第39卷第4期遼寧化工Vol.39,N.42010年4月Liaoning Chemical IndustryApril, 2010保護水處理技術在循環(huán)水系統(tǒng)中的應用嵇翠川(中國燃氣渦輪研究院,四川江油621703)摘要:介紹了保護水使用的必要性,闡述了保護水處理技術的原理;并指出其在循環(huán)水系統(tǒng)應用中需注意的問題。關鍵詞:保護水;處理技術;循環(huán)水系統(tǒng)中圖分類號:TQ058文獻標識碼:A文章編號:1004-0935(2010)04-0412-03循環(huán)水系統(tǒng)換熱器是一個處在高溫燃氣下工腐蝕電池的推動力作的換熱設備,根據(jù)換熱器運行時開時停的特點(2)金屬材料本身是導體,循環(huán)冷卻水有導在換熱器停止運行期間,為防止設備腐蝕,延長其電能力因此能傳遞自由電子;使用壽命,必須充填保護介質(zhì),停運保護水就是為(3)循環(huán)水中含有溶解氧,它在陰極表面消了滿足換熱器在停運期間的防腐要求,而專門配耗自由電子,構(gòu)成電回路。制的一種介質(zhì)。以上3個條件直接導致了金屬在循冷卻環(huán)水1循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行狀態(tài)及腐蝕中的腐蝕因此循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中必須采取必要因素的防腐措施。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是我院科研設備的一個重要2保護水的技術指標和原理組成部分,其系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。保護水是根據(jù)金屬腐蝕作用的機理,采用以換熱器冷卻塔Na2SO3為除氧劑,NaOH為PH調(diào)節(jié)劑的水處理配方,是在特定的條件下通過試驗確定的每一種配方都與使用條件相匹配,在水系統(tǒng)運行過程中,圖1循環(huán)冷卻水系統(tǒng)工藝流程圖能否按規(guī)定條件操作,是水處理配方成敗的關鍵由于采用的是敞開式冷卻塔,大氣中的多種保護水的技術指標如下:c(Na2SO3):50-100雜質(zhì)如塵埃、懸浮固體等會大量地被沖刷在冷卻mgL,pH值:9.5-10.5,硬度:≤50x10°(以水中,此外,腐蝕產(chǎn)物、生物粘泥等增大了水的渾CaCO2計)濁度,這些雜質(zhì)在運行過程中又會被帶入,并沉積保護水是在軟化水中投加Na2SO3和NaOH在系統(tǒng)內(nèi)粘附在金屬表面造成腐蝕速率加快,給來調(diào)節(jié)水質(zhì)從而對影響腐蝕的主要因素加以控水系統(tǒng)中發(fā)生腐蝕的部位,決定于水中溶解氧的制以延緩水對金屬設備的腐蝕就水系統(tǒng)腐蝕而含量和設備的運行條件。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕言主要是金屬在水中的腐蝕其中對腐蝕影響最主要是電化學腐蝕,即電池腐蝕。在循環(huán)冷卻水大的因素是來自空氣中的溶解氧在一般情況下,系統(tǒng)中,存在以下腐蝕條件-3水中溶解氧越多,金屬的腐蝕就越嚴重。保護水(1)由于構(gòu)成熱交換器的金屬材料的不均勻系統(tǒng)采用的是一種化學除氧法。投加NaSO,是性和金屬表面具有一定的微觀粗糙度,在不同材質(zhì)和不同部位之間電位不同而產(chǎn)生電位差,這是收稿日期:201003-14作者簡介:嵇翠川(1969-),男,工程師第39卷第4期嵇翠川:保護水處理技術在循環(huán)水系統(tǒng)中的應用413作為一種除氧劑使用的,Na2S03投入水中與水中發(fā)生氧濃差腐蝕。氧濃差腐蝕是由于溶液中溶解溶解氧反應生成Na2SO4,使水中溶解氧去除,其氧的濃度差異而引起電位差所產(chǎn)生的腐蝕電池,化學方程式為:是一種局部腐蝕。它是金屬在水中腐蝕最普遍2Naz SO,+0,=2Na? SO.危害最大,最難防止的一種腐蝕。它一般發(fā)生在保護水中投加NaOH的作用是為了提高水的泥沙、污垢等沉積物下面以及金屬與金屬之間都pH值以防止氫去極化腐蝕。水的pH值也是對能形成的縫隙區(qū)。由于過濾器無反洗裝置,過濾金屬腐蝕速度有較大影響的因素之一,根據(jù)多年雜質(zhì)全部堆積于濾網(wǎng)處,在這些沉積物下面的液來實際運行監(jiān)測數(shù)據(jù),可得出碳鋼在水中腐蝕率體中氧的補充是非常困難的,是滯留區(qū)、貧氧區(qū)即與pH值的對應關系(見圖2)。陽極,發(fā)生如下反應:Fe-→Fe2++2e而沉積物表面上,溶解氧的供給是充分的,是0,450.40富氧區(qū)即陰極,其會發(fā)生如下反應:02+2H2O+4e-40陽極反應產(chǎn)生的Fe2滯留在沉積物下面的縫隙區(qū)內(nèi),造成沉積物下面縫隙區(qū)內(nèi)溶液陰、陽離子電荷不平衡,引起縫隙區(qū)外水體中陰離子的遷移,以平衡縫隙區(qū)內(nèi)過剩的正電荷。因此,這種沉積物或縫隙區(qū)的氧濃差電池腐蝕是冷卻水系統(tǒng)圖2腐蝕率與pH值的對應關系腐蝕最嚴重的一種破壞形式,如管理不當,會引起換熱設備出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象。由此可見,pH值低,腐蝕率高,水中H'濃度大,H是陰極去極化劑,它使陰極電子不斷排出,4結(jié)語會加速腐蝕,其反應原理是:陰極:2H+2HP1由于系統(tǒng)中換熱器設備的腐蝕情況是客觀存同時酸性水會將氧化層溶解,也會加速腐蝕在的,因此在換熱器停運后,必須及時有效地充填3保護水使用過程中應注意的問題保護水,同時還應清楚地認識到,保護水的使用需3.1避免系統(tǒng)滲漏理是十分必要的,必須強化和完善對系統(tǒng)設備的由于保護水是含NaOH的堿性溶液,根據(jù)維護和管理,定期對保護水進行循環(huán)和補充,以此Na2SO3在空氣中極易被氧化的化學性質(zhì)保護水來保證藥劑的濃度均勻一致,并在循環(huán)過程中進充填后,應避免系統(tǒng)滲漏現(xiàn)象的發(fā)生,如果閥門或行水質(zhì)指標的檢測,從而確定藥劑的補充量,確保系統(tǒng)其它密封部位出現(xiàn)滲漏長時間后,隨著滲漏pH值、Na2SO3含量的穩(wěn)定,同時進行經(jīng)常性的檢表面上液體的蒸發(fā),水中NaOH濃度增大,堿性增查并記錄在案,對冷卻水系統(tǒng)的滲漏部位進行及強,表面膜被破壞,可發(fā)生如下反應:時維修或更換,對過濾器也應根據(jù)其壓力損失進e( OH)2+2NaOH= Naz Fe02+2H20行及時清洗,防止系統(tǒng)內(nèi)沉積物的堆積,這樣才能露出的鐵直接與NaOH反應:更有利于系統(tǒng)的安全運行。Fe 2Na0H= Na, FeO,+H參考文獻其產(chǎn)物亞鐵酸鈉在高pH值的溶液中是可溶的所以隨著堿液的蒸發(fā)pH值的增加腐蝕速度1]劉順成化工廠水處理技術[M].成都:四川化工總廠,會迅速增大32系統(tǒng)內(nèi)各處藥劑的濃度應均勻一致[2]許保玖給水處理[M].北京:中國建筑工業(yè)出版杜,1979[3]金熙項成林齊冬子工業(yè)水處理技術問答[M]北京:化在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,由于設計有過濾器及學工業(yè)出版社,2003管道存在死角,易出現(xiàn)泥沙、污垢、纖維等沉積物,(下轉(zhuǎn)第415頁)第39卷第4期張子松,等:新版《容規(guī)》分類方法的簡化算法415PV≥50為Ⅲ類;PV<50為Ⅱ類;(4)31.25≤V<害介質(zhì)的換熱器,管程設計壓力為0.7MPa,管程625:低壓為Ⅱ類;中壓為Ⅲ類5)625≤V<10:容積為04m3,殼程設計壓力為12MPa,殼程除PV≥103為Ⅲ類;PV<103為Ⅱ類;去換熱管所占體積后容積為6m3,管程介質(zhì)為氣壓力容器第二組介質(zhì)類別劃分:液相,殼程為水蒸汽,故按99版《容規(guī)》,管程低按容積劃分:一、<25L:PV≥2.5MPa·L為壓高度危害介質(zhì)PⅤ=0.7×0.4=0.28>0.2I類;PV<2.5MPa·L按I類部分管理;MPa·m3為3類,殼程低壓為一類,按新版《容≥25L:(體積以m3為單位;壓力以規(guī)》根據(jù)本簡易劃法第一組介質(zhì)2)條,管程劃為MPa))高壓或V≥5×10的為Ⅲ類;(2)V<50:Ⅱ類;殼程按第二組介質(zhì)劃為I類,所以整體屬于低壓為I類;中壓為Ⅱ類;G3)50≤V<3125:低壓Ⅱ類容器。為類;中壓:PV≥500為Ⅲ類;PV<500為Ⅱ類(4)312.5≤V<3125:低壓為I類;其余為Ⅲ類;q結(jié)語(5)3125≤V<5×10°4:PV<5000.I類;Pv≥5以上為壓力容器劃類的簡易算法,也是作者000.Ⅲ類。的一點心得體會,經(jīng)比對較易掌握,對從事壓力容3試算器工作的人員很方便,簡單試算即可掌握供大家試用。對于多腔壓力容器危害性介質(zhì)含量極小現(xiàn)舉例試算一下:①有一高度毒性的氣體儲的壓力容器以及特殊情況的類別的劃分按新版罐,介質(zhì)設計壓力為1.72MPa,容積為22m3,按《容規(guī)》具體條文執(zhí)行。新版《容規(guī)》屬于第(3)條,中壓,PV=1.72×22參考文讞=31.84<50為Ⅱ類容器;而按99版《容規(guī)》則該(1] TGS ROOC-20固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程儲罐為三類容器;②有一液態(tài)二氧化硫儲罐,設[S]計壓力為0.98MPa,容積為30m3,按新版《容2]質(zhì)技監(jiān)局鍋發(fā)[994號,壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程規(guī)》屬于第(3)條劃為Ⅱ類;③有一管程是高度危Simplified Algorithm of New version Supervision Regulation ClassificationZHANG Zi-song, GUO Yang, WANG NaShenyang Pass Titanium Equipment CO., LTD, Shenyang 110168, China)Abstract Simplified algorithm of new version superision regulation chart-style classification was introduced to make pressurevessels Classification class becomeKey words: New version supervision regulation; Classification; Simplified algorithm(上接第413頁)Application of Protective Water in Circulating Water SystemJI Cui-chuanChina Gas Turbine Establishment, Jiangyou 621703, China)Abstract Necessity of using protective water in circulating water system was introduced as well as the principle of treatment techlogy of protective water. Some problems about application of protective water in circulating water system were putKey words: Protective water; Treatment technology Circulating water system