油田含聚污水在換熱表面的結垢特性研究

中圖分類號：TE345 文獻標志碼：A 文章編號：1002-4026（2025）04-0106-12

Abstract：Foulingisacommonproblem intheeficientconversionandutizationof energyasitsignificantlyreduces heat transfereffciencyand jeopardizes theoperationalsafetyof equipment.Inrecent years，withtheapplicationof polymeroil drive technologyinrecent years，thefoulingproblemcausedby HPAMintherecovered fluidhasgradualyattacted atention.Scaling processesaremorecomplex andfouling is more stubborn inHPAM-containing environments than in HPAMfreeenvironments.Herein，toaddress the foulingof polymer-bearing wastewateronthesurfaceof heat-exchanger equipment，we experimentallyinvestigated the impacts offactors suchas heat-exchangersurface temperature，HPAM mass concentration，hydrolysis degree，fluidsalinity，andsurfaceroughness onthefoulingrateandidentiedthefoulingpatterns of polymer-bearing wastewater on such surfaces.It was found that polymerconcentrationisthemostimportant factor affctingthefoulingrateofpolymer-bearing wastewater.Thefoulingrate decreasesand then increases with increasing HPAM mass concentration，and HPAMexertsanantagonistic efect onthe fouling rate.The foulingrateincreases with increasing heat-exchanger surface temperature，andboilingaccelerates thesurface foulingrate.Inadition，thereisacriticaldegreeof HPAM hydrolysisat which thefouling rateisthe highest，while thesurfaceroughness has no significant efect onscalingrate. Key words ： polyacrylamide； polymer-bearing wastewater； heat-exchanger surface； fouling rate

換熱器換熱效率直接決定工業熱能利用效率的上限，而換熱表面結垢顯著增大傳熱熱阻、降低傳熱效率，從而制約這一上限。《中國能源統計年鑒》2023年數據顯示，我國目前的能源利用效率僅為 36.5% ，結垢導致的傳熱效率下降已然不可忽視。常見的鋼鐵換熱表面，結垢與腐蝕間存在一定的內在聯系[1]，兩種作用效果的疊加大幅降低了換熱器的使用壽命，在造成資源浪費的同時也提高了設備運行費用。據統計，結垢造成的經濟損失約占工業化國家國民生產總值的 0.2%^[2] ，而我國僅結垢對鍋爐和汽輪機造成的損壞所導致的經濟損失也占到了國內生產總值的 0.169%^[3] 。因此，結垢對傳熱表面的負面影響受到了廣泛的關注，但目前的研究大多關注硫酸鈣[45]、碳酸鈣[和硫酸鋇[等無機鹽礦物污垢。隨著聚合物提高采收率技術在油藏開發領域的應用，發現聚合物影響下沉積在換熱表面的污垢與礦物垢有明顯差異，且更為頑固、難以脫除。

對聚合物影響結垢的研究最早可追溯至1987年，Moradi和 Doe^[8] 共同發現了HPAM與 Ca²⁺ 、 Mg²⁺ 等二價陽離子在溶液中共存時，能在一定條件下以沉淀形式從溶液中析出導致溶液變渾濁，并判斷這種現象溯源于 HPAM中的丙烯酸（AA）基團與溶液中離子的交聯，這一觀點在后續研究中被廣泛引證。國內的聚驅應用相對較晚，大慶油田從2005年開始對聚驅進行商業應用，井下泵結垢問題隨即被注意到。2007年，LIU等[9尋得了一種削減表面結垢速率的途徑——在用于制作井下泵的材料表面涂覆一層表面能較低的陶瓷材料，發現涂敷陶瓷材料后井下泵結垢速率有明顯的降低，因而推斷材料表面能是影響表面結垢速率的關鍵因素之一。2011—2013 年，Wylde[10-1]和 Zheng[12]先后就化學驅/聚合物驅所用組分對油水分離過程中過程裝備的影響進行了綜述，二人均發現聚合物能夠大幅提升污垢的頑固性。分析原因為加熱管高溫促進HPAM 分解，從而覆蓋在換熱管表面增加表面熱阻，造成局部超溫。2017年，Wang[13]使用靜態瓶測試方法對 HPAM影響結垢問題進行了進一步探究，發現HPAM作用下的污垢相比常規污垢能顯著增加除垢劑的用量。此外，還發現HPAM能改變污垢形貌，于是推斷污垢頑固性增加的直接原因是形貌的改變。

目前對含聚污水結垢問題的研究并不豐富，對含聚污水結垢問題的影響因素探究較少，結垢規律不夠明晰。在節能降耗的要求下，回收余熱資源不僅能實現開源，更能降低熱污染、減少熱害。目前，我國余熱回收率僅為 30%^[14] ，限制余熱回收效率的一大瓶頸正是余熱回收換熱器中嚴重結垢現象。因此，探究含聚工質在換熱表面的結垢規律不僅具有理論創新性，更對現場應用有重要的指導意義。

本文針對換熱設備中含聚污水結垢問題，以室內實驗研究了不同工況下HPAM對表面結垢速率的影響規律。首先，對孤一聯合站的污水進行水質分析和聚合物組分監控，并基于其結果確定實驗所用模擬液的組成，為探究結垢機理和影響因素分析提供必要的數據支撐。隨后在室內實驗臺上研究換熱表面溫度、HPAM質量濃度、HPAM水解度、溶液礦化度、表面粗糙度和換熱表面材料等因素對含聚污水在換熱設備中結垢速率的影響，獲得含聚污水在換熱設備中的結垢規律。

1含聚污水與垢樣的物性分析

1.1 污水的物性表征

對勝利油田孤一聯合站含聚污水水樣進行水質檢測，結果如表1所示

表1工質水質分析

Table1 Composition analysis of the working fluid

結果表明，含聚污水礦化度較高，主要成垢離子為 Ca²⁺ 、 M_g²⁺ 和 HCO₃^- 。除常規成垢離子外，樣品中含有一定濃度的聚合物，質量濃度在 100～1000mg/L 之間。

1.2 垢樣分析

設計并制作了一臺箱式污垢取樣器，所用取樣掛片包含4種材料：304不銹鋼、黃銅、鋁合金和316不銹鋼，表面均經過拋光處理，并經激光切割為如圖1所示 25mm×25mm×1mm 的金屬薄片，經過處理后置于取樣器內取樣。整理不同材料金屬片在含聚合物工質中的質量變化，如圖2所示。

圖1污垢取樣所用不同材料所制金屬片 Fig.1Thin metalsheets made of different materials prepared for collecting fouling substances

圖2不同材料金屬片在含聚合物工質中的質量變化Fig.2Mass variation of metal sheets of diffrentmaterialsinpolymer-containing fluids

可見，在不存在換熱的情況下，黃銅和鋁合金表面結垢-腐蝕所帶來的質量增加量要高于304不銹鋼和316不銹鋼。然而由于質量變化微小，無法使用XRD手段分析污垢的組成，于是對金屬片表面做掃描電鏡SEM表征，觀察其表面污垢形貌。對在含聚合物工質中完成取樣的金屬片拍攝宏觀特征圖像，如圖3所示。

圖3表面結垢特性與圖2質量變化趨于一致：304不銹鋼和316不銹鋼表面變化不明顯，而黃銅和鋁合金表面有明顯變化，鋁表面有大量白色物質，黃銅則更甚。為進一步分析表面殘留物質，對304不銹鋼、鋁合金和黃銅金屬片表面做SEM分析，如圖4所示，并對其中較有代表性的樣品放大，如圖5所示。

圖3取樣后金屬片表面細節

Fig.3Images of thin metal sheets after collecting fouling substances

圖4不同材料表面的污垢堆積形態

Fig.4Accumulation of fouling substances on the surfaces of different materials

圖4表明污垢在鋁合金表面和不銹鋼表面均以細小顆粒緊密堆積的，這與其宏觀表現一致，污垢較為致密，不易被刮下。而圖5中所示的黃銅表面，污垢形態與前三者完全不同，污垢為網絡分布的片狀。考慮到現場工質中存在一定量的HPAM，其形貌如圖6所示。

圖5黃銅表面附著污垢的形貌 Fig.5Morphology of fouling on brass

圖6 HPAM形貌

Fig.6Network structure of HPAM

結合HPAM的形貌與黃銅片表面污垢分布的SEM圖像，推斷HPAM對污垢有一定黏著作用，正是這種黏著作用將污垢吸附在黃銅表面，進而使污垢呈現出沿三維網絡分布的分布規律。黃銅表面呈現網狀分布而其他材質為顆粒緊密堆積的現象可能是由于黃銅表面的特殊性質導致的。黃銅可能具有更多的活性表面或表面氧化物，或具有更多的缺陷和孔隙，這些特性可能促使 HPAM在黃銅表面形成網狀結構。另外，不同材質的表面性質也不同，因而對HPAM的吸附和沉積有不同的影響。黃銅可能具有更強的反應性，使得HPAM更容易形成網狀結構，而其他材質可能對HPAM的吸附能力較弱，導致HPAM更傾向于以顆粒緊密堆積的形式存在。

2 含聚污水實驗系統與步驟

2.1 實驗系統

研究結垢問題的關鍵在于模擬換熱工質的配制，根據含聚污水水質檢測結果，本實驗配置的溶液組成如表2所示。

表2溶液組成 Table2 Composition of synthetic brine

結垢問題的實驗研究方法多樣，有DSL方法、動態實驗法和靜態實驗法等。對于常規的無機鹽結垢問題，管內-管外工質雙流動的動態實驗即可模擬換熱器的實際運行特性。但含聚污水結垢問題有其特殊性：一方面，HPAM組分大幅增加了溶液黏度，使得改變聚合物質量濃度時仍有大量高質量濃度HPAM的舊工質留存于管路，導致HPAM質量濃度的控制出現較大誤差;另一方面，HPAM熱穩定性較差，若將含 HPAM的工質升到較高溫度，則HPAM可能在恒溫設備和工質流動管路上附著，致使污垢在局部位置聚集，從而影響實驗的精度。于是本研究使用靜態實驗法探究HPAM對換熱表面結垢速率的影響特性。

實驗系統由溫控系統、模擬系統和溫度記錄系統組成，實驗裝置如圖7所示。溫控系統為一臺循環加熱器，熱甘油在加熱器中被加熱到預定溫度后由加熱器泵出，熱甘油經保溫處理的硅膠管流經換熱管段，并最終回到循環加熱器內。模擬系統由固定裝置、換熱管段和溶液容器組成，固定裝置將換熱管固定在確定位置，且浸入模擬液的深度維持恒定;被熱甘油加熱到確定溫度的換熱管段浸沒到模擬液中，實現對換熱器結垢過程的模擬。本研究所用的換熱管為外徑 8mm ，壁厚 1mm 的U型管，材料為304不銹鋼，外表面做拋光處理。溫度記錄系統由熱電偶和溫度記錄儀組成，3組熱電偶 和C分別監控溶液溫度、換熱管進口溫度和換熱管出口溫度，溫度記錄儀實時記錄3組熱電偶的示數，頻率 1s^-1 ，從而實現對整個模擬過程的監控。

圖7 實驗裝置圖

Fig.7Experimental setup

2.2 實驗步驟

2.2.1 換熱管準備

（a）使用鑷子夾取蘸有沸程為 60～90^°C 的石油醚的脫脂棉仔細清洗換熱管，以去除表面的油污。（b）將換熱管浸沒在盛去離子水的燒杯中，將燒杯置于超聲波清洗器中清洗 10min 。（c）取出換熱管，使用無水乙醇除去換熱管表面的水分，并將換熱管轉移入恒溫 105^°C 的鼓風干燥箱內干燥 30min 。（d）取出換熱管，自然冷卻至室溫，并置于分析天平上連續稱重至少5次，去除壞點后求取剩余數據的平均值作為換熱管的初始質量 M₁ 。

2.2.2 溶液準備

（a）取一定量去離子水煮沸后冷卻至室溫以去除去離子水中的溶解氣，將除氣并冷卻的去離子水盛于燒杯中，并將燒杯置于超聲波清洗器內，超聲波清洗 10min 以進一步脫氣。（b）將盛有脫氣去離子水的燒杯置于磁力攪拌器上，持續攪拌并緩慢加入HPAM顆粒，隨后封閉燒杯口，攪拌至少 ^12h ，直至溶液澄清且不再有塊狀物。

（c）在小燒杯中分別配制 NaCl，CaCl₂ 和 NaHCO₃ 溶液，將溶液先后轉移入已配置好的HPAM母液中，使用脫氣的去離子水潤洗燒杯，并定容至目標容量。（d）攪拌溶液直至均勻混合，取 300mL 溶液置于小燒杯中，封閉燒杯口并加熱至初始溫度（ 20% ），實驗在恒溫（ 20% ）實驗室中進行。

2.2.3 前處理

（a）將換熱管嵌套進固定裝置中，隨后與循環加熱器的進出水管相連，并使用扎帶固定。

（b）啟動循環加熱器，反復調整循環加熱器內熱流體溫度直至負責監控換熱管進口熱流體溫度的熱電偶B示數為預設的表面溫度，在此溫度下預熱換熱管 10min 。

2.2.4 測試

（a）將熱電偶嵌套進固定裝置中，隨后將固定裝置蓋于裝有模擬采出液的小燒杯上，開啟溫度記錄儀，以一定時間步長采集溶液溫度變化數據。（b）待到溶液中熱電偶示數達到預設的目標溫度（ 45^°C ）時停止計時，記錄加熱所用時間 t₁ 。（c）取出固定裝置，暫停溫度記錄，使加熱管表面污垢在空氣中自然干燥。（d）更換一組小燒杯和模擬液，重復步驟（b）和（c），獲取 t₂、t₃、t₄、t₅ 和 t₆ 。

2.2.5 后處理與數據處理

（a）將加熱管從固定裝置上取下，倒出管內殘余熱甘油，用蒸餾水清洗表面污垢并沖洗管內殘余的甘油，隨后將換熱管放入干燥箱中干燥。

（b）將干燥的加熱管取出，冷卻至室溫，隨后置于精密分析天平上連續稱重至少5次，去掉壞點后取平均值作為終結質量 M₂ 。

（c）按照式（1）計算平均結垢速率：

3 實驗結果與討論

3.1 溫度對含聚溶液結垢的影響

對含聚合物的溶液體系而言，溫度影響溶液的結垢特性，選擇4個溫度（70、90、110和 130^°C ）設計實驗，分析溫度對含聚污水結垢特性的影響，結果如圖8所示。

圖8展示了換熱管在含聚污水中的結垢速率受換熱表面溫度的影響，在聚合物任意質量濃度下，表面溫度升高可以明顯提升結垢速率，其中結垢速率提升幅度在 90～110% 之間最明顯。高表面溫度對結垢速率的提升作用與溶液沸騰有關，沸騰作用對溶液存在較為明顯的攪拌作用，大幅加速了 Ca²⁺ 和 HCO₃^- 在溶液中均相成核的速率，從而加速了顆粒污垢的生成和附著到表面的過程

3.2 HPAM質量濃度對含聚溶液結垢的影響

選擇5個HPAM質量濃度（0、100、200、400和800mg/L ）設計實驗，分析HPAM質量濃度對含聚污水結垢特性的影響，結果如圖9所示。

圖8溫度對含聚污水結垢的作用 Effect of temperature on the fouling rate of polymer-bearingwastewater

圖9的HPAM質量濃度對換熱管結垢速率的影響規律則相對較為復雜：在任何表面溫度下，溶液中HPAM質量濃度為 100mg/L 時，結垢速率相比無聚合物溶液出現急劇下降，而后隨著HPAM質量濃度升高，結垢速率逐漸升高，且升高幅度隨換熱溫度增加而增加。圖10展示的結垢速率變化規律在換熱管的宏觀結垢形態上也得到了印證。由上述現象可做出推斷：HPAM對整體結垢速率的改變存在兩面性，一方面可以抑制碳酸鈣在換熱表面結垢的過程;另一方面則可以促進碳酸鈣污垢在換熱表面沉積。HPAM對宏觀污垢沉積速率的改變作用則取決于上述兩種作用的相對強弱。

圖9 HPAM質量濃度對含聚污水結垢的作用 Fig.9 Effect of HPAM concentration on the fouling rateofpolymer-bearingwastewater

圖10 130‰ 下換熱管在含不同質量濃度 HPAM的污水中結垢情況 Fig.10Fouling on test tubes under different HPAM concentrations at 130^qC

3.3 換熱管表面粗糙度對含聚污水結垢的影響

表面粗糙度是影響換熱表面礦物垢沉積的重要參數，但此參數難定量控制，表面粗糙度對結垢速率的影響特性研究較少，已有研究發現礦物垢的沉積速率并不隨表面粗糙度線性增加[15]，但表面粗糙度對含聚污水結垢速率的影響尚不清晰。本研究中使用粒度不同的砂紙打磨304 鋼質模擬換熱管，隨后用Time 3202型手持式粗糙度測量儀測定模擬換熱管的表面粗糙度 R_a 并記錄，維持換熱管溫度為 110^°C ，HPAM質量濃度為 800mg/L ，HPAM水解度為 40% ，實驗方案如表3所示，表面粗糙度對含聚污水結垢速率的影響，如圖11所示。

表3表面粗糙度對HPAM影響結垢的作用的實驗方案

Table 3Experimental scheme for investigating the effect of surface roughnesson HPAM-induced fouling

圖11表面粗糙度對換熱管在含聚污水中結垢速率的影響

Fig.11Effect of surface roughness on the rate of fouling of heat-exchanger tubes by polymer-bearing wastewate1

圖11表明HPAM存在時，表面粗糙度對結垢速率幾乎沒有影響，不同表面粗糙度間結垢速率的差異甚至可以被誤差棒覆蓋。由于礦物垢在換熱表面沉積時，粗糙度能改變附著位點的數量、晶核成長能壘等條件從而改變污垢沉積速率。采用掃描電子顯微鏡觀察不同污垢形貌，分析表面粗糙度對結垢速率影響的原因，如圖12所示。

圖12HPAM對污垢聚集形態的影響

Fig.12Effect of HPAM on the accumulation of fouling substances

圖12可見HPAM作用下污垢不再是凌亂堆積的條棒狀方解石，而是團聚為片狀，且表

面平整。由于平整表面僅存在于換熱面，可推斷HPAM在換熱表面優先附著從而消除表面粗糙度的影響，隨后持續黏附污垢顆粒并改變其團聚形態，最終致使污垢堆積為有平整表面的片狀形貌。

3.4溶液礦化度對含聚污水結垢的影響

礦化度是指水中含有鈣、鎂、鋁和錳等金屬的碳酸鹽、重碳酸鹽、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽以及各種鈉鹽等的總和，是描述溶液中溶解離子總數的物理量。由于結垢是受沉淀溶解平衡控制的物理過程，工質礦化度的變化會導致含聚污水結垢特性發生改變。本研究中維持成垢的 NaHCO₃ 與 CaCl₂ 質量濃度恒定，控制其他因素對礦化度的影響，通過改變 NaCl 質量濃度使溶液礦化度等距增加。設置表面溫度為 110°C ，HPAM質量濃度為 800mg/L ，HPAM水解度為 40% ，實驗方案如表4所示，礦化度對含聚污水結垢速率的影響，如圖13所示。

表4溶液礦化度影響結垢問題的實驗方案

Table 4Experimental scheme for investigating the effect of fluid' salinity on fouling

圖13表明，工質礦化度對含聚污水結垢速率存在一定影響。隨著礦化度從 2757.7mg/L 提升至 15663.6mg/L ，結垢速率下降 18.39% 。但結垢速率下降與礦化度增加并非線性關系，在礦化度增加到 7 059.7mg/L 時，結垢速率已經降低8.74% ，隨后降低幅度逐漸減弱。相關文獻也證實，溶液中的正價離子可以中和聚丙烯酰胺分子鏈上的負電荷，從而增加水中離子與鏈上離子之間的排斥力，導致展開分子鏈的能力以及鏈纏繞概率降低，從而顯著削減含聚溶液的黏度[16]，而黏度降低的幅度隨 Na⁺ 質量濃度的增加呈現逐步削弱的趨勢[17]。溶液礦化度升高導致含聚溶液黏度降低，削減成垢離子在換熱表面滯留的時間，從而降低結垢速率。

3.5 HPAM水解度對含聚污水結垢的影響

圖13礦化度對含聚污水結垢速率的影響 Fig.13Effect of mineralization on the scaling rate of effluents containing polymerization

部分水解的聚丙烯酰胺（HPAM）本質是聚丙烯酰胺（PAM）中的一部分丙烯酰胺（AM）單體水解為丙烯酸（AA）單體的產物，而HPAM的水解度即定義為HPAM中AA單體在AA單體和AM單體之和中的摩爾分數。不同水解度的HPAM會對結垢速率表現出不同的作用效果，本研究選取了常見的水解度，實驗方案如表5所示，水解度對含聚污水結垢速率的影響，如圖14所示。

表5HPAM水解度對結垢特性影響的實驗方案

Table 5Experimental scheme for investigating the effect of hydrolysis degree of HPAM on fouling

圖14表明，在HPAM水解度由 0% 增加至 40% 時，結垢速率隨HPAM水解度上升而平穩增加；但這種趨勢并不會一直延續，在HPAM水解度為 100% ，即工質中的聚合物不再是HPAM而是聚丙烯酸（PAA）的時候，換熱表面結垢速率會驟降至低于 0% 水解度（即PAM）的水平，且遠低于無聚溶液中的結垢速率。說明HPAM水解度對含聚污水結垢速率有明顯的影響，且可能存在一個臨界值使得結垢速率最高。

3.6 換熱管材料對含聚污水結垢的影響

使用黃銅、紫銅、鋁合金和TA1鈦合金等材料替代不銹鋼是降低腐蝕-結垢導致的換熱表面傳熱量下降的常見手段。不同金屬表面在浸潤性、熱導率等物

圖14HPAM水解度對含聚污水結垢速率的影響 Fig.14Effect of hydrolysis degree of HPAM on the fouling rateof polymer-bearingwastewater

性方面有較大區別，致使表面所生污垢在形貌、附著性等方面表現出差異[18]。已有研究表明礦物垢在熱導率較高的材料表面有較快的結垢速率。為探究在含聚合物的模擬工質中結垢速率是否有類似規律，本研究將用紫銅、鋁合金和TA1鈦合金3種材料制成的換熱管分別在含聚模擬液和無聚模擬液中進行結垢實驗，維持HPAM水解度為 40% ，質量濃度為 800mg/L ，換熱表面溫度為 110^°C 。實驗方案如表6所示，換熱管材料對含聚污水結垢速率的影響，如圖15所示。

表6換熱管材料影響含聚污水結垢的實驗方案

Table 6Experimental scheme for investigating the effect of different tube materials on the fouling rate of polymer-bearing wastewater

圖15換熱管材料對含聚污水結垢速率的影響 Fig.15Effect of different materials of heat-exchanger tubes on the fouling rateof polymer-bearingwastewater

圖15表明在無聚溶液中，表面結垢速率與表面材料的熱導率呈正相關，由熱阻模型分析可知原因在于在熱流體溫度恒定時，高熱導率材料表面溫度更高，成垢離子在換熱表面結合、成核并長大的速率更快。而在含聚溶液中，除304不銹鋼材料表面結垢速率未出現明顯變化外，其余材料表面結垢速率均出現不同程度的下降，其中紫銅材料降幅最大，約為 88.1% 。即紫銅抵抗含聚污垢沉積的能力最強，紫銅和鈦合金換熱管表面結垢情況如圖16所示。

0000（a）紫銅 （b）TAl鈦合金

圖16直觀支撐了圖15中所得結論，紫銅和TA1鈦合金均能對HPAM作用下的污垢表現出一定的抵御能力，其中紫銅的抗垢能力要遠強于鈦合金。TA1鈦合金能對礦物垢表現出較強的抵抗能力，但對含聚污水結垢的抗垢能力不是很強，即使表面經過拋光，HPAM作用下的污垢依然可以團聚成大塊，并整塊附著于換熱管表面。

4 結論與展望

通過設計搭建靜態結垢模擬實驗臺，探討了溫度、HPAM質量濃度、表面粗糙度、溶液礦化度、HPAM水解度和不同材料對含聚污水在換熱表面結垢速率的影響。研究發現：結垢速率隨溫度升高而增加， 100^°C 后顯著增加，沸騰加速結垢;在確定溫度下，結垢速率隨HPAM質量濃度增加先減后增，HPAM對結垢速率存在相互拮抗的兩方面作用;表面粗糙度對結垢速率影響甚微，HPAM可優先附著消除粗糙度影響;溶液中的正價離子能降低含聚溶液的黏度，于是結垢速率隨礦化度升高而降低;HPAM水解度對結垢速率影響明顯，水解度增加使結垢速率先增后降，存在一個臨界值使得結垢速率最高;在HPAM存在時，表面結垢速率不隨材料熱導率增加而增加，紫銅材料降低結垢速率效果最佳。

系統地探討了油田含聚污水在換熱表面的結垢特性，然而，針對這一領域的研究仍有許多尚未解決的問題和潛在的研究方向，值得在未來進一步深入探討。首先，本文立足實際，未對所用模擬測試液中的離子濃度進行人為增加，因而在較低溫度下，模擬換熱管表面結垢速率較慢，無法在有限的實驗時間內積累XRD 分析的污垢量，因而未對不同影響因素下的污垢組成進行詳細分析，不同材質與HPAM相互作用的機制也仍需進一步的研究。本文發現了水解度對HPAM影響結垢的作用，但由于材料有限，未能研究并整理出結垢隨HPAM水解度在 0～100% 變化的完整特性，可待后繼者補足。未來研究中也可以進一步分析其他離子或鹽類引起礦化度改變對結垢造成的影響，提高實驗結果的推廣性，另外，可以統計不同油田污水樣品的檢測結果來明確實驗結論。

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