水冷却器腐蚀防护专题

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1、1Date：08/01/07孟勇强孟勇强水冷却器故障防护专题水冷却器故障防护专题水冷却器防护讨论2螺杆压缩机应用环境要求螺杆压缩机应用环境要求冷凝液参数冷凝液参数? 冷凝液参数分析冷凝液参数分析 0.3 ppm氨 5 ppm氯化物6.8 to 8.3PH值含量冷凝水参数水冷却器防护讨论3螺杆压缩机水冷却器循环水系统螺杆压缩机水冷却器循环水系统冷却循环水系统的型式冷却循环水系统的型式直流供水系统循环供水系统 闭路循环水系统 开路循环水系统2水冷却器防护讨论4直流冷却水系统螺杆压缩机水冷却器循环水系统螺杆压缩机水冷却器循环水系统直流供水系统直流供水系统水冷却器防护讨论5蒸发排污补充水开路循环冷却水

2、系统螺杆压缩机水冷却器循环水系统螺杆压缩机水冷却器循环水系统开路冷却循环水系统开路冷却循环水系统水冷却器防护讨论6闭路循环冷却水系统工艺介质冷却介质螺杆压缩机水冷却器循环水系统螺杆压缩机水冷却器循环水系统闭路冷却循环水系统闭路冷却循环水系统3水冷却器防护讨论7螺杆压缩机水冷却器水质讨论螺杆压缩机水冷却器水质讨论冷却循环水系统的要求冷却循环水系统的要求高质量的供水系统 有害沉淀物会引起冷却水管路堵塞或者腐蚀 后续水处理防止水中藻类形成 钙含量高可以处理“软化” 充分的水流量 正确的水流对确保运行温度和进行必要的水流平衡很重要 平行水流和串流 ? 平行水流需增加水流要求 这是独立向每个冷却器供水水

3、冷却器防护讨论8水压控制 进口水压30psi 到70psi之间（2bar到4.8bar） 压降在7psi以下（0.5bar） 太高水压形成高的流速具有伤害 ? 磨擦性的固体颗粒导致管子侵蚀 注意：水压需低于冷却剂的压力 这样不至于水进入润滑油系统注意：水压需低于冷却剂的压力 这样不至于水进入润滑油系统 水温控制 进水温度在10-32 用串流形式 进水温度在32 -48 用平行水流形式 热交换比较好的状态是15 -18 的温度差 后冷空气温度降低到进口水温8之内螺杆压缩机水冷却器水质讨论螺杆压缩机水冷却器水质讨论冷却循环水系统的要求冷却循环水系统的要求水冷却器防护讨论9化学成分 金属阳离子 ?

4、钙离子（Ca2+）、镁离子（Mg2+）、钠离子（Na+）、 钾离子（K+）、铁离子（Fe3+）等 化合物阴离子 ? 碳酸根离子（CO32-）、碳酸氢根离子（HCO3-）、硫酸 根离子（SO42-）、氯离子（Cl-）、硝酸根离子（NO3- ）等 这些离子在一定的条件下，会形成相应的盐类螺杆压缩机水冷却器水质讨论螺杆压缩机水冷却器水质讨论冷却循环水系统的要求冷却循环水系统的要求4水冷却器防护讨论107.2 to 7.8PH值 1 ppm氨0 ppm（尽量低）溶解氧 100 ppm氧化硅 2 ppm硝酸盐 50 ppm氯化物 50 ppm硫酸盐 2 ppm铁Langelier指数0到1化学平衡含量水

5、参数冷却水化学含量要求冷却水化学含量要求螺杆压缩机水冷却器水质讨论螺杆压缩机水冷却器水质讨论冷却循环水系统的要求冷却循环水系统的要求水冷却器防护讨论11化学平衡指数化学平衡指数LI=01， PH值接近值接近7 水硬度水硬度 固体溶解总量固体溶解总量(Total Dissolved Solids)100ppm微生物有机质 水的腐蚀性与水的硬度及碱度有关，含高钙和镁的硬水比软 水低的原因可以形成保护膜，然而水中可溶固体含量增加， 会提高水的导电率，导致高的腐蚀速率。水垢的沉积，会增 加传热阻力和压力损失，并且促进局部热腐蚀点螺杆压缩机水冷却器水质讨论螺杆压缩机水冷却器水质讨论水中杂质水中杂质水冷却

6、器防护讨论17氯化物氯化物 破坏保护性表面的钝化膜，不锈钢场合导致点蚀螺杆压缩机水冷却器水质讨论螺杆压缩机水冷却器水质讨论水中杂质水中杂质水冷却器防护讨论18硫酸盐硫酸盐 硫酸盐与氯化物的腐蚀不一样 混凝土制的冷却水池，水中硫酸根离子超过标准很快就会有 危险螺杆压缩机水冷却器水质讨论螺杆压缩机水冷却器水质讨论水中杂质水中杂质7水冷却器防护讨论19悬浮物悬浮物 悬浮物质，如：污浊、灰尘、泥土、淤泥、沙子等 在低流速范围沉积金属表面形成一道物理屏障 可促使氧浓差电池形成和促进局部腐蚀螺杆压缩机水冷却器水质讨论螺杆压缩机水冷却器水质讨论水中杂质水中杂质水冷却器防护讨论20溶解气体溶解气体 氧气：含饱

7、和氧的冷却水会导致腐蚀加剧 二氧化碳：天然的冷却水总是含有二氧化碳，溶解游离二氧 化碳的水使水酸化 硫化氢：存在硫化氢彻底改变水的腐蚀性，腐蚀产生的硫化 物沉积促进腐蚀 氨气：引起黄铜迅速均匀腐蚀和应力开裂，高的含量使纯铜 及铜合金高的均匀腐蚀螺杆压缩机水冷却器水质讨论螺杆压缩机水冷却器水质讨论水中杂质水中杂质水冷却器防护讨论21可溶有机物可溶有机物 过量的可溶有机物往往产生淤泥状的沉淀和污垢PH值值 PH值不是决定水腐蚀性唯一因素，水的硬度，尤其是碳酸盐 硬度，都是最重要的决定因素值不是决定水腐蚀性唯一因素，水的硬度，尤其是碳酸盐 硬度，都是最重要的决定因素螺杆压缩机水冷却器水质讨论螺杆压缩

8、机水冷却器水质讨论水中杂质水中杂质8水冷却器防护讨论221、温度上升提高腐蚀速率 2、促进有机物发酵形成硫化物螺杆压缩机水冷却器水质讨论螺杆压缩机水冷却器水质讨论水的温度水的温度水冷却器防护讨论23过高或过低对腐蚀是有利的 低的会引起热壁效应 高的会破坏保护层螺杆压缩机水冷却器水质讨论螺杆压缩机水冷却器水质讨论水的流速水的流速水冷却器防护讨论24腐蚀腐蚀微 生 物微 生 物结垢沉积结垢沉积螺杆压缩机水冷却器水质讨论螺杆压缩机水冷却器水质讨论冷却循环水的问题冷却循环水的问题9水冷却器防护讨论25冷却器腐蚀形式冷却器腐蚀形式水系统腐蚀 电化学腐蚀 腐蚀产物可以溶解或不溶解 不溶解的物质沉积在传热表

9、面 换热器经长时间运行沉积物聚集 ?阻碍了热交换 ?又促进了腐蚀 水冷却器腐蚀的形式 一般腐蚀，局部腐蚀，点蚀螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论水冷却器防护讨论26冷却器腐蚀危害冷却器腐蚀危害腐蚀破坏冷却水系统的金属 腐蚀产物在换热器中沉积 腐蚀产物沉积而导致换热效率下降 引起系统设备泄漏 工艺侧或水侧的污染 用水量增加 维修和清洗频度增加 增加维修或更换设备管件费用 非计划设备紧急停车螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论水冷却器防护讨论27螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论冷却器腐蚀过程冷却器腐蚀过程腐蚀是金属转变成金属氧化物的过程 阳极：

10、Fe Fe2+2e 阴极：2H2OO24e 4OH 水中：Fe2+2OH-Fe(OH)2 O22H2O4Fe(OH)24Fe(OH)3 以上反应机理，促使微电池在阳极区的金属不断的被溶解而 被腐蚀10水冷却器防护讨论28e-e-e-FexOyOH-OH-O2H2OH2OH2OO2Fe2+阴极（氧减少）阳极（金属流失）螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论腐蚀举例腐蚀举例-铁腐蚀电池铁腐蚀电池水冷却器防护讨论29螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论腐蚀举例腐蚀举例-铁腐蚀电池铁腐蚀电池水冷却器防护讨论30e-e- e-O2OH-CuxOy螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论螺

11、杆压缩机水冷却器腐蚀讨论腐蚀举例腐蚀举例-铜腐蚀电池铜腐蚀电池Anode阳极（金属流失）Cathode阴极（氧减少）11水冷却器防护讨论31螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论腐蚀举例腐蚀举例-铜腐蚀电池铜腐蚀电池水冷却器防护讨论32冷却器腐蚀特征冷却器腐蚀特征水冷却器点腐蚀特征 1.腐蚀主要为点蚀(表现为小孔腐蚀) 2.脱合金腐蚀螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论水冷却器防护讨论33冷却器腐蚀特征冷却器腐蚀特征1.水冷却器水侧点腐蚀形成（简述） 当铜管内壁上有沉积物时，阻止了氧到达下面的金属表面 此时沉积物的下面由于缺氧而成为阳极，引起沉积物下的金 属腐蚀

12、在点蚀坑内，Cu、CuCl和Cu2O并存，使得该处的PH值达 到2.54.0，因此在自催化和酸性条件下，孔蚀将会加剧， 最终穿透金属管壁螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论12水冷却器防护讨论34冷却器腐蚀特征冷却器腐蚀特征2.水冷却器水侧脱合金腐蚀形成（简述） 在有沉积物的地方，由于热扩散不均匀，使得该处的温度很 高，与周围金属形成热电偶电位差，从而使得铜离子能从热 阳极区迁移到冷阴极区而引起局部腐蚀。黄铜通常表现为脱 锌腐蚀，铁白铜则表现为脱镍腐蚀螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论水冷却器防护讨论35冷却器腐蚀速度冷却器腐蚀速度腐蚀的速度取决于在阴极的反应

13、 阴极的面积 阴极的氧化点的数量 极化程度 温度 水的流速 PH值 溶解气体量螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论螺杆压缩机水冷却器腐蚀讨论水冷却器防护讨论36冷却器内部结垢冷却器内部结垢结垢是水中的硬度成分转变为固体 结垢倾向发生在 温度高的区域 表面毛糙的地方 水流慢的地方 PH值升高，结垢趋势增加螺杆压缩机水冷却器结垢讨论螺杆压缩机水冷却器结垢讨论13水冷却器防护讨论37冷却器常见冷却器常见/典型结垢典型结垢碳酸钙 磷酸钙 磷酸铁 氧化铁 硅酸盐螺杆压缩机水冷却器结垢讨论螺杆压缩机水冷却器结垢讨论水冷却器防护讨论38冷却器内部结垢危害冷却器内部结垢危害降低热交换效率 降低生产效率 增加清洗频率 增

14、加能耗和维护费用 增加生产成本/降低利润 增加腐蚀和微生物生长趋势螺杆压缩机水冷却器结垢讨论螺杆压缩机水冷却器结垢讨论水冷却器防护讨论39冷却器内部沉积冷却器内部沉积沉积是水中的悬浮物沉积到系统的某个地方 沉积物由尘粒、腐蚀产物、微生物残骸、油等 沉积倾向在于 水流慢的地方 表面毛糙处 有粘性的地方螺杆压缩机水冷却器沉积讨论螺杆压缩机水冷却器沉积讨论14水冷却器防护讨论40冷却器内部沉积危害冷却器内部沉积危害与结垢类似螺杆压缩机水冷却器沉积讨论螺杆压缩机水冷却器沉积讨论水冷却器防护讨论41冷却器内部微生物形成冷却器内部微生物形成细菌 真菌 藻类螺杆压缩机水冷却器微生物讨论螺杆压缩机水冷却器微生

15、物讨论水冷却器防护讨论42冷却器内部微生物特征冷却器内部微生物特征有氧粘性分泌细菌产生出粘稠、胶状像粘膜一样的沉积物通常带有颜色（黑褐色）螺杆压缩机水冷却器微生物讨论螺杆压缩机水冷却器微生物讨论15水冷却器防护讨论43冷却器内部微生物危害冷却器内部微生物危害影响结垢、腐蚀、和沉积的控制 木质材料腐败 影响换热效率 非计划性故障修复停车螺杆压缩机水冷却器微生物讨论螺杆压缩机水冷却器微生物讨论水冷却器防护讨论44案例一案例一现象：内漏现象：内漏 解剖分析：管子点腐蚀，管板堵，管内有淤泥，并且水呈酸性解剖分析：管子点腐蚀，管板堵，管内有淤泥，并且水呈酸性 水质报告：水质报告：LSI = - 2.28， 硬度：， 硬度：10ppm螺杆压缩机水冷却器案例讨论螺杆压缩机水冷却器案例讨论水冷却器防护讨论45案例二案例二现象：内漏现象：内漏 解剖分析：管子点腐蚀，管板堵，管内有淤泥，并且水呈酸性解剖分析：管子点腐蚀，管板堵，管内有淤泥，并且水呈酸性 水质报告：水质报告：LSI = -0.69 硬度：硬度：147ppm 硫酸盐硫酸盐376ppm螺杆压缩机水冷却器案例讨论螺杆压缩机水冷却器案例讨论16水冷却器防护讨论46案例三案例三现象：内漏现象：内漏 解剖分析：另外有解剖分析：另外有3根管漏，管内非常严重点腐，管内大量杂质根管漏，管内非常严重点腐，管内大量杂质 水质报告：水质报告：L