垢过程。

（二）杀菌处理

为了防止冷却水系统中的微生物滋长而形成污泥，必须对冷却水进行抑制微生物的处理，此类处理常简称为杀菌处理。实际上，只要能抑制菌类的繁殖，不让它们附着在器壁上，就无需完全杀死。杀菌的方法很多，如加氯、硫酸铜或臭氧等，其中常用的是氯，称为氯化处理。

二氧化氯处理

二氧化氯是一种黄绿色到橙色的气体，具有类似于氯的刺激性气味。二氧化氯无论是液体（沸点11℃），还是气体，二者都很不稳定，具有爆炸性。

由于二氧化氯容易发生爆炸，而且在强光下易氧化，极不利于运输与贮存，所以必须在现场制备和使用。现场制备的方法有以下几种：

（1）用亚氯酸钠溶液与强氯溶液混合产生。

（2）在小设备中也可以通过混合盐酸、次氯酸和亚氯酸钠来产生。

（3）选用电解装置二氧化氯发生器，电解盐水或海水，在现场制备二氧化氯。随着此项技术的日趋完善，在电厂冷却水处理中将有良好的使用前景。

当用二氧化氯作冷却水的杀菌剂时，与用氯相比，有以下几个优点：

（1）在各种情况下，二氧化氯至少与氯同样有效，且当用作杀孢子和杀病毒的药剂时，它比氯更有效；

（2）由于二氧化氯的杀菌性质与水的pH值无关，所以在pH较高的水中，它比氯有效得多；

（3）与氯不同，二氧化氯既不与氨反应，也不与大多数胺发生作用，即使在有氨的情况下，它仍能杀菌，这对某些工业冷却水处理是相当有利的。

由于二氧化氯的杀菌效果比氯好，用量少，防止黏垢的形成和提高换热设备传热性能的效果也好，所以它比用氯经济。

第一节循环水系统的腐蚀与防止

一、腐蚀

（一）铜管的腐蚀类型

凝汽器铜管在冷却水中的腐蚀有均匀腐蚀与局部腐蚀两类。有些黄铜管，在使用年限较长后，铜管管壁均匀变薄，这就是由于均匀腐蚀所致，其危害性不算十分严重。局部腐蚀是比较危险的，运行中机组水质突然变坏，往往是由于凝汽器铜管的泄漏所造成的。

铜管的腐蚀过程，与铜管表面保护膜的性能有很大的关系。当清洁的新铜管投入运行后，对它实行镀膜处理，其表面便会形成一层致密的保护膜，它紧紧粘附在铜管表面，使铜管表面和水隔离，抑制腐蚀的发生。

由于各种冷却水的水质不一，所以铜管在运行中能否形成良好的保护膜与冷却水质有密切的关系。一般地，在含盐量小的水中，较易形成良好的保护膜，在含盐量高的水中，保护性能较差。

如果铜管的表面在运行初期已形成一层良好的保护膜，以后就不再会发生均匀腐蚀；只有在此膜破裂后，才会发生局部腐蚀。

下面简单地介绍各种局部腐蚀的类型。

1．脱锌腐蚀

常用的铜管一般都是铜锌合金。黄铜中的锌被单独溶解的现象，称为脱锌腐蚀。脱锌腐蚀的原理目前有两种说法：一种认为脱锌腐蚀是铜锌合金中的锌被选择性地溶解下来；另一种认为，腐蚀开始时是铜和锌一起溶解下来，然后水中的铜离子与黄铜中的锌发生置换反应，而铜被重新镀上去，所以脱落下来的仅为锌。

其腐蚀症状是，上面一层是棕黄色的腐蚀产物，下面是因脱锌而形成的海绵状紫铜，再下面是未受腐蚀的黄铜基体。

一般在铜管中，含锌越高，脱锌的倾向越大。黄铜中有铁、锰时会加速脱锌腐蚀，有砷、锑和磷时，会抑制脱锌过程，所以现用铜管中一般都加有砷。

水的pH值对黄铜脱锌也有影响，在pH = 7左右的微酸性和碱性水中，黄铜中锌的腐蚀速度比铜大的多，脱锌较明显。

此外，促进脱锌的因素还有冷却水的流速慢、管壁温度高和管内表面有疏松的附着物等。

2．冲击腐蚀

当凝汽器铜管受到含有气泡或砂砾等异物水流的剧烈冲击时，会因铜管表面的保护膜局部遭到破坏，使这些部位产生腐蚀。这种腐蚀呈溃疡状，常常是一个个马蹄形的腐蚀坑，此种腐蚀叫做冲击腐蚀。其腐蚀坑冲着水流方向，此腐蚀易发生在凝汽器的冷却水入口端，因为在这里由于水的涡流作用，会发生气泡的冲击作用。

冲击腐蚀的发生主要和管内水的流速有关，不同的管材其耐冲击腐蚀的临界流速各不相同。

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第一节 循环水系统的腐蚀与防止

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