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冷卻水中金屬腐蝕的控制方法

2016/12/19

冷卻水中金屬腐蝕的控制方法

敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)冷卻水通過上冷卻塔與空氣接觸蒸發(fā)，而蒸發(fā)的水吸收未蒸發(fā)水的熱量從而使其降溫。敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水溫較高，易產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕、藻類繁殖等問題。循環(huán)冷卻水中金屬腐蝕的控制方法很多，但較常用的主要有以下四種：

一．添加緩蝕劑

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中控制金屬腐蝕的第一種方法是向冷卻水系統(tǒng)中添加緩蝕劑。
1.緩蝕劑和緩蝕率

   緩蝕劑是一種用于腐蝕介質(zhì)中控制金屬腐蝕的添加劑。對于一定的金屬腐蝕介質(zhì)體，只要在腐蝕介質(zhì)中加入少量的緩蝕劑，就能有效地降低該金屬的腐蝕速度。緩蝕劑的使用濃度一般很低，所以添加緩蝕劑的腐蝕介質(zhì)基本不發(fā)生變化。緩蝕劑的使用不需要特殊的附加設(shè)備，也不需要改變金屬設(shè)備或構(gòu)件的材質(zhì)或進(jìn)行表面處理。因此，使用緩蝕劑是一種經(jīng)濟(jì)效益較高且適應(yīng)性較強(qiáng)的金屬防護(hù)措施。

   通常用ε表示緩蝕劑抑制腐蝕的效率——緩蝕率。緩蝕率的定義是：

          ε =(υ₀-υ)/υ₀*100

式中  ε——緩蝕的緩蝕率，%；

      υ——有緩蝕劑時金屬的腐蝕速度；

      υ₀——無緩蝕劑（空白試驗(yàn)）時金屬的腐蝕速度。

式中υ和υ₀單位必須一致。緩蝕率的物理意義是：與空白時相比，添加緩蝕劑后金屬腐蝕速度降低的百分率。

2.緩蝕劑的分類

緩蝕劑的成分主要是由一些有機(jī)物和無機(jī)物按一定的比例復(fù)配制取，較常用的為ATMP、HEDP、 EDTMPS、HPMA、HPAA、PAA、PBTCA、PAPEMP、PASP、殺菌劑滅藻劑、反滲透阻垢劑、硫酸鋅等、硅酸鹽、亞硝酸鹽、鉻酸鹽等。基本鋅鹽在冷卻水處理中較長用，使用的產(chǎn)品為硫酸鋅，鋅鹽在冷卻水中能迅速地對金屬建立起保護(hù)作用，單獨(dú)使用時其緩蝕效果不很好。鋅鹽是一種安全但低效的緩蝕劑，通常與其他藥劑復(fù)配使用。鋅鹽的優(yōu)點(diǎn)是能迅速生成保護(hù)膜，成本相對較低，與其他緩蝕劑聯(lián)合使用時效果好。但鋅鹽也有部分缺點(diǎn)，如何單獨(dú)使用時緩蝕劑效果差，對水生生物部分有毒性，如果PH值大于8單獨(dú)使用鋅鹽時鋅離子易從水中析出導(dǎo)致降低或者失去緩蝕性能。

有機(jī)磷酸

有機(jī)磷酸是指分子中的膦酸基團(tuán)直接與碳原子相連的化合物。其中最常用的有ATMP（氨基三甲叉膦酸）、HEDP（羥基乙叉二膦酸）、EDTMPS（乙二胺四甲叉膦酸鈉）、PBTCA（2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸）和HPA（羥基膦酰基乙酸）等，其中ATMP、HEDP和EDTMPS等這些為有機(jī)磷系列的緩蝕阻垢劑，他們通常與前面說的無機(jī)鹽（硫酸鋅等）等復(fù)合配伍，達(dá)到緩蝕阻垢劑的效果。由于循環(huán)冷卻水中有些水質(zhì)有較高的溫度，下面對ATMP、HEDP、PBTCA和六偏磷酸鈉的熱穩(wěn)定性做個簡要說明：



 

從表中可以看出，含磷阻垢緩蝕劑的熱穩(wěn)定性能次序?yàn)?SPAN lang=EN-US>:

PBTCA>HEDP>ATMP>六偏磷酸鈉



從上面的數(shù)據(jù)可以得出，單一的使用某一種數(shù)據(jù)，對循環(huán)水的緩蝕阻垢作用均不理想，而且單一使用藥劑會增加循環(huán)水的在利用成本，達(dá)不到高效節(jié)能的作用，但各種水處理藥劑都有他的相對優(yōu)勢的方面，在一個腐蝕體系中同時加入兩種或兩種以上的緩蝕劑時，緩蝕效果有時會比單獨(dú)使用某一種緩蝕劑效果更好。這種作用稱為協(xié)同作用（Synergistic effect）。

在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，為了降低緩蝕劑的總用量，從而降低其成本，或?yàn)榱私档湍承┚徫g劑的作用，從而減輕對環(huán)境的污染，往往需要采用有協(xié)同作用的復(fù)合緩蝕劑。

目前，國內(nèi)外已廣泛采用復(fù)合緩蝕劑來控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中金屬的腐蝕。

 

文章來源： 網(wǎng)絡(luò)

參考資料：緩蝕阻垢劑 循環(huán)水阻垢劑 殺菌滅藻劑  ATMP  HEDP  EDTMPS  HPMA  HPAA PESA PASP  PBTCA  DTPMPA  六偏磷酸鈉  氨基三甲叉膦酸  羥基乙叉二膦酸  聚現(xiàn)烯酸 

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