第31卷第8期的壯工VoL 31 Na 8循環(huán)水腐蝕性分析及建議楊英杰,段振國中國石油化工股份有限公司石家莊煉化分公司河北石家莊050032)摘要]循環(huán)水的水質(zhì)直接影響裝置水冷器及管路的安全運行,水質(zhì)超標,對換熱器形成腐蝕造成泄漏泄漏進一步使水質(zhì)惡化,惡化的水質(zhì)再對冷換設備加重腐蝕形成惡性循環(huán),嚴重時造成裝置停產(chǎn)[關鍵詞]循環(huán)水;污水回用:水冷器:腐蝕[中圖分類號]TQ085.4文獻標識碼]B[文章編號]1003-5095(2008)08-0053-03中國石油化工股份有限公司石家莊煉化分公司02+2H0→40H催化車間循環(huán)水投用污水回用水以來從裝置冷卻器Fe*+ 2 OH-Fe(OH)2 4檢修的情況來看,有腐蝕加劇的趨勢,大多數(shù)情況是由于Fe(OH2的不穩(wěn)定性,在溶解氧存在的情況循環(huán)水側(cè)腐蝕,尤其是管板管子和焊縫腐蝕最嚴重,下有以下反應:許多管束的管板管子的焊縫產(chǎn)生裂紋。4 Fe(OH2+2 H 0+0 +4 Fe(OHD),冷卻水重復利用是節(jié)水減排的必然趨勢,但也不最終產(chǎn)生黑色的四氧化三鐵,其反應如下:是無條件的。一方面在水的重復利用過程中,隨著水2 Fe(Odd,+ Fe(oHD). +4 H-O分的蒸發(fā),水中的溶解鹽類、懸浮固體及非揮發(fā)性有以上產(chǎn)物多數(shù)沉積于金屬設備的內(nèi)表面,形成了機物濃度逐步增大,超過一定濃度時在管道設備特宏觀上的腐蝕產(chǎn)物,呈現(xiàn)出大小不等的小鼓包清除別是在換熱面上發(fā)生結垢另一方面在水中有溶解掉腐蝕產(chǎn)物后,金屬表面上呈現(xiàn)出大小不等的凹坑氧存在的條件下,以鐵的陽級發(fā)生反應可促進形成有的呈點狀蝕坑有的呈潰瘍狀蝕坑嚴重者出現(xiàn)穿腐蝕電池造成嚴重的垢下腐蝕污垢覆蓋下的貧氧孔泄漏區(qū)與裸露的富氧區(qū)之間也能形成氧濃差電池使金屬1.1.2C02引起的腐蝕遭受局部腐蝕。反之,腐蝕也必然改變金屬的表明性C2的存在使水呈酸性在pH值降到7以下時,狀使結垢加劇。這樣,結垢腐蝕相輔相成相互促反應可以生成H2,這樣腐蝕就可以不斷地進行下去進形成錯綜復雜的協(xié)同效應影響甚至破壞生產(chǎn)系具體反應如下:統(tǒng)的正常運行。CO2+H0→H+HQ3H+2e→H2↑1腐蝕結垢的原因分析1.1電化學反應過程的FeCO2腐蝕發(fā)生后,生成的Fe隨水流走,金屬在循環(huán)水處理過程中,大多數(shù)單位用自來水補表面沒有沉積的腐蝕產(chǎn)物,只能使設備的金屬表面不充而自來水中一般都溶解有一定量的Cl、O2、這斷變薄。些物質(zhì)都會與循環(huán)水設備形成原電池。1.2微生物腐蝕1.1.1氟引起的腐蝕循環(huán)水中鐵細菌硫細菌等微生物能加速電化學在含有C的水中,由于Cl所起的電荷轉(zhuǎn)移作腐蝕。鐵細菌將Fe氧化成Fe,硫酸鹽還原菌消耗用鐵原子失去兩個電子,變成二價鐵離子氧和水得H1,具體的反應如下到電子而變成氫氧根離子,二價鐵離子與氫氧根離子Fe2→Fe+e結合生成氫氧化亞鐵具體的反應過程如下:Fe-2e→Fe中國煤化工Fe+8°2+4H0[收稿日期]200804CNMHG條件有厭氧介質(zhì)、[作者簡介楊英杰1971-),男工程師從事設備管理工作.pH=5.5~85、水溫30~40℃;含有硫酸鹽、PO}、河北化工第8期Fe等無機物及有機物,循環(huán)水的條件和此吻合。格會增加設備的結垢速度。1.3成垢原因分析2.2氯離子濃度偏高,平均在600~700mg/L,最高天然水中溶解有各種各樣的鹽類,包括碳酸鹽、為945mg/L,氯離子起到促進電荷轉(zhuǎn)移提高電化學硫酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽和氯化物等。通過對水垢的成腐蝕速度,還會形成奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕凹分分析得出:導致天然水結垢主要是碳酸鹽和磷酸3目前存在的問題鹽,其具體的反應過程如下3.1水凈化回用水問題ca(HCJ)2→CaC03↓+H0+CO2↑生化系統(tǒng)硝化反硝化反應失調(diào)造成pH值偏低;當循環(huán)冷卻水中溶解的重碳酸鹽較多時,水流經(jīng)電脫鹽排放的含鹽污水COD較高4000100g,t換熱器表面特別是溫度較高的表面時重碳酸鹽且產(chǎn)生的油渣很多,得不到及時有效處理造成浮選就會受熱分解;當循環(huán)水通過冷卻塔時,溶解在水中運行效果差,使生化及回用水COD偏高。的二氧化碳就會逸出,水的阻值就會升高,此時,重前期含硫污水汽提裝置運行異常,造成凈化水氨碳酸鹽在堿性條件下也會產(chǎn)生CaCO2沉淀。當水中溶氮偏高。凈化水回用電脫鹽然后產(chǎn)生上述含鹽污水。有適量的磷酸鹽時磷酸根將與鈣離子生成溶解度只該裝置于9月26~28日檢修,目前裝置已運行正常,有0.1mg/幾的磷酸鈣沉淀:凈化水已達標。2PQ+3Ca2-Ca2(PO2↓由于含油污水中氯離子濃度偏高,目前沒有處理循環(huán)水運行前期投加有機瞬系列水穩(wěn)劑但由于手段,造成回用水氯離子濃度偏高,影響污水回用主運行中頻繁投加含有活性氯的消毒劑致使阻垢劑水要是1罐區(qū)氯離子1800g/L,20萬四原油脫水解成正磷酸根,最終導致磷酸鈣在換熱器表面析出氯離子5143mg/L,重整污水497mg/L形成磷酸鹽垢對于監(jiān)測數(shù)據(jù),環(huán)保數(shù)據(jù)與水凈化數(shù)據(jù)有差別氧環(huán)境下硫酸鹽還原菌大量滋生,在循環(huán)水流環(huán)保測的數(shù)據(jù)大于水凈化數(shù)據(jù)有些數(shù)據(jù)水凈化的合速較慢的條件下,也易形成生物粘泥垢。格但環(huán)保檢測超標。2循環(huán)水情況分析我公司回用水控制指標與集團公司回用水試行21總磷、總鐵、異養(yǎng)菌、濁度、試管腐蝕速率黏附標準有很大差別,見表1速率等指標的合格率≥95%,異養(yǎng)菌、試管腐蝕速率和黏附速率有不合格的情況,異養(yǎng)菌和黏附速率的不合表1項日貫司叫C0氨氮懸浮物濁度硫化物石油烴。酚鈣硬總堿氯離子硫酸根總鐵團公司6.5~9.0≤75≤15≤50≤10≤0.1≤10≤1.050~30050~300≤250≤300≤0.5石家莊分公司72~9.0≤150≤50≤30≤10≤0.5≤10≤1.0≤400≤300≤250≤1.0從表1可以看出,我公司的控制指標明顯低于集增高,在流速低的管路中沉積,在設備表面產(chǎn)生粘泥、團公司的控制指標,按此控制會給給排水的水質(zhì)控制污垢,促使發(fā)生局部腐蝕。帶來壓力。裝置換熱器介質(zhì)泄漏油類泄漏會消耗大量緩蝕3.2給排水循環(huán)水問題阻垢劑,降低緩蝕阻垢效果,另外裝置酸性介質(zhì)泄漏循環(huán)水中氯離子,受回用污水氯離子較高的影則會增大循環(huán)水的腐蝕速率。自1~10月,一循共發(fā)響,濃度越來越高,這也是腐蝕速度增高的一個主要現(xiàn)裝置泄漏3次,二循發(fā)現(xiàn)裝置泄漏7次,有的是換熱器發(fā)生泄漏,有的是裝置開停工時存留的污油進入氨氮指標偏高促進微生物的繁殖。在循環(huán)水中有循環(huán)水中,每次泄漏都不同程度地對循環(huán)水造成影充足的碳源、磷源、氧氣、適宜的溫度,非常適合細菌、響藻類等微生物生長,若加上氮源就會極大促進微生根據(jù)總部節(jié)能要求,今年我公司對裝置換熱器進物的繁殖硝化菌群大量繁殖。硝化菌群對水質(zhì)最大出行嚴格控制要求≥6℃,各單位積極響的危害是使氨氧化成為亞硝酸根、硝酸根,從而影響應中國煤化工就是將換熱器循環(huán)氯的殺菌能力,產(chǎn)生酸性環(huán)境。造成水質(zhì)惡化。水閥CNMH(達不到6℃。這樣循環(huán)水場旁濾設施不足,循環(huán)水中懸浮物含量使得裝置換熱器的流速降低,循環(huán)水中的懸浮物沉第8期楊英杰段振國:循環(huán)水腐蝕性分析及建議55·積,形成粘泥、污垢,對換熱器造成腐蝕到補水指標的同時,盡量達到集團公司的節(jié)水要求4建議和措施給排水車間要增上旁濾設施加強循環(huán)水旁濾管給排水車間嚴格按照回用水補入循環(huán)水場的水理,降低循環(huán)水濁度。質(zhì)指標進行控制。循壞水中漏油后,生產(chǎn)處要及時組織查找油源,目前我廠的回用污水水質(zhì)指標高于集團公司下減少對循環(huán)水的污染。達控制指標,需要與江蘇蘇寧水處理劑廠家重新核實水穩(wěn)劑投加量要以水質(zhì)控制為依據(jù),不能只強調(diào)回用污水補入循環(huán)水水質(zhì)指標。不能只考慮回用量,控制藥劑費用。在保證水質(zhì)的情況下再適當控制藥應在確保循環(huán)水水質(zhì)的前提下,再提高回用量。劑費用。裝置定期對換熱器開大進、出口閥門,加大循環(huán)[參考文獻]水流速將水冷器管束流速控制在≥1m/s,避免粘泥1邱小平陳建中,王青.循環(huán)水腐蝕機理和植物緩蝕阻垢劑初探沉積附著在管束中而造成垢下腐蝕[J.四川化工,2006,():31-33建議各裝置使用碳鋼換熱器時進行涂層防腐,保2齊冬子不銹鋼水冷器應力腐蝕開裂原因的再探討[刀.工業(yè)水與廢水,2006,3):1-6證質(zhì)量地對管板處防腐層增加厚度增大污水處理投資,提高回用污水的水質(zhì),在達Circulating Water Corrosion Analyses and RecommendationsYANG Ying-jie, DUAN Zhen-GuoSINOPEC Shijiazhuang Refining Chenical Company, Shi jiazhuang 050032, China)Abstract: Circulating a direct impact on the quality of water for cooling devices and the safe operation of pipelines,water quality, occupation of a heat exchanger corrosion, resulting in leakage water leakage further deterioration of thewater quality deterioration in the cold again for heavier equipment corrosion, form a vicious cycle, caused serious pro-duction deviceKey words: circulating water; wastewater reuse: water coolers; corrosion(上接第37頁)化點、延伸、SHRP性能等級等重要指標差距較大,只3結論有提高SBS配比才能滿足質(zhì)量要求通過比較,歐洲進口設備具有較高的自控水平,計工藝二采用高速剪切工藝,直接將SBS剪切到量準確。但生產(chǎn)時間較長、質(zhì)量不易控制、生產(chǎn)成本5m以下,合格后出裝置,產(chǎn)品質(zhì)量與實驗數(shù)據(jù)基高、設備價格也很高。國產(chǎn)設備則生產(chǎn)時間短、質(zhì)量相本相同。由于高速剪切是發(fā)熱過程因此初始反應溫對穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低。雖然自控水平有待提高但設備度要求控制在170℃以下就可滿足生產(chǎn)要求。表1價格只是歐洲進口設備的一半不到,更適合我們的國為兩種工藝用同一種配方生產(chǎn)的改性瀝青的質(zhì)量指情標試驗項目標準要求工藝一二工藝針入度(15℃)/0.1針入度25℃)/0.1m60~806466針入度指數(shù)≥-0.2-0.32-0196軟化點/℃≥7068.971.2延度5℃)/cm≥3032936.6彈性恢復Q25℃)%≥80離析,軟化點差/c≤200.00.4SHRP性能等級64~227028中國煤化工CNMHG