循環(huán)水系統(tǒng)結(jié)垢與腐蝕原因及處理措施

呂俐 劉鵬 張鴻芳 宋羽 李桂平

摘? 要：在我國工業(yè)的發(fā)展過程中，人們對水的需求量日益增加。節(jié)約用水以及保護(hù)水資源發(fā)展為重中之重的事情，循環(huán)水處理技術(shù)在時(shí)代創(chuàng)新中逐步得以整合。因此，提高循環(huán)水技術(shù)，相關(guān)人員積極的學(xué)習(xí)和吸取先進(jìn)知識技能，積極做好循環(huán)水結(jié)垢與腐蝕的控制，促使循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)作足夠安全與穩(wěn)定，增強(qiáng)設(shè)備利用率，推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)程，提升社會(huì)綜合效益，加快企業(yè)持續(xù)化發(fā)展腳步。

關(guān)鍵詞：循環(huán)水系統(tǒng);結(jié)垢;腐蝕

1工業(yè)循環(huán)水管道結(jié)垢和腐蝕相關(guān)問題

結(jié)垢以及腐蝕成為制約工業(yè)循環(huán)水管道運(yùn)用有效性的一個(gè)因素，同時(shí)兩者之間存在密切關(guān)聯(lián)，通常而言，腐蝕會(huì)造成結(jié)垢、結(jié)垢會(huì)造成腐蝕，長時(shí)間會(huì)降低循環(huán)水管道的運(yùn)用性能，促使機(jī)泵的運(yùn)行負(fù)荷有所增加，阻礙管道設(shè)備和系統(tǒng)換熱冷卻過程的順利進(jìn)行，一方面降低工業(yè)生產(chǎn)綜合效率，另一方面，降低生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。即便我國已經(jīng)對水管道的保護(hù)工作采取科學(xué)的措施，然而，依舊無法避免水管道結(jié)垢以及腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生，不能確保水管道腐蝕問題從根源上解決，具體如下。

1.1流速

若循環(huán)水管道內(nèi)部水流速越大，結(jié)垢的附著速度就越慢。但有時(shí)循環(huán)水流速受到一些因素影響，或者溫度偏向于一側(cè)化，使管道內(nèi)壓力不穩(wěn)定減緩循環(huán)水流速，這樣也增加了結(jié)垢和腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生概率，因此若未定期對管道或者換熱器內(nèi)的垢漬進(jìn)行清理以及日常阻垢劑添加不及時(shí)，會(huì)影響管道內(nèi)輸送效率，無法達(dá)到生產(chǎn)需要，使部分設(shè)備溫度驟升，嚴(yán)重的可能造成設(shè)備事故，影響正常的開車以及換熱器和管路的使用壽命。

1.2硬度堿度、PH值對循環(huán)水的影響

循環(huán)水處理工藝主要分為兩種，一種針對中低硬度水質(zhì)的自然PH值運(yùn)行工藝，該工藝不需人為控制PH值;另一種針對高硬度高堿度的水質(zhì)，該工藝則需要人為控制pH值。例如：陜西龍門煤化工地處禹門口黃河流域沿岸，經(jīng)調(diào)研分析：水中鈣離子、硅離子成分過高為中高硬度水質(zhì)，導(dǎo)致主要問題是管道結(jié)垢。當(dāng)Ca2+、濃度高時(shí)堿度需要降低，但堿度過低系統(tǒng)更容易腐蝕，而堿度高時(shí)則容易結(jié)垢，因此在循環(huán)水管道中堿度大于200mg/l后，隨著堿度的增加CaCO3沉積率也會(huì)明顯增加。在Ca2+濃度和堿度這兩個(gè)因素對CaCO3沉積率的影響中，堿度為影響CaCO3沉淀的主要因素。

1.3溫度

溫度也是導(dǎo)致循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行效率低下的主要原因;其一當(dāng)循環(huán)水進(jìn)入涼水塔時(shí)，為保證其循環(huán)水溫度在規(guī)定范圍內(nèi)，夏季溫度較高風(fēng)機(jī)基本處于開3備2的狀態(tài)。在生物黏泥附著期間本地氣溫已降至10℃左右臨近10月，但涼水塔內(nèi)溫度在一段時(shí)間內(nèi)仍維持在25℃左右，甚至最高出現(xiàn)30℃，經(jīng)查找發(fā)現(xiàn)循環(huán)水溫度高會(huì)導(dǎo)致生物泥附著能力極強(qiáng)，黏附于表面積很小的濾網(wǎng)上，同時(shí)也能在涼水架內(nèi)塑料填料上進(jìn)行大面積附著，阻礙氣流通道，降低氣體流速，使涼水架冷卻效率低、效果差，導(dǎo)致循環(huán)水保持高溫運(yùn)作參與生產(chǎn)。其二，由于循環(huán)水換熱器壁溫較高，同時(shí)循環(huán)水中硬度鹽并未能全部除盡，從而導(dǎo)致碳酸鈣結(jié)垢趨勢加重，同時(shí)溫度高也能導(dǎo)致?lián)Q熱器腐蝕加重。

2循環(huán)水系統(tǒng)結(jié)垢與腐蝕的處理措施

2.1管理好水的流速

流速管理成為減小工業(yè)循環(huán)水管道腐蝕產(chǎn)生概率的有利因素，即檢測循環(huán)水管道水質(zhì)流速，通常來講，把流速調(diào)整在大于等于1m/s的數(shù)值即可，由此控制循環(huán)水管道出現(xiàn)結(jié)垢與腐蝕后果。定期清理循環(huán)水管道，通過分散劑與檸檬酸多次清理，在很大程度上提高水管道水質(zhì)流速穩(wěn)定，調(diào)整在一定范圍，繼而達(dá)到水速管理的有效目標(biāo)。

2.2控制循環(huán)水垢

在控制水管道出現(xiàn)結(jié)垢與腐蝕現(xiàn)象的過程中，應(yīng)盡可能地減小結(jié)晶離子實(shí)際濃度，將離子調(diào)整在規(guī)定范圍指數(shù)內(nèi)。還應(yīng)保障結(jié)垢離子的平衡性，適當(dāng)破壞結(jié)垢離子出現(xiàn)結(jié)晶過程，如碳酸鈣，對水垢的控制方法進(jìn)行明確，多樣化的方式均可實(shí)現(xiàn)碳酸鹽硬度的減小，立足于技術(shù)經(jīng)濟(jì)的視角，巧妙地進(jìn)行離子交換或者去除鈣離子思路，增加石灰量。在結(jié)晶期間，引進(jìn)聚磷酸鈉以及磷酸酯，或者亞氨基二乙酸鹽。與此同時(shí)，可采取聯(lián)合控制的手段管理水管道腐蝕現(xiàn)象，增加保護(hù)膜，起到防垢與防腐蝕的作用，保護(hù)膜基本上不會(huì)阻礙熱量的傳遞過程，在每種用水設(shè)備中均能夠利用，所以更顯著地利用在工業(yè)循環(huán)用水處理中[1]。除此之外，循環(huán)水管道腐蝕與結(jié)垢現(xiàn)象的避免可引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，處理與加工循環(huán)水之前，深層次的掌握水管道運(yùn)作情況，對相關(guān)環(huán)節(jié)的操作過程進(jìn)行掌握，調(diào)整好循環(huán)水實(shí)際的濃縮比例，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)監(jiān)控水管道結(jié)垢生成，將工業(yè)水循環(huán)管道的保護(hù)工作落到實(shí)處。

2.3實(shí)施檢驗(yàn)補(bǔ)充水操作

長時(shí)間運(yùn)行工業(yè)循環(huán)水管道期間，時(shí)常產(chǎn)生循環(huán)水量不足的問題，以強(qiáng)化工業(yè)穩(wěn)定性生產(chǎn)為目的，相關(guān)人員要結(jié)合水量的具體狀態(tài)具體化補(bǔ)充。所以處理循環(huán)水管道腐蝕問題以及結(jié)垢問題期間，應(yīng)開展補(bǔ)充水的檢驗(yàn)操作，重點(diǎn)是由于補(bǔ)充水中涉及金屬元素和化學(xué)元素，應(yīng)多次檢測促使補(bǔ)充水的質(zhì)量提升[2]。并且引進(jìn)水體檢測的模式，從根源上明確循環(huán)水運(yùn)用的標(biāo)準(zhǔn)，從某種程度上而言，規(guī)避循環(huán)水管道腐蝕情況出現(xiàn)。還應(yīng)安排專業(yè)化的工作者，動(dòng)態(tài)跟蹤水管道的運(yùn)行狀態(tài)，若出現(xiàn)異常應(yīng)即刻處理，體現(xiàn)工業(yè)循環(huán)水管道運(yùn)用的安全性。

2.4管理水質(zhì)濃縮倍數(shù)

因?yàn)楣I(yè)循環(huán)水管道在運(yùn)行期間時(shí)常會(huì)受到溫度變化而出現(xiàn)變動(dòng)，對應(yīng)的水質(zhì)濃縮倍數(shù)會(huì)呈現(xiàn)不穩(wěn)定性，造成水管道結(jié)垢以及腐蝕情況出現(xiàn)。所以處理循環(huán)水管道腐蝕問題的過程應(yīng)及時(shí)添加水處理劑，抵抗溫度的變化，管理好水質(zhì)濃縮倍數(shù)，降低循環(huán)水管道結(jié)垢概率[3]。還應(yīng)通過氧化殺菌劑處理水質(zhì)中含有的微生物，構(gòu)建完整的溫度冷卻體系，由此關(guān)聯(lián)實(shí)際情況加工循環(huán)水管道，講水質(zhì)濃縮倍數(shù)調(diào)整在一定范圍，保障工業(yè)循環(huán)水管道運(yùn)用的規(guī)范性更為凸顯。

2.5加強(qiáng)緩蝕、阻垢、殺菌技術(shù)的深化研究

在重工業(yè)企業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行中，由于實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境的影響，通常會(huì)有腐蝕、結(jié)垢、菌藻等問題的產(chǎn)生。如果處理不及時(shí)，或者技術(shù)運(yùn)用不得當(dāng)，這些冷卻系統(tǒng)的結(jié)垢、腐蝕，以及微生物污染等，將會(huì)對企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行，以及企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備的安全性、穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響，危及設(shè)備使用壽命。更有甚者，甚至造成生產(chǎn)工序的停產(chǎn)。因此，必須對這些企業(yè)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)的緩蝕、阻垢、殺菌技術(shù)深化研究，緩解或者降低腐蝕、結(jié)垢、菌藻等問題對企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備的影響[4]。另外，水處理自動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，對于企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備的緩蝕、阻垢、殺菌等也具體很大的作用。在重工業(yè)企業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行中，采用電子控制系統(tǒng)，對于循環(huán)水的水質(zhì)、水量、菌藻等微生物，以及藥劑濃度的變化全程監(jiān)控，并自動(dòng)加藥，不僅可以使處理效果達(dá)到最佳，還有利于設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)，有利于重工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的安全和穩(wěn)定。

結(jié)束語：

循環(huán)水系統(tǒng)是企業(yè)生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在生產(chǎn)過程中具有非常重要的作用。循環(huán)水管道充當(dāng)工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)組成分支，特別是對工業(yè)水資源實(shí)施循環(huán)再利用，促使水資源的消耗量減小。新時(shí)期下應(yīng)全方位分析工業(yè)循環(huán)水管道結(jié)垢以及腐蝕的影響因素，采取有效的途徑解決這些問題，最終的目的是確保循環(huán)水管道可以穩(wěn)定使用，保障工業(yè)生產(chǎn)成效可以提升，帶動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)步與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張向農(nóng). 循環(huán)水系統(tǒng)銅質(zhì)換熱器腐蝕原因及控制[J]. 石油煉制與化工，2021，52（12）：109-112.

[2]王起露，毛春彪. 發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)提升及應(yīng)用實(shí)踐[J]. 冶金動(dòng)力，2020（09）：55-57+60.

[3]畢方麗. 煉油循環(huán)水系統(tǒng)腐蝕分析及防護(hù)[J]. 中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2018（01）：148-149.