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1、循环冷却水加药及水质解决一.总述冷却水在循环系统中不断循环使用,由于水温升高,水流速度的变化,水的蒸发,多种有机物质及无机离子的浓缩,冷却塔及水池在室外受阳光的照射,风吹雨淋,灰尘杂物的进入,以及设备构造和材料的多种因素的综合伙用,会产生比直流系统更为严重的沉积物的附着,设备腐蚀和微生物的大量滋生，以及由此带来的黏泥污垢堵塞管道等问题这样的成果会危和破坏工厂的长周期的安全生产,甚至导致损失,因此必须多循环冷却水系统水质进行平常的有效的监控，使上述问题得到解决和改善.开放式循环冷却水系统一般要关注的三个重要问题是：结垢;腐蚀;和微生物及黏泥.1沉积物的析出和附着 一般天然水中都溶解有重碳酸盐，这
2、种盐是冷却水系统发生水垢的重要成分.在直流冷却水系统中，重碳酸盐的浓度较低.但在循环冷却水系统中,重碳酸盐浓度随着蒸发浓缩而增长,当其浓度达到过饱和状态的时候.或者在通过换热器传热表面使水温升高时,就会发生如下的反映: Ca(O3)2=CaO+CO+H2 冷却水通过冷却塔向下喷淋时,溶解在水中的就会逸出,这就促使上述反映向右进行 CaCO3沉积在换热器的表面上,形成致密的碳酸钙水垢,它的导热性很差.水垢附着的危害，轻者是换热器的传热效率减少,影响产品质量和产量,严重的则堵塞管道2设备腐蚀 循环冷却水系统中,大量的设备是金属制造的换热器对于碳钢制成的换热器,长期使用冷却水,会发生腐蚀穿孔,其就是
3、腐蚀导致的.a) 冷却水溶解氧的电化学腐蚀.成果就是微电池的阳极区的金属不断的溶解而被腐蚀.B) 有害离子引起的腐蚀金属的腐蚀速率与水中阴离子的种类有密切关系,水中的阴离子在增长水中金属的腐蚀速度方面有如下的顺序： N3CHOO-SO42-CL-CO4-) 微生物引起的腐蚀循环冷却水的微生物的滋生,也会引起金属发生腐蚀.这是由于微生物排除的黏泥与无机垢和泥砂杂物等形成的沉积物附着在金属表面 ,促使金属腐蚀.此外，在金属表面和沉积物之间缺少氧,因此某些厌氧菌得以繁殖,当温度在5-30时,其繁殖更快.对金属的腐蚀发明了有利的条件。上述因素对碳钢的腐蚀一般使换热器管壁穿孔,形成渗漏,损失物料,污染水
4、体,影响产品质量.)微生物的滋生和黏泥冷却水中的微生物一般是指细菌和藻类.在新鲜水中,一般细菌和藻类都比较少,但在循环冷却水中,由于养分的浓缩,水温的升高和日光照射,给细菌和藻类繁殖发明了迅速繁殖的条件大量的细菌分泌出的黏泥象黏合剂同样，能使水中漂浮的灰尘杂质和化学沉淀物等黏附在一起,形成沉积物黏附在换热器的传热表面上的,即是生物黏泥黏泥积附在换热器壁上,除会引起腐蚀外,还会使冷却水的流量减少，从而减少换热器的冷却效率;严重的,这些捻泥会将管子堵死,迫使停车清洗.（我们的控制原则:异氧菌总数1*15个，目前我们的系统稳定在30-10个之间,重要依托投加氧化性杀生剂强氯精结合非氧化性杀生剂来实现
5、的。二.循环冷却水系统中的沉积物 沉积物涉及：水垢(SAL）,淤泥(SLUGE),腐蚀产物(CRROSION PDUTS)和生物沉积物(BILOGCAL EPOSI）构成.一般，我们把淤泥,腐蚀产物和生物沉积物三者统称为污垢(FULING). 天然水中溶解的多种盐类,如重碳酸盐,硫酸盐,氯化物，硅酸盐等.其中以溶解度重碳酸盐Ca(HO)2， g(HC3)2为最多,也最不稳定,容易分解生成碳酸盐.(阐明:冷却水通过冷却塔相称于一种暴气过程,溶解的CO2逸出，因此水的PH值会升高. a(HC3)CC3+C2H2O此时,重碳酸盐在碱性条件下也会发生如下的反映a(CO3)2+2H-=CCO32-2H2
6、O在水中有CaCL时,还会产生下列反映:aCL2+CO32= CaC3+2L-在大多数状况下，换热器表面上形成的水垢是以碳酸钙为主的.这是由于硫酸钙的溶解度远远不小于碳酸钙而磷酸盐相对较少,（我们控制的正磷是-4PP）.因此,形成磷酸钙水垢的机会也很少污垢是由颗粒细小的泥砂,尘土,不溶性盐类的泥状物，胶状氢氧化物，杂物碎屑,腐蚀产物,油污,特别是菌藻的尸体及其黏性分泌物等构成。水解决不当,细菌控制杀灭不及时,或腐蚀严重,水质浊度过高等，都会加剧污垢形成,当这些杂质通过换热面时,特别是水走壳程,流速缓慢的部位污垢沉积更多。三，水垢析出的判断（1） 碳酸钙垢析出的判断 碳酸钙在水中达到饱和状态的时
7、候，存在如下动平衡关系。 a(HCO3)2=Ca2+ C32- H CO3-=H+CO3 CaCO3= Ca2+CO32 根据上述平衡关系,朗格利尔提出了饱和H和饱和指数的概念,以判断碳酸钙在水中与否析出水垢,并提出了用加酸或用加碱预解决的措施来控制水垢的析出。如果冷却水系统中碳酸钙呈饱和状态，则反映式1，2和3处在平衡状态，重碳酸钙既不分解为碳酸钙,碳酸钙也不会继续溶解。此时的P称为该水的饱和PH值,以PHS表达。朗格利尔推导出了计算PHS的公式,即PHS=(97A+B)-(+D)雷滋纳根据此提出了稳定指数分析判断公式:PHS-P 的差值来(H水的实际PH值）判断水垢的析出。此差值称为饱和指
8、数，以。S。I=2PS-H与进行比较。 R。S。I=2H-PH6 结垢R。S。I=2S-PH=6不结垢也不腐蚀R。S。=2HS-PH6 腐蚀 注:PHS=(9.7+A+）-(C+D） :总溶解固体系数 B:温度系数 C:钙硬系数 :M-LK 碱度系数如目前我们的冷却水分析成果是：TS: 0 A=0.2 水温：35 B=1.7 钙硬:520 . M-ALK:10011000则PHS=(97+A+B)(C+D)(.70+19)-(270+2.00)=.9R.L=2PH-PH=2*.9-8.0=5.986 成果较好四.循环冷却水系统中沉积物的控制一,水垢的控制我们懂得在循环冷却水中最重要的的水垢是碳
9、酸钙垢因此平常水垢的控制重要是指碳酸钙水垢的控制 而磷酸盐垢和硅酸盐垢因在水中其成垢离子浓度一般都很少，是不容易析出的附：冷却水中正磷酸根控制指标为4 为3.5-6ppm ,实际控制成果为大概4p)，硅SiO投加阻垢剂 从水中析出碳酸钙等水垢的过程,就是微溶性盐从溶液中结晶沉淀的过程.按结晶动力学的观点,结晶的过程一方面是生成晶核，形成少量的微晶粒,然后这种微小晶粒在溶液中由于热运动(布朗运动)不断的碰撞,与金属壁也不断的进行碰撞,碰撞的成果是提供了晶体生长的机会,使小晶体不断的变成了大晶体,也就是形成了覆盖传热面的垢层。因此,从碳酸钙的结晶过程看,通过投加一种药剂，破坏其结晶的增长,就可以达
10、到控制水垢的形成的目的.这就是投加阻垢剂。二.污垢的控制污垢的构成重要是尘土,杂物碎屑,菌藻尸体及其分泌物和细微水垢,腐蚀产物等构成因此，欲控制好污垢,减少补充水浊度规定补充水浊度 ppm,我们公司采用的补充水其浞度1pp,规范中规定,循环冷却水中悬浮物浓度7后，腐蚀速度一般0.25m/a.b) 阴离子其作用机理是会使金属上保护膜的保护性能减少,离子半径小,穿透性强,容易穿过膜层,置换氧原子形成氯化物,加速阳极过程的进行,使腐蚀加速，引起点蚀.对于不锈钢换热器,C-是引起应力腐蚀的重要因素,因此,冷却水中CL过高，会在设备上金属应力集中的地方,如换热器胀管的边沿部分迅速受到腐蚀破坏.目前规定的
11、指标是60PPMC) 硬度水中的钙离子与某些阴离子如控制不好会引起垢下腐蚀.D) 金属离子水中的铜等重金属离子对冷却水中钢,铝，镁，锌等这几种金属起有害作用,避免置换反映作用发生锌离子在冷却水中对钢有缓蚀作用，因此锌在广泛用作冷却水的缓蚀剂的添加剂.一般在冷却水中的含量在（0.51pm)即可. 分析阐明0.2pm的锌即有对缓蚀剂明显的增效作用.E) 余氯氯是控制冷却水中微生物生长的最常用的杀生剂。我们公司采用的是投加强氯精(N2SZ）的措施来分解产生游离氯而进行杀生解决的.氯进入水中后,水解生成盐酸和次氯酸。CL2H2OHC+HL 其中，次氯酸是一种弱酸，在水中它可以电离: HCOH+ +CLO-， 余氯是指与水中的金属离子和有机化合物反映后余下的氯被称为余氯,或叫活性氯.在冷却水系统中，余氯的量的多少对碳钢是有一定的腐蚀影响的当水中的余氯浓度.4ppm的时候,碳钢的腐蚀速度很低；当水中的余氯浓度为0.5pm的时候，碳钢的腐蚀速度开
