循環水系統結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：在我國工業的發展過程中，人們對水的需求量日益增加。節約用水以及保護水資源發展為重中之重的事情，循環水處理技術在時代創新中逐步得以整合。因此，提高循環水技術，相關人員積極的學習和吸取先進知識技能，積極做好循環水結垢與腐蝕的控制，促使循環水系統運作足夠安全與穩定，增強設備利用率，推動工業生產進程，提升社會綜合效益，加快企業持續化發展腳步。

關鍵詞：循環水系統;結垢;腐蝕

1工業循環水管道結垢和腐蝕相關問題

結垢以及腐蝕成為制約工業循環水管道運用有效性的一個因素，同時兩者之間存在密切關聯，通常而言，腐蝕會造成結垢、結垢會造成腐蝕，長時間會降低循環水管道的運用性能，促使機泵的運行負荷有所增加，阻礙管道設備和系統換熱冷卻過程的順利進行，一方面降低工業生產綜合效率，另一方面，降低生產的經濟效益。即便我國已經對水管道的保護工作采取科學的措施，然而，依舊無法避免水管道結垢以及腐蝕現象的產生，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

若循環水管道內部水流速越大，結垢的附著速度就越慢。但有時循環水流速受到一些因素影響，或者溫度偏向于一側化，使管道內壓力不穩定減緩循環水流速，這樣也增加了結垢和腐蝕現象的產生概率，因此若未定期對管道或者換熱器內的垢漬進行清理以及日常阻垢劑添加不及時，會影響管道內輸送效率，無法達到生產需要，使部分設備溫度驟升，嚴重的可能造成設備事故，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值對循環水的影響

循環水處理工藝主要分為兩種，一種針對中低硬度水質的自然PH值運行工藝，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，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，經調研分析：水中鈣離子、硅離子成分過高為中高硬度水質，導致主要問題是管道結垢。當Ca2+、濃度高時堿度需要降低，但堿度過低系統更容易腐蝕，而堿度高時則容易結垢，因此在循環水管道中堿度大于200mg/l后，隨著堿度的增加CaCO3沉積率也會明顯增加。在Ca2+濃度和堿度這兩個因素對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

溫度也是導致循環水系統運行效率低下的主要原因;其一當循環水進入涼水塔時，為保證其循環水溫度在規定范圍內，夏季溫度較高風機基本處于開3備2的狀態。在生物黏泥附著期間本地氣溫已降至10℃左右臨近10月，但涼水塔內溫度在一段時間內仍維持在25℃左右，甚至最高出現30℃，經查找發現循環水溫度高會導致生物泥附著能力極強，黏附于表面積很小的濾網上，同時也能在涼水架內塑料填料上進行大面積附著，阻礙氣流通道，降低氣體流速，使涼水架冷卻效率低、效果差，導致循環水保持高溫運作參與生產。其二，由于循環水換熱器壁溫較高，同時循環水中硬度鹽并未能全部除盡，從而導致碳酸鈣結垢趨勢加重，同時溫度高也能導致換熱器腐蝕加重。

2循環水系統結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循環水管道腐蝕產生概率的有利因素，即檢測循環水管道水質流速，通常來講，把流速調整在大于等于1m/s的數值即可，由此控制循環水管道出現結垢與腐蝕后果。定期清理循環水管道，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流速穩定，調整在一定范圍，繼而達到水速管理的有效目標。

2.2控制循環水垢

在控制水管道出現結垢與腐蝕現象的過程中，應盡可能地減小結晶離子實際濃度，將離子調整在規定范圍指數內。還應保障結垢離子的平衡性，適當破壞結垢離子出現結晶過程，如碳酸鈣，對水垢的控制方法進行明確，多樣化的方式均可實現碳酸鹽硬度的減小，立足于技術經濟的視角，巧妙地進行離子交換或者去除鈣離子思路，增加石灰量。在結晶期間，引進聚磷酸鈉以及磷酸酯，或者亞氨基二乙酸鹽。與此同時，可采取聯合控制的手段管理水管道腐蝕現象，增加保護膜，起到防垢與防腐蝕的作用，保護膜基本上不會阻礙熱量的傳遞過程，在每種用水設備中均能夠利用，所以更顯著地利用在工業循環用水處理中[1]。除此之外，循環水管道腐蝕與結垢現象的避免可引進先進技術，處理與加工循環水之前，深層次的掌握水管道運作情況，對相關環節的操作過程進行掌握，調整好循環水實際的濃縮比例，利用計算機技術監控水管道結垢生成，將工業水循環管道的保護工作落到實處。

2.3實施檢驗補充水操作

長時間運行工業循環水管道期間，時常產生循環水量不足的問題，以強化工業穩定性生產為目的，相關人員要結合水量的具體狀態具體化補充。所以處理循環水管道腐蝕問題以及結垢問題期間，應開展補充水的檢驗操作，重點是由于補充水中涉及金屬元素和化學元素，應多次檢測促使補充水的質量提升[2]。并且引進水體檢測的模式，從根源上明確循環水運用的標準，從某種程度上而言，規避循環水管道腐蝕情況出現。還應安排專業化的工作者，動態跟蹤水管道的運行狀態，若出現異常應即刻處理，體現工業循環水管道運用的安全性。

2.4管理水質濃縮倍數

因為工業循環水管道在運行期間時常會受到溫度變化而出現變動，對應的水質濃縮倍數會呈現不穩定性，造成水管道結垢以及腐蝕情況出現。所以處理循環水管道腐蝕問題的過程應及時添加水處理劑，抵抗溫度的變化，管理好水質濃縮倍數，降低循環水管道結垢概率[3]。還應通過氧化殺菌劑處理水質中含有的微生物，構建完整的溫度冷卻體系，由此關聯實際情況加工循環水管道，講水質濃縮倍數調整在一定范圍，保障工業循環水管道運用的規范性更為凸顯。

2.5加強緩蝕、阻垢、殺菌技術的深化研究

在重工業企業循環冷卻水系統運行中，由于實際生產環境的影響，通常會有腐蝕、結垢、菌藻等問題的產生。如果處理不及時，或者技術運用不得當，這些冷卻系統的結垢、腐蝕，以及微生物污染等，將會對企業生產設備的正常運行，以及企業循環水系統設備的安全性、穩定性造成嚴重影響，危及設備使用壽命。更有甚者，甚至造成生產工序的停產。因此，必須對這些企業循環冷卻水處理技術的緩蝕、阻垢、殺菌技術深化研究，緩解或者降低腐蝕、結垢、菌藻等問題對企業循環水系統設備的影響[4]。另外，水處理自動技術的應用，對于企業循環水系統設備的緩蝕、阻垢、殺菌等也具體很大的作用。在重工業企業循環冷卻水系統運行中，采用電子控制系統，對于循環水的水質、水量、菌藻等微生物，以及藥劑濃度的變化全程監控，并自動加藥，不僅可以使處理效果達到最佳，還有利于設備的保養和維護，有利于重工業企業生產的安全和穩定。

結束語：

循環水系統是企業生產過程中的一個重要環節，在生產過程中具有非常重要的作用。循環水管道充當工業生產的一個組成分支，特別是對工業水資源實施循環再利用，促使水資源的消耗量減小。新時期下應全方位分析工業循環水管道結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水管道可以穩定使用，保障工業生產成效可以提升，帶動工業領域的進步與發展。

參考文獻：

[1]張向農. 循環水系統銅質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. 發電廠循環水系統水質提升及應用實踐[J]. 冶金動力，2020（09）：55-57+60.

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