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1、第二篇第二篇 循环冷却水处理循环冷却水处理第五章循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制第五章循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制第五章循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制第五章循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制第一节冷却水中金属腐蚀速度的表示方法第一节冷却水中金属腐蚀速度的表示方法第二节冷却水中金属腐蚀的机理第二节冷却水中金属腐蚀的机理第三节冷却水中金属腐蚀的形态第三节冷却水中金属腐蚀的形态第四节第四节 冷却水中金属腐蚀的影响因素冷却水中金属腐蚀的影响因素第五节第五节 冷却水中金属腐蚀的控制方法冷却水中金属腐蚀的控制方法第五章循环冷却水系统中金属的第五章循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制腐蚀及其控制第
2、一节冷却水中金属腐蚀速度的表示方法第一节冷却水中金属腐蚀速度的表示方法腐蚀速度又称为腐蚀速率或腐蚀率。文献中有各种表示腐蚀腐蚀速度又称为腐蚀速率或腐蚀率。文献中有各种表示腐蚀速度的方法和单位速度的方法和单位mpy（密耳年（密耳年一、液滴试验一、液滴试验第二节冷却水中金属腐蚀的机理第二节冷却水中金属腐蚀的机理一滴含有一滴含有铁锈指示剂铁锈指示剂铁锈指示剂铁锈指示剂（酚酞（酚酞+高铁氰化钾）的氯化钾溶液高铁氰化钾）的氯化钾溶液液滴中部的碳钢表面产生蓝色沉淀说明，在腐蚀过程中，水中的碳钢被氧化生成亚铁离子而发生了腐蚀；而液滴四周的溶液变成桃红色则说明了从空气中进入液滴内水中的氧被还原生成了OH-二、
3、冷却水中金属腐蚀的机理二、冷却水中金属腐蚀的机理第二节冷却水中金属腐蚀的机理第二节冷却水中金属腐蚀的机理造成金属腐蚀的是金属的阳极溶解反应。因此，造成金属腐蚀的是金属的阳极溶解反应。因此，金属的腐蚀破坏仅出现在腐蚀电池中的阳极区，金属的腐蚀破坏仅出现在腐蚀电池中的阳极区，而腐蚀电池的阴极区是不腐蚀的。而腐蚀电池的阴极区是不腐蚀的。金属腐蚀时的电极电位称为腐蚀电位金属腐蚀时的电极电位称为腐蚀电位三、伊文思极化图三、伊文思极化图第二节冷却水中金属腐蚀的机理第二节冷却水中金属腐蚀的机理表示电极电位与极化电流密度或极化电流强度之间关系的曲线称为极化曲线。表示电极电位与极化电流密度或极化电流强度之间关系
4、的曲线称为极化曲线。当电极进行阳极极化时的极化曲线称为阳极极化曲线；当电极进行阳极极化时的极化曲线称为阳极极化曲线；当电极进行阴极极化时的极化曲线称为阴极极化曲线。当电极进行阴极极化时的极化曲线称为阴极极化曲线。三、伊文思极化图三、伊文思极化图第二节冷却水中金属腐蚀的机理第二节冷却水中金属腐蚀的机理电电极极电电位位平衡电位平衡电位电流强度电流强度平衡电位平衡电位腐蚀电位腐蚀电位用阳极区的面积A去除Ic，即可得到表征腐蚀速度的腐蚀电流密度ic腐蚀电流强度腐蚀电流强度一、均匀腐蚀一、均匀腐蚀第三节冷却水中金属腐蚀的形态第三节冷却水中金属腐蚀的形态均匀腐蚀又称全面腐蚀或普遍腐蚀。其一般特点是腐蚀过程
5、在金属均匀腐蚀又称全面腐蚀或普遍腐蚀。其一般特点是腐蚀过程在金属的全部暴露表面上均匀地进行。在腐蚀过程中，金属逐渐变薄，最的全部暴露表面上均匀地进行。在腐蚀过程中，金属逐渐变薄，最后被破坏。后被破坏。对碳钢而言，均匀腐蚀主要发生在低对碳钢而言，均匀腐蚀主要发生在低pH值的酸性溶液中值的酸性溶液中二、电偶腐蚀二、电偶腐蚀第三节冷却水中金属腐蚀的形态第三节冷却水中金属腐蚀的形态电偶腐蚀又称双金属腐蚀或接触腐蚀电偶腐蚀又称双金属腐蚀或接触腐蚀当两种不同的金属浸在导电性的水溶液中当两种不同的金属浸在导电性的水溶液中时，两种金属之间通常存在着电位差。如时，两种金属之间通常存在着电位差。如果这些金属互相接
6、触或用导线连接，则该果这些金属互相接触或用导线连接，则该电位差就会驱使电子在它们之间流动，从电位差就会驱使电子在它们之间流动，从而形成一个腐蚀电池。而形成一个腐蚀电池。部部部部分分分分金金金金属属属属和和和和合合合合金金金金的的的的电电电电偶偶偶偶序序序序换热器中黄铜换热管和碳钢管板换热器中黄铜换热管和碳钢管板或钢制水室之间在冷却水中发生或钢制水室之间在冷却水中发生的电偶腐蚀的电偶腐蚀三、缝隙腐蚀三、缝隙腐蚀第三节冷却水中金属腐蚀的形态第三节冷却水中金属腐蚀的形态浸泡在腐蚀性介质中的金属表面，浸泡在腐蚀性介质中的金属表面， 当其处在缝隙或其他的隐蔽区域内时，当其处在缝隙或其他的隐蔽区域内时，常
7、会发生强烈的局部腐蚀常会发生强烈的局部腐蚀在缝隙中，金属生成金属离子，而氧则由于缝隙中溶液对流不畅而贫化，故氧的在缝隙中，金属生成金属离子，而氧则由于缝隙中溶液对流不畅而贫化，故氧的还原反应主要是在缝隙之外氧容易到达的阴极区进行。这样，在缝隙溶液中就有还原反应主要是在缝隙之外氧容易到达的阴极区进行。这样，在缝隙溶液中就有了过剩的正电荷。这些过剩的正电荷需要带负电的氯离子迁移到缝隙中去，以保了过剩的正电荷。这些过剩的正电荷需要带负电的氯离子迁移到缝隙中去，以保持电中性。结果缝隙内金属氯化物的浓度增加。之后，金属氯化物持电中性。结果缝隙内金属氯化物的浓度增加。之后，金属氯化物MCl2水解，水解，生
8、成不溶性的金属氢氧化物沉淀和盐酸生成不溶性的金属氢氧化物沉淀和盐酸凡是耐蚀性依靠氧化膜或钝化膜的金属或合金，例如不锈钢和碳钢，特别容易凡是耐蚀性依靠氧化膜或钝化膜的金属或合金，例如不锈钢和碳钢，特别容易遭受缝隙腐蚀。遭受缝隙腐蚀。四、孔蚀四、孔蚀第三节冷却水中金属腐蚀的形态第三节冷却水中金属腐蚀的形态孔蚀又称为点蚀或坑蚀。孔蚀是在金属表面上产生小孔的一种极为局部孔蚀又称为点蚀或坑蚀。孔蚀是在金属表面上产生小孔的一种极为局部的腐蚀形态的腐蚀形态孔蚀是冷却水系统中最常见的，又是破坏性和隐患性最大的腐蚀形态之一。孔蚀是冷却水系统中最常见的，又是破坏性和隐患性最大的腐蚀形态之一。一些常用的耐蚀金属和合
9、金的耐孔蚀能力大致可以排列如下：一些常用的耐蚀金属和合金的耐孔蚀能力大致可以排列如下：孔蚀是金属溶解的一种独特形式。蚀孔中金属的阳极溶解是一种自催化过程。孔蚀是金属溶解的一种独特形式。蚀孔中金属的阳极溶解是一种自催化过程。五、选择性腐蚀五、选择性腐蚀第三节冷却水中金属腐蚀的形态第三节冷却水中金属腐蚀的形态选择性腐蚀是从一种固体金属中有选择性地除去其中一种元素的腐蚀。选择性腐蚀是从一种固体金属中有选择性地除去其中一种元素的腐蚀。冷却水系统中最常见的选择性腐蚀的实例是电厂凝汽器中黄铜管的脱锌冷却水系统中最常见的选择性腐蚀的实例是电厂凝汽器中黄铜管的脱锌黄铜脱锌的机理目前有两种理论。黄铜脱锌的机理目
10、前有两种理论。一种认为，由于锌比铜活泼，脱锌是黄铜表面层中的锌发生选择性溶解，而铜一种认为，由于锌比铜活泼，脱锌是黄铜表面层中的锌发生选择性溶解，而铜则仍留在黄铜的表面层中；则仍留在黄铜的表面层中；另一种认为，铜和锌一起溶解，之后锌离子留在溶液中，而铜则镀回到黄铜的另一种认为，铜和锌一起溶解，之后锌离子留在溶液中，而铜则镀回到黄铜的基体上。基体上。防治：防治：防治：防治：添加微量元素砷成为铜合金管添加微量元素砷成为铜合金管六、磨损腐蚀六、磨损腐蚀第三节冷却水中金属腐蚀的形态第三节冷却水中金属腐蚀的形态磨损腐蚀是由于腐蚀性流体和金属表面间的相对运动引起的金属加速破磨损腐蚀是由于腐蚀性流体和金属表
11、面间的相对运动引起的金属加速破坏和腐蚀坏和腐蚀磨损腐蚀的外表特征是：腐蚀的部位呈磨损腐蚀的外表特征是：腐蚀的部位呈槽、沟、波纹和山谷形，还常常显示有槽、沟、波纹和山谷形，还常常显示有方向性方向性磨损腐蚀与表面膜、流速、湍流、冲击、磨损腐蚀与表面膜、流速、湍流、冲击、金属或合金的性质等因素有关。金属或合金的性质等因素有关。七、应力腐蚀破裂七、应力腐蚀破裂第三节冷却水中金属腐蚀的形态第三节冷却水中金属腐蚀的形态应力腐蚀破裂是指由拉应力和特定腐蚀介质的共同作用而引起金属或合应力腐蚀破裂是指由拉应力和特定腐蚀介质的共同作用而引起金属或合金的破裂。金的破裂。应力腐蚀破裂的特点是，大部分表面实际上未遭破坏
12、，只有应力腐蚀破裂的特点是，大部分表面实际上未遭破坏，只有一部分细裂纹穿透金属或合金内部。应力腐蚀破裂能在常用一部分细裂纹穿透金属或合金内部。应力腐蚀破裂能在常用的设计应力范围之内发生，因此后果严重的设计应力范围之内发生，因此后果严重应力腐蚀破裂的方向一般与作用应力的方向垂直应力腐蚀破裂的方向一般与作用应力的方向垂直:应力腐蚀破裂的重要变量是温度、溶液成分、金属或合金的应力腐蚀破裂的重要变量是温度、溶液成分、金属或合金的成分、应力和金属结构成分、应力和金属结构一、一、pH值值第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素两性金属的氧化物既溶于酸性水溶液中，两性金属的氧化物既溶
13、于酸性水溶液中，又溶于碱性水溶液中又溶于碱性水溶液中二、二、阴离子阴离子第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素水中不同的阴离子在增加金属腐蚀速度方面具有以下的顺序水中的铬酸根、亚硝酸根、钼酸根、硅酸根和磷酸根等阴离子则对钢有缓蚀作用，其盐类是一些常用的冷却水缓蚀剂。冷却水中的 等活性离子能破坏碳钢、不锈钢和铝等金属或合金表面的钝化膜，增加其腐蚀反应的阳极过程速度，引起金属的局部腐蚀。三、三、络合剂络合剂第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素冷却水中常遇到的络合剂有生成可溶性的络离子（配离子），使水中金属离子的游离浓度降低，金属的电极电位降低（
14、向负值方向移动），从而使金属的腐蚀速度增加冷却水中有氨存在时，由于它能与铜离子生成稳定的四氨冷却水中有氨存在时，由于它能与铜离子生成稳定的四氨合铜络离子合铜络离子 而使铜加速溶解而使铜加速溶解四、四、硬度硬度第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素水中钙离子浓度和镁离子浓度之和称为水的硬度。钙、镁离子浓度过高时，则会与水中的碳酸根、磷酸根或硅酸根作用，生成碳酸钙、磷酸钙和硅酸镁垢，引起垢下腐蚀五、五、金属离子金属离子钠、钾离子没有明显影响铜、银、铅等重金属离子形成一个个微电池而引起基体金属的腐蚀在酸性溶液中，Fe3+是一种阴极反应加速剂；在中性溶液中，Fe2+却可以抑制
15、铜和铜合金的腐蚀锌离子在冷却水中对钢有缓蚀作用，因此锌盐被广泛用作冷却水缓蚀剂六、溶解的气体六、溶解的气体第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素(1)钢铁淡水中低碳钢的腐蚀速度与氧含量和温度的关系淡水中低碳钢的腐蚀速度与氧含量和温度的关系(2)铜和铜合金用铜合金管制造的凝汽器广泛应用于淡水冷却水中，其腐蚀速度较低。用铜合金管制造的凝汽器广泛应用于淡水冷却水中，其腐蚀速度较低。在很软的水中，氧和二氧化碳含量高时，能使铜的腐蚀速度增加。在很软的水中，氧和二氧化碳含量高时，能使铜的腐蚀速度增加。(3)铝在铝的腐蚀过程中，水中的氧并不是一种腐蚀促进剂在铝的腐蚀过程中，水中的氧
16、并不是一种腐蚀促进剂六、溶解的气体六、溶解的气体第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素二氧化碳溶于冷却水中，生成碳酸或碳酸氢盐，使水的pH值下降。水的酸性增加，将有助于氢的析出和金属表面膜的溶解破坏氨选择性地腐蚀铜，对铝和碳钢都没有腐蚀性硫化氢会加速铜、钢和合金钢的腐蚀，尤其是加速凝汽器铜合金管的点蚀，但硫化氢对铝没有腐蚀性。水中的二氧化硫会降低循环冷却水的pH值，增加它对金属的腐蚀性六、溶解的气体六、溶解的气体第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素(1)碳钢(2)含镍铸铁、铜基合金淡水中余氯浓度淡水中余氯浓度2mg/L时，氯对于含镍铸铁和铜
17、基合金的腐蚀影响不大时，氯对于含镍铸铁和铜基合金的腐蚀影响不大(3)铝在加氯的原水中，铝会遭到均匀腐蚀和局部腐蚀在加氯的原水中，铝会遭到均匀腐蚀和局部腐蚀(4)不锈钢七、浓度七、浓度第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素图5-11 充气水中氯化钠浓度对铁腐蚀速度的影响八、悬浮固体八、悬浮固体第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素这些悬浮物容易在换热器部件的表面生成疏松的沉积物，引起垢下腐蚀。当冷却水的流速过高时，这些悬浮物的颗粒容易对硬度较低的金属或合金（例如凝汽器中的黄铜管）产生磨损腐蚀九、流速九、流速超高速的流体设备中，例如离心泵的叶轮，
18、超高速的流体设备中，例如离心泵的叶轮，还会引起空泡腐蚀。还会引起空泡腐蚀。十、电偶十、电偶第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素第四节冷却水中金属腐蚀的影响因素发生连接的两种（或两种以上）的金属或合金，如果彼此的腐蚀电位相差较大，它们再与冷却水相接触，就会形成一个腐蚀大电池或电偶而发生电偶腐蚀十一、温度十一、温度一般地讲，金属的腐蚀速度随温度的增加而增加氧在水中的溶解度氧在水中的溶解度的降低起主导作用的降低起主导作用第五节冷却水中金属腐蚀的控制指标第五节冷却水中金属腐蚀的控制指标设计规范设计规范中对循环冷却水系统中腐蚀控制指标规定：中对循环冷却水系统中腐蚀控制指标规定：碳钢换热器管壁的腐蚀速度宜小于
19、碳钢换热器管壁的腐蚀速度宜小于0.125mm/a铜、铜合金和不锈钢换热器管壁的腐蚀速度铜、铜合金和不锈钢换热器管壁的腐蚀速度宜小于宜小于0.005mm/a第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法常用的主要有以下四种常用的主要有以下四种: :添加缓蚀剂；添加缓蚀剂；提高冷却水的提高冷却水的pH值；值； 选用耐蚀材料的换热器；选用耐蚀材料的换热器；用防腐阻垢涂料涂覆。用防腐阻垢涂料涂覆。第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法一、添加缓蚀剂一、添加缓蚀剂缓蚀剂是一种用于腐蚀介质（例如水）中抑制金属腐蚀的添加剂缓蚀率的定义是根据所抑制的电极过程根据所抑
20、制的电极过程阳极型缓蚀剂阳极型缓蚀剂阴极型缓蚀剂阴极型缓蚀剂混合型缓蚀剂混合型缓蚀剂第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法一、添加缓蚀剂一、添加缓蚀剂根据生成保护膜的类型根据生成保护膜的类型氧化膜型缓蚀剂氧化膜型缓蚀剂沉淀膜型缓蚀剂沉淀膜型缓蚀剂吸附膜型缓蚀剂吸附膜型缓蚀剂根据其他根据其他典型例子典型例子铬酸盐和亚硝酸盐铬酸盐和亚硝酸盐硫酸锌和碳酸氢钙硫酸锌和碳酸氢钙硫脲和硫脲和乌洛托品乌洛托品按用途的不同按用途的不同，可以把缓蚀剂分为冷却水缓蚀剂、油气井缓蚀，可以把缓蚀剂分为冷却水缓蚀剂、油气井缓蚀剂、酸洗缓蚀剂、锅炉水缓蚀剂等。剂、酸洗缓蚀剂、锅炉水缓蚀剂等。按化
21、学组成按化学组成，可把缓蚀剂分为有机缓蚀剂和无机缓蚀剂。，可把缓蚀剂分为有机缓蚀剂和无机缓蚀剂。按使用时的相态按使用时的相态，可把缓蚀剂分为气相缓蚀剂、液相缓蚀剂和，可把缓蚀剂分为气相缓蚀剂、液相缓蚀剂和固相缓蚀剂。固相缓蚀剂。按被保护金属的种类按被保护金属的种类，可以把缓蚀剂分为钢铁缓蚀剂、铜及铜，可以把缓蚀剂分为钢铁缓蚀剂、铜及铜合金缓蚀剂、铝及铝合金缓蚀剂等。合金缓蚀剂、铝及铝合金缓蚀剂等。按使用的腐蚀介质的按使用的腐蚀介质的pH值值，可以把缓蚀剂分为酸性介质用的缓，可以把缓蚀剂分为酸性介质用的缓蚀剂、中性介质用的缓蚀剂和碱性介质用的缓蚀剂蚀剂、中性介质用的缓蚀剂和碱性介质用的缓蚀剂第六
22、节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法一、添加缓蚀剂一、添加缓蚀剂在经济上是有利的它的飞溅、泄漏、排放或经处理后的排放，在环境保护上是容许的它与冷却水中存在的各种物质是相容的对冷却水系统中各种金属材料的缓蚀效果都是可以接受的不会造成换热金属表面传热系数的降低在冷却水运行的pH值范围内有较好的缓蚀作用第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法一、添加缓蚀剂一、添加缓蚀剂铬酸盐铬酸盐铬酸盐铬酸盐最有效的一种缓蚀剂最有效的一种缓蚀剂氧化性缓蚀剂氧化性缓蚀剂在敞开式循环冷却水系统中，单独使用铬酸盐的起始浓度为500-1000mg/L逐渐降低到维持浓度200-
23、250mg/L 。无论从经济上或环保上考虑，这样高的浓度往往是不能接受的。因此，在实际应用时，铬酸盐通常以较低的剂量与其他缓蚀剂（例如锌盐、聚磷酸盐、有机膦酸盐等）复配成复合缓蚀剂使用。目前，铬酸盐被应用于密闭式循环冷却水系统中，但不使用于直流式冷却水目前，铬酸盐被应用于密闭式循环冷却水系统中，但不使用于直流式冷却水系统中。系统中。第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法一、添加缓蚀剂一、添加缓蚀剂铬酸盐铬酸盐铬酸盐铬酸盐铬酸盐的优点优点优点优点(1) 它不仅对钢铁，而且对铜、锌、铝及其合金都能给予良好的保护(2) 适用的pH值范围很宽 (pH=611)(3) 缓蚀效果
24、特别好，使用铬酸盐作缓蚀剂时，碳钢的腐蚀速度可低于0.025mm/a铬酸盐的缺点缺点缺点缺点（1）毒性大，环境保护部门对铬酸盐的排放有很严格的要求（2）容易被还原而失效，不宜用于有还原性物质（例如硫化氢）泄漏的炼油厂的冷却水系统中第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法一、添加缓蚀剂一、添加缓蚀剂亚硝酸盐亚硝酸盐亚硝酸盐亚硝酸盐氧化性缓蚀剂氧化性缓蚀剂冷却水中亚硝酸盐的使用浓度通常为300-500mg/L 。亚硝酸盐很少用于敞开式循环冷却水系统和直流式冷却水系统，而被广泛用作冷却设备酸洗后的钝化剂和密闭式循环冷却水系统中的非铬酸盐系缓蚀剂使钢铁表面生成一层主要成分为使钢
25、铁表面生成一层主要成分为 的钝化膜的钝化膜亚硝酸钠亚硝酸钠亚硝酸钠亚硝酸钠第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法一、添加缓蚀剂一、添加缓蚀剂硅酸盐硅酸盐硅酸盐硅酸盐 SiO2与与Na2O之比（即模数）之比（即模数）为为2.5-3.0的水玻璃的水玻璃 硅酸盐控制腐蚀的最佳pH值范围为8.09.5 。硅酸盐常被用作直流冷却水的缓蚀剂，使用浓度为820mg/L（以SiO2计）。在循环冷却水中，则使用浓度为4060mg/L硅酸盐对碳钢的缓蚀效果远不及聚磷酸盐，更不及铬酸盐水玻璃水玻璃水玻璃水玻璃第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法一、添加缓蚀剂一、
26、添加缓蚀剂钼酸盐钼酸盐钼酸盐钼酸盐钼酸盐的使用浓度为400500mg/L优点是它对环境的污染很小；缺点是它的缓蚀效果不如铬酸盐，成本太高。第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法一、添加缓蚀剂一、添加缓蚀剂硫酸亚铁硫酸亚铁硫酸亚铁硫酸亚铁硫酸亚铁是目前发电厂铜管凝汽器的冷却水系统中广泛采用的一种缓蚀剂。加有硫酸亚铁的冷却水通过凝汽器铜管时，使铜管内壁生成一层含有铁化合物的保护膜，从而防止冷却水对铜管的侵蚀。人们把它称为硫硫硫硫酸酸酸酸亚铁造膜处理亚铁造膜处理亚铁造膜处理亚铁造膜处理。硫酸亚铁造膜处理可以分为一次造膜处理和运行中添加处理两种情况。第六节冷却水中金属腐蚀的第
27、六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法一、添加缓蚀剂一、添加缓蚀剂锌盐锌盐锌盐锌盐阴极性缓蚀剂阴极性缓蚀剂安全但低效的缓蚀剂，抑制了腐蚀过程的阴极反应而起缓蚀作用。当锌盐与其他缓蚀剂（例如铬酸盐、聚磷酸盐、磷酸酯、有机膦酸盐等）联合使用时，它往往是相当有效的硫酸锌硫酸锌硫酸锌硫酸锌第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法一、添加缓蚀剂一、添加缓蚀剂磷酸盐磷酸盐磷酸盐磷酸盐阳极性缓蚀剂阳极性缓蚀剂由于磷酸盐易与水中的钙离子生成溶度积很小的磷酸钙垢，所以过去很少单独把磷酸盐用作冷却水缓蚀剂。由于开发出了一系列对磷酸钙垢有较高抑制能力的共聚物，例如丙烯酸和丙烯酸羟丙酯的共聚物
28、，人们才开始使用磷酸盐作冷却水缓蚀剂，但它需要与上述共聚物联合使用。第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法一、添加缓蚀剂一、添加缓蚀剂聚磷酸盐聚磷酸盐聚磷酸盐聚磷酸盐目前使用最广泛而且最经济的冷却水缓蚀剂之一单独使用时，在敞开式循环冷却水系统中聚磷酸盐的使用浓度通常为2025mg/L，pH=6.57.0。为了提高其缓蚀效果，聚磷酸盐通常与铬酸盐、锌盐、钼酸盐、有机膦酸盐等缓蚀剂联合使用六偏磷酸钠和三聚磷酸钠六偏磷酸钠和三聚磷酸钠六偏磷酸钠和三聚磷酸钠六偏磷酸钠和三聚磷酸钠第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法一、添加缓蚀剂一、添加缓蚀剂有机膦
29、酸有机膦酸有机膦酸有机膦酸ATMP(ATMP(氨基三亚甲基膦酸氨基三亚甲基膦酸) )HEDP(HEDP(羟基亚乙基二膦酸羟基亚乙基二膦酸) )EDTMP(EDTMP(乙二胺四亚甲基膦酸）乙二胺四亚甲基膦酸）PBTCA(2-PBTCA(2-膦酸丁烷膦酸丁烷,1,2,4-,1,2,4-三羧酸三羧酸) )HPA(HPA(羟基膦酰基乙酸羟基膦酰基乙酸) )巯基苯并噻唑巯基苯并噻唑巯基苯并噻唑巯基苯并噻唑对于铜和铜合金，巯基苯并噻唑对于铜和铜合金，巯基苯并噻唑是一种特别有效的缓蚀剂是一种特别有效的缓蚀剂阳极型缓蚀剂阳极型缓蚀剂（MBTMBT）苯并三唑和甲基苯并三唑苯并三唑和甲基苯并三唑苯并三唑和甲基苯并
30、三唑苯并三唑和甲基苯并三唑一种很有效的铜和铜合金缓蚀剂一种很有效的铜和铜合金缓蚀剂（BTABTA）（TTATTA）第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法一、添加缓蚀剂一、添加缓蚀剂开发复合缓蚀剂开发复合缓蚀剂开发复合缓蚀剂开发复合缓蚀剂开发缓蚀剂的稳定剂开发缓蚀剂的稳定剂开发缓蚀剂的稳定剂开发缓蚀剂的稳定剂开发耐氯的缓蚀剂开发耐氯的缓蚀剂开发耐氯的缓蚀剂开发耐氯的缓蚀剂开发无毒或低毒的缓蚀剂开发无毒或低毒的缓蚀剂开发无毒或低毒的缓蚀剂开发无毒或低毒的缓蚀剂开发低磷和非磷的缓蚀剂和水处理剂开发低磷和非磷的缓蚀剂和水处理剂开发低磷和非磷的缓蚀剂和水处理剂开发低磷和非磷的缓
31、蚀剂和水处理剂冷却水缓蚀剂的开发工作正在向以下一些方面发展。冷却水缓蚀剂的开发工作正在向以下一些方面发展。第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法一、添加缓蚀剂一、添加缓蚀剂在一个腐蚀体系中同时加入两种或两种以上的缓蚀剂时，缓蚀效果有时会比单独加入同样浓度的一种缓蚀剂时更好。这种作用称为协同作用协同作用协同作用协同作用在循环冷却水系统中，为了降低缓蚀剂的总用量，从而降低其成本，或为了降低某些缓蚀剂的用量，从而减轻对环境的污染，往往需要采用有协同作用的复合缓蚀剂复合缓蚀剂复合缓蚀剂复合缓蚀剂。第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法一、添加缓蚀剂一
32、、添加缓蚀剂第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法二、提高冷却水的二、提高冷却水的pH值值 冷却水对碳钢的腐蚀性随其pH值增加而降低第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法二、提高冷却水的二、提高冷却水的pH值值 碱性冷却水处理有以下两种概念第一种是广义的碱性冷却水处理，是指将循环冷却水的运行pH值控制在大于7.0的冷却水处理。第二种是狭义的碱性冷却水处理。它仅是指那些不加酸调节pH值的碱性冷却水处理优点优点第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法二、提高冷却水的二、提高冷却水的pH值值 敞开式循环冷却水系统是通过水在冷
33、却塔内的曝气过程而提高其pH值的通过曝气最终可 提高pH至8.5左右第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法二、提高冷却水的二、提高冷却水的pH值值 可用于碱性冷却水处理的复合缓蚀剂或水处理剂的品种很多聚磷酸盐聚磷酸盐聚磷酸盐聚磷酸盐- -锌盐锌盐锌盐锌盐- -膦酸盐膦酸盐膦酸盐膦酸盐- -分散剂分散剂分散剂分散剂聚磷酸盐聚磷酸盐聚磷酸盐聚磷酸盐- -正磷酸盐正磷酸盐正磷酸盐正磷酸盐- -膦酸盐膦酸盐膦酸盐膦酸盐- -三元共聚物三元共聚物三元共聚物三元共聚物有机多元膦酸有机多元膦酸有机多元膦酸有机多元膦酸- -聚合物分散剂聚合物分散剂聚合物分散剂聚合物分散剂- -唑类唑
34、类唑类唑类多元醇磷酸酯多元醇磷酸酯多元醇磷酸酯多元醇磷酸酯- -丙烯酸系聚合物丙烯酸系聚合物丙烯酸系聚合物丙烯酸系聚合物HEDP-PMAHEDP-PMA第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法三、使用耐蚀材料换热器三、使用耐蚀材料换热器3种新型材料换热器耐蚀性优良不适用于发烟硫酸、浓硝酸和氯磺酸等强氧化性介质，对于含有活性氯的次氯酸盐以及铬酸、过氧化氢等氧化性介质，也只能用于浓度较低和温度较低的场合在室温下，聚丙烯几乎不溶于所有溶剂中换热器的换热表面在水中不易腐蚀和结垢，从而使聚丙烯换热器在冷却水系统的腐蚀和结垢的控制中得到广泛应用聚丙烯的耐热性能较好聚丙烯换热器的特点
35、第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法三、使用耐蚀材料换热器三、使用耐蚀材料换热器使用温度和压力聚丙烯换热器使用的最低和最高温度在-10120-10120摄氏度范围内结构第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法三、使用耐蚀材料换热器三、使用耐蚀材料换热器石墨改性聚丙烯换热器使聚丙烯的导热系数提高第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法三、使用耐蚀材料换热器三、使用耐蚀材料换热器1. 钛换热器钛和钛钯合金换热器已经在许多国家用海水作冷却水的滨海电厂、炼油厂和石油化工厂的冷却水系统中得到广泛应用。钛的钝性有以下三个特点：致钝
36、电位低，容易钝化。例如仅依靠水中氢离子还原的阴极反应就能使钛钝化。阳极极化曲线上的钝化区很宽，说明钛的钝态极稳定，不易过钝化。钛有这样高的钝态稳定性是由于表面上生成TiO2钝化膜的缘故。当水中有氯离子存在时，钝态也不会破坏，故钛具有耐氯化物腐蚀的特性。第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法三、使用耐蚀材料换热器三、使用耐蚀材料换热器1. 钛换热器第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法三、使用耐蚀材料换热器三、使用耐蚀材料换热器2.钛钯合金换热器少量钯（0.1%0.5%）加入钛中能提高阴极析氢反应的速度，促进钛的阳极钝化，从而使在盐酸、硫酸等非
37、氧化性酸中原来不耐蚀的钛变为耐蚀。常用的钛钯合金一般含0.15%0.20%Pd第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法三、使用耐蚀材料换热器三、使用耐蚀材料换热器不锈钢的导热率低，在海水中，容易发生点腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法四、用防腐阻垢涂料涂覆四、用防腐阻垢涂料涂覆分为转化型和非转化型两大类属于转化型 基料的有：氨基树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、氯磺化聚乙烯树脂、呋喃树脂、硅树脂、大漆等；属于非转化型基料的有；氯化橡胶、乙烯类树脂、沥青等主要成分主要成分主要成分主要成分有：树脂基料（包括所添加
38、的增塑剂）、防腐颜料、填料、溶剂以及加量很少但又作用显著的各种涂料助剂。1. 1. 树脂基料树脂基料树脂基料树脂基料2. 2. 防腐颜料防腐颜料防腐颜料防腐颜料分为两大类：化学防腐颜料和物理防腐颜料第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法四、用防腐阻垢涂料涂覆四、用防腐阻垢涂料涂覆添加填料可以改进液体涂料的流动性及涂膜的机械性能、渗透性、光泽和流平性常用的填料有：重晶石、瓷土（高岭土）和大白粉 等3. 3. 填料填料填料填料4. 4. 溶剂溶剂溶剂溶剂用于溶解基料和改善涂料粘度的挥发性液体。常用的溶剂有：甲苯、二甲苯、丁醇、乙醇、丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酚等5.5
39、.其他杀生剂其他杀生剂其他杀生剂其他杀生剂用于防止霉菌在涂膜上生长而引起涂膜降解或防止海洋生物在涂膜上附着涂料中用的杀生剂有：偏硼酸钡、氧化锌、氧化亚铜和三丁基氧化锡等第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法四、用防腐阻垢涂料涂覆四、用防腐阻垢涂料涂覆涂料干燥后，在金属表面形成一层连续的牢固附着的薄膜，使腐蚀性介质（例如冷却水）不再和被涂覆的金属表面接触理想的防腐涂层应该是连续的、致密的（无孔隙的）和牢固附着于基材上的防腐防腐防腐防腐作用机理是主要有以下四种作用机理是主要有以下四种作用机理是主要有以下四种作用机理是主要有以下四种1. 1. 屏蔽作用屏蔽作用屏蔽作用屏蔽作
40、用2. 2. 缓蚀作用缓蚀作用缓蚀作用缓蚀作用包裹在涂膜中的防腐颜料在使用过程中逐渐溶解于水中。在涂膜的屏蔽作用下，它们在涂层内金属表面的局部浓度可以保持在较高的水平上，从而发挥其缓蚀作用第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法四、用防腐阻垢涂料涂覆四、用防腐阻垢涂料涂覆 有些涂膜中含有大量的电位较负（较活泼）的金属粉末，成了腐蚀电池中的牺牲阳极3. 3. 阴极保护作用阴极保护作用阴极保护作用阴极保护作用4. pH 4. pH 缓冲作用缓冲作用缓冲作用缓冲作用对于无机盐防腐颜料中的氧化锌而言，除了其锌离子有缓蚀作用外，氧化锌本身对酸性物质还有较好的pH缓冲作用涂料固化后
41、，它们就在金属表面上形成一层连续而致密的涂膜，使冷却水不能与被涂覆的金属表面相接触这样一来，水中的成垢离子就只能在涂膜表面上而无法在金属表面上生成水垢。由于涂膜一般是非极性的有机化合物，而水垢则是一些极性的无机化合物（无机盐类），因此，水垢与涂膜的结合力就很弱。再加上涂膜表面很光滑，水垢在它们上面附着就很困难。在循环冷却水流的不断冲刷下，水垢容易脱落下来而被水带走。涂料抑制涂料抑制涂料抑制涂料抑制结垢结垢结垢结垢的机理是的机理是的机理是的机理是第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法四、用防腐阻垢涂料涂覆四、用防腐阻垢涂料涂覆CH-784CH-784涂料涂料涂料涂料1.
42、 1. 涂料组成涂料组成涂料组成涂料组成第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法四、用防腐阻垢涂料涂覆四、用防腐阻垢涂料涂覆CH-784CH-784涂料涂料涂料涂料2. 2. 耐蚀性能耐蚀性能耐蚀性能耐蚀性能 具有较好的耐化学性，涂膜的柔韧性好、颜色浅。具有较好的耐化学性，涂膜的柔韧性好、颜色浅。3. 3. 施工概况施工概况施工概况施工概况涂装碳钢换热器时涂装碳钢换热器时第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法四、用防腐阻垢涂料涂覆四、用防腐阻垢涂料涂覆1. 1. 环氧酚醛防腐阻垢涂料环氧酚醛防腐阻垢涂料环氧酚醛防腐阻垢涂料环氧酚醛防腐阻垢涂料第
43、六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法四、用防腐阻垢涂料涂覆四、用防腐阻垢涂料涂覆2. 2. 环氧糠酮树脂改环氧糠酮树脂改环氧糠酮树脂改环氧糠酮树脂改性防腐阻垢涂料性防腐阻垢涂料性防腐阻垢涂料性防腐阻垢涂料第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法四、用防腐阻垢涂料涂覆四、用防腐阻垢涂料涂覆3.3.环氧漆酚钛防腐阻垢涂料环氧漆酚钛防腐阻垢涂料环氧漆酚钛防腐阻垢涂料环氧漆酚钛防腐阻垢涂料第六节冷却水中金属腐蚀的第六节冷却水中金属腐蚀的控制方法控制方法四、用防腐阻垢涂料涂覆四、用防腐阻垢涂料涂覆它既适用于淡水，又适用于海水的冷却水系统；它对环境基本上无污染；换热器可以用碳钢制造；涂覆了防腐阻垢涂料的换热器表面的水垢、污垢等沉积物可以大大减少；容易清洗；日常管理简便。1.1.优点优点优点优点2. 2. 缺点缺点缺点缺点涂装前的表面处理和涂装时的施工较为困难，对施工的质量要求很高涂料如有脱落，则仍需用其他措施去控制换热器的腐蚀和结垢Thanks!
