循环水系统腐蚀与结构

闭路循环水系统系统腐蚀与防护方案设计摘要:通过对闭路循环水系统腐蚀机理、腐蚀防护必要性的阐述，最后提出对闭路循环冷却水的水处理方案。

关键词:循环水腐蚀防护一、前言:闭路循环水系统通常在一次填充后，在没有补充明显数量水的情况下运转较长时间。

闭路循环水系统既可以加热，又可以用于冷却。

在闭路循环水系统中，通常通过辅助的开放式冷却物流或强制通风将热量散失，理论上水是没有损失的，但在实际应用中通常会由于在蒸发器、密封和阀门等处有泄漏而导致水的损失。

二、闭路循环水系统腐蚀机理闭路循环水系统实际应用过程中通常的温度变化在5~8℃，存在着腐蚀、结垢和微生物繁殖的问题。

1、腐蚀:腐蚀电池的建立基于以下几种情况:(1)、水中溶解氧反应在闭路系统内，通常由于系统需要补充水，氧便随补充水从泵、阀门等进入系统，水中溶解氧存在，就会发生氧腐蚀，氧会由于发生腐蚀而非常快的消耗掉。

(2)、异金属的耦合当不同金属存在时，由于它们的电位差不同而导致电化学腐蚀。

而在闭路循环水系统合金往往会存在，不同的金属间就会发生电偶腐蚀。

(3)、浓度差电池在电解液中不同两点的电解质浓度差异会加速腐蚀。

这种差异主要体现在裂缝处或垢下的金属表面，好的设计应当使裂缝的影响减少到最小，另外适当的水处理会消除垢物的存在。

2、水垢理论上，在实际的闭路循环水系统，水垢的形成因素非常少，以至于它们对设备表面没有明显的影响。

然而在一些补充较多水的系统，一些额外的水垢会随补充水的增加而不断积累，比例会越发明显。

这种情形在较高热的物流系统会很快发生结垢，严重时导致停车。

正是由于这个原因，大多数闭路循环水系统都加注水垢抑制剂来预防此类问题的发生。

3、其它垢物典型的闭路循环水垢物包括:腐蚀副产品，泥沙，切割油脂，混合物，建筑碎片，工艺侧污染物，烃和铸造油脂，很多垢物都是系统新建时的残留物、随补充水带入的污染物、工艺泄漏物以及较差的腐蚀控制。

4、微生物繁殖微生物繁殖变得严重主要基于以下原因:补充水带入较多氧、碎屑和营养物而有利于菌体培养;工艺泄漏可提供大量的养分。

循环水腐蚀相关指标循环水腐蚀是指在循环水系统中，由于水质、水流、水温等因素的影响，导致金属设备表面出现腐蚀现象。

循环水腐蚀不仅会影响设备的使用寿命，还会对生产造成不良影响。

因此，对循环水腐蚀相关指标的监测和控制非常重要。

循环水腐蚀相关指标主要包括水质指标、水流指标、水温指标等。

其中，水质指标是循环水腐蚀监测的重要指标之一。

水质指标包括水中溶解氧、总硬度、总碱度、总磷酸盐等。

这些指标的变化会直接影响到循环水系统中金属设备的腐蚀情况。

例如，水中溶解氧过高会加速金属设备的腐蚀，而总硬度过高则会导致水垢的形成，从而影响设备的正常运行。

除了水质指标外，水流指标也是循环水腐蚀监测的重要指标之一。

水流指标包括水流速度、水流方向、水流的湍流程度等。

这些指标的变化会影响到循环水系统中金属设备的腐蚀情况。

例如，水流速度过快会加速金属设备的腐蚀，而水流方向的改变则会导致设备表面的局部腐蚀。

此外，水温指标也是循环水腐蚀监测的重要指标之一。

水温的变化会影响到循环水系统中金属设备的腐蚀情况。

例如，水温过高会加速金属设备的腐蚀，而水温过低则会导致设备表面的冷凝水形成，从而影响设备的正常运行。

为了有效地监测和控制循环水腐蚀，需要采取一系列措施。

首先，需要定期对循环水系统中的水质、水流、水温等指标进行监测和分析，及时发现问题并采取相应的措施。

其次，需要对循环水系统进行定期的清洗和维护，保证设备表面的清洁和光滑度。

最后，需要加强对循环水系统的管理和维护，建立完善的管理制度和操作规程，确保循环水系统的正常运行。

综上所述，循环水腐蚀相关指标是循环水系统中重要的监测指标，对于保障设备的正常运行和生产的顺利进行具有重要意义。

在实际应用中，需要采取一系列措施，加强对循环水系统的管理和维护，确保设备的安全运行和生产的顺利进行。

冷却水问题探讨一般冷却水常引起的危害有三种，即腐蚀( corrosion ) 、水垢(scale)、淤泥之沉积( deposition ) 及微生物 ( slime )，兹将其发生原因及控制方法分述如下： 1、腐蚀!腐蚀发生原因:金属腐蚀是经由化学或电化学反应而导致金属毁坏之现象。

最主要的腐蚀问题是由氧气所引起的，冷却水于冷却水塔中与空气密切接触，水中溶氧高达 8～10 ppm 极易促成腐蚀。

a.铁材质与水中氧气作用而腐蚀，其反应如下：氧气所引起的腐蚀呈点蚀( pitting ) 状态有愈深之倾向(如下图)， 若未有效抑止可能穿透管壁而造成穿孔、泄漏。

点蚀是最具腐蚀破坏力之一，并且也是最难在实验室预测得知。

b.当微生物繁殖时，其微生物体的分泌物与冷却水有机物、无机物聚积而形成的黏泥，沉积在系统中时，将造成沉积下腐蚀。

沉积物上下界面因溶存氧浓度不同将会造成氧浓淡电池( Oxygen concentration cell)于沉积物下发生严重之腐蚀现象。

图 : pitting 会导致设备快速破损c.两种不同金属互相接触时，因金属间电位差造成流电腐蚀(galvanic corrosion), 例如热交换器之铜管与碳钢端板，其接触部份的钢铁材质会因此加速腐蚀。

双金属之间的电位差会因金属接触而造成流电腐蚀,但工业上也时常运用此原理来做防蚀方法,此方法称之为牺牲阳极。

双金属腐蚀d.其它影响腐蚀的因素尚有pH、间隙、溶解盐类、温度、流速等。

!腐蚀控制方法:腐蚀之控制不外是改变系统金属材质，就是改变系统环境。

改变系统材质将是一很大成本花费，而且并不是百分之百可以防止腐蚀发生。

然改变系统环境是目前广泛被用到控制腐蚀的方法。

在水系统内，有三种方式改变水中环境来有效抑制腐蚀；用水中自然存在之钙离子及碱度，在金属表面上形成碳酸钙保护膜。

利用化学或机械方法将溶存于水中之氧气去除。

加入腐蚀抑制剂 。

如上所云，加入腐蚀抑制剂亦是一个简便而有效的方式。

在现代的工业生产中，循环水含有的物质例如化学物质、金属物资等方面，工业循环水管道受到这些物质的影响，会产生结垢还有腐蚀等影响，如果处理不及时，就是妨碍到循环水管道的使用性能，继而降低工业生产效率，不能得到良好的经济效益。

所以，需要对工业循环水管道结垢产生的原因还有机理明确好，针对性的采取控制和解决措施，目的就是保证循环水管道使用的稳定性，提升工业生产的效率，实现比较好的经济效益。

1.结垢和腐蚀产生的机理和原因结垢和腐蚀可以说是影响工业循环水管道使用性能的重要原因，并且两者有直接的联系，通常情况下腐蚀就会产生结垢，结垢会产生腐蚀，时间长了就会影响管道的相关零件的使用性能，提升机泵运行的负荷，继而对设备、整体系统换热冷却等方面，不仅会影响到工业循环水管道的使用性能，还会使得工业生产效率还有经济效益，有所下降。

接下来就和大家针对于工业循环水管道结垢和腐蚀产生的机理和原因相关内容，展开分析和阐述。

1.1补充水由于在工业生产中，会消耗大量的是，因此为了保证生产的效率还有稳定性，需要定期进行补充，但是补充水在进入工业循环水管道之后，补充水中硬度、碱度还有PH值、浊度等方面，都会导致结垢。

如果补充水中的硬度和碱度越大，意味着结垢离子更多，并且受到温度的影响，补充水容易达到饱和的状态，增加了循环水管道腐蚀现象的产生。

此外，在工业循环水管道使用中，水质中的悬浮物会起到晶核的作用，这样浊度就会产生较多，悬浮物也会变多，这样如果不定期进行处理，也会导致悬浮物长期积累，增加工业循环水管道腐蚀和结垢现象的产生。

1.2温度导致工业循环水管道结垢和腐蚀的重要因素之一就是温度，主要是由于工业循环水管道在运行过程中，循环水中包含的硬度盐类会根据温度的变化，产生溶解的现象。

并且，在溶解的时候，假如溶解度相对较小，温度较高的话，容易导致结垢现象的产生。

此外，由于温度的不断提升，结垢也会有相应的变化，时间一长就会导致腐蚀现象的产生，影响工业循环水管道运行的稳定性，工业生产效率就会下降。

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循环水系统危害之一水垢
由于水中溶有大量碱土金属离子和碳酸氢根等，形成的水垢会降低制冷效果，增加电能消耗，严重时造成主机高压故障停机。

这两种离子遇热后会结合，形成不可溶盐即水垢。

当比例尺的导热系数小于0.8，冷凝器和蒸发器的导热系数为320时，两者之间的差值。

水垢影响热传导，这就带来了两个问题：一是降低了制冷效果，1毫米水垢使制冷量减少20%-40%；随后，冷凝器压力上升，背压差增大，造成电机负荷增加，电能消耗增多。

1毫米的水垢消耗电力20%-30%，水垢严重，空调本体的高压事故停止。

循环水系统危害之二微生物藻类
微藻的形成可以阻断管道，阻碍水流，降低输送效率。

冷却塔温度约为32℃和37℃，适合微生物繁殖。

藻类、细菌和真菌迅速增殖，这些微生物分泌大量粘液，将水不溶性杂志粘在一起，粘在设备和管道的内表上，阻碍水流和热交换，耗电，造成高压运行。

循环水系统危害之三水中的酸性物质
空调系统的冷却水和冷冻水未经处理具有极强的腐蚀性，大大降低了设备的使用寿命。

腐蚀穿孔后，水进入氟利昂系统，给设备带来巨大损失。

所以设备一定不能泄露。

统计结果表明，不使用水处理剂的机组使用寿命降低了30%-50%。

这种危害使中央空调需要选用先进的清洗和水处理设备，以保证正常运行和使用。

工业循环水系统中结垢和腐蚀现象分析及控制方案摘要：工业水处理是使用化学和物理方法去除水中杂质的过程。

电石生产的特点是很复杂的过程，生产环节与水密不可分。

电石炉是将电能转化为热能的设备,这就决定了它时刻处在高温环境状态下运行。

为了保证电石炉长周期安全运行,对设备各系统进行冷却必不可少。

循环冷却水的再利用尤其可以提高用水过程的效率，循环水的再利用将产生盐分积聚的问题，这些问题会污染并损坏热交换器，降低传热效率并增加设备成本和安全隐患。

关键词：工业循环水系统；结垢；腐蚀前言工业循环水系统中传热面上的结垢现象一直被人们关注，有效降低管线中的结垢速率，实现持续的稳产高产，已成为电石生产领域研究的热点之一。

为保持油藏压力，提高采收率。

为了节约水资源,多数企业目前采用循环冷却水代替普通工业用水，冷却水在对设备降温的同时，其自身温度也在不断上升，有时在夏季设备冷却水出口温度高达60℃以上，这样的工作温度极易形成水垢粘接在设备内壁，从而造成设备换热效果差，而且水垢还会局部脱落、堆积阻塞管路和阀门，导致水流阻力增加，设备壁厚被腐蚀减薄，另一方面会造成垢下腐蚀，甚至穿孔，必须每隔一段时间对结垢严重的管段进行酸洗或停产维修，增加了管线维护费用，严重影响了电石的正常生产和经济效益。

1产生结垢的原因1.1硬垢天然水中溶解有各种盐类物质，有重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等。

其中溶解的重碳酸盐为最多，也最不稳定，容易分解成碳酸盐。

在使用重碳酸盐含量较多的水作为冷却水时，当通过换热器传热面时会受热分解。

当循环水经过冷却塔冷却时，溶解在水中的CO2会逸出，水的PH会升高。

重碳酸盐在碱性条件下会发生以下反应。

Ca(HCO3)2+2OH－=CaCO3↓+2H2O+CO2－3当水中溶解有氯化钙时，还会产生置换反应。

CaCl2+CO2－3=CaCO3↓+2Cl－当水中溶解有磷酸盐时，磷酸根和钙离子还会生成磷酸钙。

3Ca2++2PO3－4=Ca3(PO4)2↓当循环水在冷却蒸发过程中，水分不断蒸发而浓缩，浓缩倍数提高，原来溶解于水中的盐类浓度会不断增加，当其浓度超过同等条件下的饱和溶解度时就会出现结晶析出，形成水垢。

关于循环水腐蚀问题的初步探讨与研究循环水腐蚀是指在循环水系统中，由于水中的各种化学物质和微生物的作用，导致管道、设备等金属材料发生腐蚀现象。

这种腐蚀现象不仅会损坏设备，增加维修和更换的成本，还会降低设备的使用寿命，对生产和环境造成不良影响。

对循环水腐蚀问题进行研究和探讨，对于工业生产和环境保护具有重要意义。

循环水腐蚀的主要原因可以归纳为以下几个方面：1. 水中的溶解氧和二氧化碳：溶解氧和二氧化碳在水中能够形成一定的酸性环境，从而导致金属材料发生腐蚀。

尤其是在高温和高压条件下，溶解氧和二氧化碳的腐蚀作用更加显著。

2. 微生物腐蚀：循环水中存在着各种微生物，其中一些微生物能够产生酸性物质，对金属材料造成腐蚀。

微生物结膜和结垢也会对设备产生不良影响，加剧腐蚀现象。

3. 水中的杂质：水中含有的硬度物质、有机物和其他杂质会与金属发生反应，形成沉积物和腐蚀产物，进而导致腐蚀。

1. 控制水中的溶解氧和二氧化碳含量：通过适当的加热和通气措施，可以降低水中氧和二氧化碳含量，从而减轻腐蚀作用。

2. 微生物控制：定期清洗和消毒循环水系统，加入适量的杀菌剂或生物控制剂，防止微生物的滋生和繁殖。

3. 定期清洗和除垢：定期对循环水系统进行清洗和除垢处理，以去除管道和设备中的沉积物和污垢，减轻腐蚀的发生。

4. 选择合适的金属材料：在设计和选购设备时，要选择能够抵抗循环水腐蚀的合适金属材料，如不锈钢、合金钢等。

5. 监测和控制水质：定期对循环水的水质进行监测，及时调整和控制水的化学成分，保持良好的水质状态，以减少腐蚀的发生。

循环水腐蚀问题是一个复杂的系统工程，需要综合考虑水质、微生物、金属材料等多个因素。

只有通过科学研究和实践探索，制定科学的控制措施，才能有效地解决循环水腐蚀问题，提高设备的运行效率和使用寿命，保护生产和环境的安全。

工业循环水管道结垢和腐蚀问题分析摘要：随着社会经济的不断建设和发展，工业化和城市化发展的步伐也在不断加快，工业循环水是一种需要在特定管道下进行运输的工业用品，工业循环水在工业生产中为人们提供了极大的便利，大大提高了工业生产的效率。

但在长期使用工业循环水的过程中，由于管道材料本身的原因或者外部原因，往往会出现内部水质受到影响的现象，这就导致管道内部出现结垢或者腐蚀的现象，对工业生产产生一定的影响。

本文针对工业循环水管道出现的结垢和腐蚀问题，提出相应的解决和完善措施，从而有效保证工业循环水管道的稳定运行。

关键词：工业；循环水管道；结垢和腐蚀；解决措施在工业生产的过程中，循环水管道是十分重要的组成部分，这种管道主要对工业水进行及时的循环和再利用，从而有效降低水资源的消耗，提高工业生产的效益。

但是，在实际的工业生产过程中，循环水包含的物质比较丰富，比如，金属物质、化学物质等，工业循环水会受到相关因素的影响，或多或少会出现结垢和腐蚀的现象，当这种现象得不到及时的处理和解决时，就会导致工业循环水管道性能受到限制，也会极大降低工业生产的效率，企业经济效益和社会效益得到有效的发挥。

所以，在这样的情况下，有必要对工业循环水管道的结垢和腐蚀现象形成的原因进行详细的分析，并采取针对性的措施进行解决，进而提高循环水管道的稳定性，确保管道使用的长久性，进一步提高工业生产的效率，实现经济效益和社会效益的统一。

1.结垢和腐蚀产生的原因和机理1.1补充水在进行工业生产的过程中，会消耗大量的水，而为了进一步保证生产的稳定性，就需要对水资源进行及时的补充，但是补充水在进入工业循环水管道之后，也会进一步增加水中的硬度、ph值以及碱度等，这样就极易造成管道内水垢的形成。

当补充水中的硬度和碱度比较大的情况下，结垢也会比较多，同时，在不同温度的影响下，补充水也会达到饱和的状态，这样就会大大增加了循环水管道腐的腐蚀[1]。

除此之外，当使用工业循环水管道的过程中，水质中会出现相应的悬浮物，这些悬浮物具有晶核的作用，会进一步加大水的污浊度，这种情况下，悬浮物也会越来越多，如果这种情况得不到及时的处理，或者不定期对其进行处理，悬浮物堆积得越来越多，这种长期积累的悬浮物会进一步加大管道结垢和腐蚀的可能性，从而降低管道的使用寿命。

循环水腐蚀类型循环水腐蚀是一种特殊类型的腐蚀现象，主要发生在循环水系统的金属管路和设备上。

循环水腐蚀主要是由于循环介质中的化学物质、微生物、流态和温度等因素的作用，导致金属材料受到化学腐蚀和机械磨损而产生的一系列现象。

循环水腐蚀严重影响了循环水供应系统的安全性、经济性和环境保护，因此对于循环水腐蚀的研究变得非常重要。

循环水腐蚀一般可分为电化学腐蚀和非电化学腐蚀两种类型。

1. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指循环水中的电解液、离子、氧化还原电位与金属材料的接触作用，产生电子和离子移动的过程。

通过电子和离子的传递，产生钝化膜的形成或金属材料的过量溶解而引起的腐蚀现象。

(1) 钝化性腐蚀钝化性腐蚀是指金属材料在循环水中形成了一种稳定的氧化膜，防止金属与介质进一步反应而产生的腐蚀现象。

钝化性腐蚀一般发生在不锈钢、耐酸材料等具有良好抗腐蚀性能的材料上。

腐蚀性腐蚀是指金属材料在循环水中由于氧化还原作用而导致金属材料的反应，并在金属表面形成氧化物和氢氧化物导致金属腐蚀。

(3) 微生物腐蚀微生物腐蚀是指一些微生物在循环水中引起金属材料表面的生物化学反应，产生酸性物质，导致金属材料的腐蚀。

非电化学腐蚀主要是由于流态作用、磨损、疲劳等因素引起的金属材料表面的腐蚀现象。

流态腐蚀是指流体通过金属管路时所产生的冲刷、旋转等物理作用而引起的金属腐蚀和磨损。

流态腐蚀的发生主要与流体的流速、介质的物理化学性质、管路的形状和金属材料的表面粗糙度等因素有关。

(2) 磨损腐蚀疲劳腐蚀是指金属材料在循环荷载作用下，经过多次循环而产生的微小裂纹，随着循环次数的增多，产生的腐蚀作用也越来越明显，导致了金属材料的寿命下降和腐蚀加快。

总之，循环水腐蚀的类型比较多样化，因此针对不同类型的腐蚀，需要采取不同的防腐措施。

为了有效地防止循环水腐蚀，应该综合考虑介质、材料、工艺等多方面因素，并采取多种手段，如优化水质、加装防腐层、选用抗腐蚀材料等措施，从而实现对循环水腐蚀的有效控制。

循环水腐蚀原因循环水腐蚀是一种常见的工业设备损坏问题，对于循环水系统而言，腐蚀是导致设备损坏的主要原因之一。

循环水腐蚀的原因多种多样，主要包括水质问题、金属材料选择不当、操作不当等。

本文将从不同角度探讨循环水腐蚀的原因，并提出相应的解决措施。

水质问题是导致循环水腐蚀的主要原因之一。

循环水中的溶解氧、硬度、碱度、盐分等成分会直接影响水的腐蚀性。

溶解氧是引起金属腐蚀的主要因素之一，因此，控制循环水中的溶解氧含量非常重要。

一种常见的解决措施是通过加入氧化剂或使用除氧设备来降低溶解氧含量，从而减少腐蚀的发生。

此外，合理控制循环水的硬度、碱度和盐分也是避免腐蚀的重要手段。

金属材料选择不当也是循环水腐蚀的重要原因之一。

不同金属材料对于不同水质的耐蚀性有所差异，因此，在循环水系统中选择合适的金属材料非常重要。

一般来说，不锈钢、镍基合金等具有较好的耐腐蚀性能，可以在循环水系统中广泛应用。

此外，合理选用防腐涂层和防腐衬里也可以有效降低循环水对金属的腐蚀。

操作不当也是导致循环水腐蚀的重要原因之一。

例如，循环水系统中的水质监测和维护不及时、不规范，会导致水质恶化和腐蚀加剧。

因此，定期对循环水进行水质监测和分析是非常重要的，及时发现问题并采取相应的措施。

针对以上问题，可以采取一些解决措施来防止循环水腐蚀。

首先，建立完善的水质监测和维护体系，定期对循环水进行水质分析和处理，及时调整水质参数，保证循环水的质量稳定。

其次，合理选择金属材料，并加强防腐涂层和防腐衬里的使用，提高金属材料的耐腐蚀性。

此外，加强操作培训，确保操作人员掌握正确的操作方法和技能，避免操作不当导致腐蚀的发生。

循环水腐蚀是一种常见的工业设备损坏问题，其原因多种多样。

水质问题、金属材料选择不当、操作不当等都可能导致循环水腐蚀的发生。

为了有效防止循环水腐蚀，我们应该加强对循环水的监测和维护，合理选择金属材料，并加强操作培训，确保设备的正常运行和使用寿命。

只有综合考虑这些因素，才能有效预防循环水腐蚀的发生，保护设备的安全和稳定运行。

判断循环水水质的腐蚀或结垢倾向有以下几种方法？准确判断水质的结垢或腐蚀程度应该根据各种试验结果。

在试验之前往往先根据水质及某些运行条件进行计算，作出对结垢或腐蚀倾向的初步判断，以便考虑试验方案。

目前的计算方法都是根据水中某种盐类的溶解平衡关系提出的，就是说水中某种盐类达到能够析出的数量，即有结水垢的倾向。

如果该盐类在水中能全部溶解，则在金属表面上完全没有水垢作保护层，即有腐蚀倾向。

循环冷却水中最易成垢的是碳酸钙，使用磷系配方的常有磷酸钙垢，某些水质还可能产生硫酸钙、硅酸镁等水垢，故常以这几种盐类分别判断结垢或腐蚀倾向。

（1）以碳酸盐为主的结垢趋势1朗格利尔（Langelier）饱和指数法；2 赖兹纳（Ryznar）稳定指数法；3 极限碳酸盐硬度判断法；4 临界pH（pHc）结垢指数法；5 经验饱和指数法。

经验饱和指数即Is=pH-pHs=0.5~2.5式中 Is—饱和指数；pH—水的实际pH值；pHs—水的饱和pH值。

若饱和指数Is＜0.5则将会产生腐蚀；若饱和指数Is＜2.5则将会产生结垢。

（2）磷酸钙垢的判断根据磷酸钙在水中溶解和离解的平衡关系，推导出正磷（PO43-）、钙和pH的计算关系式，以此来判断磷酸钙的结垢趋势。

（3）硫酸钙结垢倾向的判断如果循环水Ca2+、SO42-离子含量（均以CaCO3计，mg/L）的乘积大于1.5×105则将会产生硫酸钙垢。

（4）硅酸镁结垢倾向的判断为避免硅酸盐水垢，一般SiO2不宜超过175mg/L，当镁含量大于40mg/L时，应控制Mg2+与SiO2的乘积＜15000，Mg2+以CaCO3计mg/L。

以上计算方法均有一定的参考价值，也均有其不同程度的局限性，因为以上算法都是以单一盐类来考虑的，实际上水中离子错综平衡、互有影响，并非单一盐。

另外，在计算中无法考虑微生物对腐蚀和结垢的影响，但作为初步判断还是可用的，可以在使用中结合考虑其他因素适当修正。

关于循环水腐蚀问题的初步探讨与研究循环水腐蚀问题一直是工业生产中的一个重要难题，长期以来一直备受关注和研究。

循环水腐蚀问题的解决不仅关系到设备的寿命和安全, 还关系到生产成本和环境保护。

本文将对循环水腐蚀问题进行初步探讨与研究，分析其发生原因以及可能的解决办法，力求为相关领域的研究提供一些参考和启发。

一、循环水腐蚀问题的发生原因循环水腐蚀问题主要是由于水中的各种溶解气体和溶解固体的存在，使得水具有导电性和腐蚀性。

溶解氧和二氧化碳是水中主要的溶解气体，它们对金属的腐蚀有着显著的促进作用。

水中盐类、硫化物和硅酸盐等固体物质也会对金属材料造成腐蚀危害。

水的温度、PH值、流速等因素也会影响水的腐蚀性，加剧了循环水腐蚀的发生。

循环水腐蚀问题会对工业生产和设备运行产生不良影响。

循环水腐蚀导致的设备损坏会增加维修成本，降低设备的使用寿命。

循环水中的腐蚀产物会对生产过程造成污染，影响产品质量。

循环水腐蚀过程中产生的腐蚀产物还会对环境造成污染危害，增加环境保护的成本和难度。

针对循环水腐蚀问题，可以采取以下措施来进行解决。

1. 优化水质管理通过分析循环水中的溶解气体和溶解固体的成分，科学调整水的PH值、温度和流速等参数，减轻水对金属的腐蚀作用。

2. 添加防腐剂在循环水中添加一定量的防腐剂，形成一层保护膜，减少金属材料与水接触，降低腐蚀的速度。

3. 选用耐腐蚀材料在生产设备的选材方面，优先选择耐腐蚀的金属材料，减轻腐蚀对设备的危害。

4. 加强监测和维护定期对循环水和设备进行监测，发现问题及时处理，加强设备的维护工作，减少腐蚀的发生。

在今后的研究中，我们可以从以下几个方面进行深入探讨。

1. 循环水腐蚀机理的研究深入研究循环水腐蚀的发生机理，探索水中溶解气体和溶解固体与金属材料之间的相互作用规律，为制定更科学的防腐措施提供理论依据。

2. 新型防腐技术的研究开展新型防腐技术的研究，如利用纳米材料在金属表面形成抗腐蚀的保护膜，或者利用化学合成的方法改变水的腐蚀性，寻求更有效的防腐措施。

设备运维循环冷却水的腐蚀与防护王志（中国石化燕山石化东方有机化工厂，北京100000）摘要：循环冷却水作为传统冷却介质，在化工生产中起着重要作用。

但长周期运行中，循环冷却水会产生一定腐蚀性，对系统内换热器等设备造成腐蚀破坏。

根据循环冷却水的工艺特点及标准，分析腐蚀影响因素，制定防护措施，从而降低或抑制系统腐蚀，保证系统安全、工艺稳定。

关键词：循环冷却水；腐蚀；影响因素；防护措施1循环冷却水系统简介循环冷却水[1]是通过换热器交换热量或直接接触换热实现对高温介质的撤热降温，简称：循环水。

吸收热量后的热水，经冷却塔冷却后进入水池，再通过循环泵加压返回系统，实现循环使用。

循环水系统主要由冷却塔、循环水池、循环水泵、旁滤系统、加药系统、控制仪表系统及管道、阀门等组成。

循环水一般呈中性或弱碱性，pH值在7-9.5。

循环水系统大体分为敞开式和密闭式。

敞开式冷却系统内冷却塔与大气直接接触，为了提高降温效率，冷却塔内常配备轴流风机。

密闭式冷却系统中热水与冷水均不与大气接触，密闭循环运行，降温主要依靠冷水机组完成。

2腐蚀机理与标准金属在与周围介质接触和相互作用，发生物理、化学、生物反应，使金属遭受破坏或性能恶化的过程称为腐蚀。

循环水长周期运行后，系统中腐蚀类型主要包括：化学腐蚀，电化学腐蚀和微生物腐蚀。

腐蚀形式一般有：均匀腐蚀、电偶腐蚀、点腐蚀、侵蚀、选择性腐蚀、垢下腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等。

①循环水加药系统使用浓硫酸或盐酸调节水质酸碱稳定。

加酸点周围pH值较低，接触管道和阀门易造成化学腐蚀；另外，循环水系统杀菌灭藻处理时，冲击投加强氧化剂，如：氯气、强氯精等，该类物质溶解进入水中，同样易造成化学腐蚀。

②循环水系统中主要设备及管道采用碳钢材质材质，由于碳钢材料表面的粗糙不均，含碳量高，溶解少量氧气的循环水流经后，碳钢材料内的铁、碳与材料表面的电解质溶液形成了原电池环境，导致电化学腐蚀的发生。

这样不断地进行下去，机械部件就受到腐蚀而遭损坏。

循环水运行过程中产生的问题循环水运行过程中主要产生的问题（1）水垢：由于循环水在冷却过程中不断地蒸发，使水中含盐浓度不断增高，超过某些盐类的溶解度而沉淀。

水垢的质地比较致密，大大的降低了传热效率，0.6毫米的垢厚就使传热系数降低了20%。

（2）污垢：污垢主要由水中的有机物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉尘等构成，垢的质地松软，不仅降低传热效率而且还引起垢下腐蚀，缩短设备使用寿命。

（3）腐蚀：循环水对换热设备的腐蚀，主要是电化腐蚀，产生的原因有设备制造缺陷、水中充足的氧气、水中腐蚀性离子（Cl-、Fe2+、Cu2+）以及微生物分泌的黏液所生成的污垢等因素，腐蚀的后果十分严重，不加控制极短的时间即使换热器、输水管路设备报废。

（4）微生物黏泥：因为循环水中溶有充足的氧气、合适的温度及富养条件，很适合微生物的生长繁殖，如不及时控制将迅速导致水质恶化、发臭、变黑，冷却塔大量黏垢沉积甚至堵塞，冷却散热效果大幅下降，设备腐蚀加剧。

因此循环水处理必须控制微生物的繁殖。

在循环水系统中，水垢是由过饱和的水溶性组分形成的，水中溶解有各种盐类，如碳酸氢盐、碳酸盐、氯化物、硅酸盐等，其中以溶解的碳酸氢盐如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2最不稳定，极容易分解生成碳酸盐，因此，当冷却水中溶解的碳酸氢盐较多时，水流通过换热器表面，特别是温度较高的表面，就会受热分解；水中溶有磷酸盐与钙离子时，也将产生磷酸钙的沉淀；碳酸钙和Ca3(PO4)2等均属难溶解度与一般的盐类还不同，其溶解度不是随温度的升高而加大，而是随着温度的升高而降低。

因此，在换热器传热表面上，这些难溶性盐很容易达到过饱和状态而水中结晶，尤其当水流速度小或传热面较粗糙时，这些结晶沉淀物就会沉积在传热表面上，形成通常所称的水垢，由于这些水垢结晶致密，比较坚硬，又称之为硬垢，常见的水垢成分为：碳酸钙，硫酸钙，磷酸钙，镁盐，硅酸盐。

循环冷却水中的微生物来自两个方面。

一是冷却塔在水的蒸发过程中需要引入大量的空气，微生物也随空气带入冷却水中，二是冷却水系统的补充水或多或少都会有微生物，这些微生物也随补充水进入冷却水系统中。

中央空调循环水系统的腐蚀与结垢原理(二)魏能姜上海瑞靖环境技术发展有限公司摘要：本文叙述了中央空调循环水系统腐蚀与结垢产生的原理。

关键词：中央空调、循环水系统、腐蚀、结垢、原理多年来，我们对中央空调用水情况作了广泛的调查，综合起来看，现中央空调水系统的用水分为三类，即未经过任何处理的自来水、软化水和去离子水。

水中对设备主要产生影响的因素分别为碱度、PH值、Cl-、氧含量等。

自来水因地区不同而水质变化较大，在水的循环过程中，硬度和碱度是造成结垢的主要因素，而Cl-、低PH值、溶解氧是造成腐蚀的罪魁祸首。

一、中央空调循环水系统的腐蚀中央空调系统管道材质以无缝钢管、镀锌管为主，有些采暖系统管道采用铜管，变风量器及风机盘管水管道以黄铜、铜为主。

对于这样一种由多种金属组成的系统极易发生电化学腐蚀。

它主要有以下几种方式：１、由于不同金属组合在一起而引起的电偶腐蚀。

不同的金属或元素具有不同的标准电极电位，而循环水中又含有多种盐类，导电性较强，这样这些具有不同电极电位的金属相互接触而形成了腐蚀电池。

例如换热部件（变风量器、风机盘管、冷凝器、蒸发器）内黄铜管和碳钢管板或镀锌管的连接，镀锌管和无缝钢管的连接。

电极反应过程如下：阳极过程：Fe－2e→Fe2＋阴极过程：Cu2＋＋2e→Cu电偶腐蚀的结果使得电位较低的金属如铁遭受腐蚀。

２、由溶解氧而引起的腐蚀中央空调的冷却水系统常采用敞开式循环冷却水系统，这种系统由于气、水直接进行热交换，溶解氧始终处于饱和状态。

冷媒水或热媒水系统虽采用封闭式循环但由于管路复杂，当为清洗或更换阀门等目的而把系统内的水排空后，空气势必要进入整个系统，其中某些横的支管及风机盘管内的空气很难在系统补水时排出。

开启循环泵后这部分“空气柱”被循环水裹着流经水泵时被高速旋转的叶轮“切碎”呈“乳化”状态。

一些设计不是很合理的中央空调系统冷媒水（热媒水）取样口流出的水经常呈乳白色，可明显地看到气泡逸出，当放置一段时间后水样变清。

循环水系统中金属的腐蚀及其控制第一节冷却水中金属腐蚀的机理工业冷却水系统中大多数的换热器是由碳钢制造的。

为此，我们以碳钢作为金属的代表，讨论金属在水中腐蚀机理。

一、液滴试验当用一滴含有铁锈指示剂（ferroxy-indicator）（酚酞+高铁氰化钾）的氯化钾溶液滴在一块已用砂纸打磨光亮的碳钢试片表面上时，如果氯化钾溶液中含有溶解氧，则可以看到，在淡黄色液滴下面的碳钢表面上将出现许多蓝色的小点。

开始时，这些蓝色小点的分布没有什么规则；过了一段时间后，淡黄色的溶液逐渐变为桃红色，而蓝色沉淀则将集中在液滴的中部；随着时间的推移，桃红色和蓝色逐渐加深；最后溶液仍保持桃红色，但液滴中部的蓝色沉淀则逐渐转变为黄色沉淀。

在这一试验中，液滴中部的碳钢表面产生蓝色沉淀说明，在腐蚀过程中，水中的碳钢被氧化成亚铁离子而发生了腐蚀；而液滴四周的溶液变成桃红色说明了从空气中进入液滴内水中的氧被还原生成了OH-。

由此可见，在有溶解氧存在的中性水或中性水溶液中，金属腐蚀是一个氧化还原过程。

在这个过程中，金属（例如铁）发生氧化，氧则发生还原。

但是这个氧化还原过程有一个特点：金属的氧化反应发生在一处（阳极区），氧的还原反应则发生在另一处（阴极区）。

因此，金属的腐蚀是一个电化学过程。

此时，阳极区、阴极区、水溶液三者构成了一个腐蚀电池。

二、冷却水中金属腐蚀的机理由于种种原因，碳钢的金属表面并不是均匀的。

当它与冷却水接触时，会形成许多微小的腐蚀电池（微电池）。

其中活泼的部位成为阳极，腐蚀学上把它称为阳极区；而不活泼的部位则成为阴极，腐蚀学上把它称为阴极区。

在阳极区，碳钢氧化生成亚铁离子进入水中，并在碳钢的金属基体上留下两个电子。

与此同时，水中的溶解氧则在阴极区接受从阳极区流过来的两个电子，还原为OH-。

这电极反应可以表示为在阳极区在阴极区↓当亚铁离子和氢氧根离子在水中相遇时，就会生成Fe(OH)2沉淀，如果水中的溶解氧比较充足，则Fe(OH)2会进一步氧化，生成黄色的绣FeOOH或Fe2O3•H2O，而不是Fe(OH)3。

85中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.07 （上）换热器是工业生产中比较常见的设备，由于水的比热容较大，冷却效果较好，因此循环水换热器在各种换热器中占有一定的比重，而循环水换热器能否正常使用关键在于水冷器的能否高效平稳运，因此保护水冷器不受腐蚀至关重要。

根据某化工厂在2017年对水循环换热器的维修检查报告显循环水换热器腐蚀原因分析及改进措施武志民，朱宏（唐山三友硅业有限责任公司，河北 唐山 063305）摘要：一家工厂的循环水换热器使用了几年后，其工作效率大大降低，经过调查后发现是因为循环水换热器发生了严重腐蚀，为了弄清循环水换热器被腐蚀的原因，调查了腐蚀的情况、循环水水质报告以及腐蚀产生的产物等。

经过分析发现，造成换热器的腐蚀的原因主要包括盐类腐蚀、微生物腐蚀、酸碱腐蚀、电化学腐蚀以及结垢等，此外，水流速度和循环水清洗预膜也会对循环水换热器的腐蚀造成影响。

针对这些腐蚀因素，文章提出了一系列改进措施，如牺牲阳极保护法、工艺防腐和优化设备等改进方法。

关键词：换热器；水循环；腐蚀原因；改进措施中图分类号：TQ050.9 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2019）07（上）-085-03示，水循环换热器不能正常使用，有80%是因为水冷器受到了腐蚀，进一步调查发现，水冷器腐蚀会导致循环水冷却器管束结垢和管束泄漏的发生，这些不良影响会直接导致换热器的正常运行。

因此我们需要提出一些改进的方法减少或阻止换热器腐蚀的发生，而要想做出具体方法就要知道造成腐置的检测周期，这是非常有效的一种手段。

当前，我国对于起重机的应用十分广泛，但所以发生事故的概率有所提升，其中因为疲劳断裂产生的安全事故占整个工业事故的15%，所以针对疲劳断裂可靠性的研究，对安全事故的预防有着重要的作用。

3 加强起重机械的社交性能在对起重机机械疲劳断裂的可靠性进行提升当中，需要针对起重机的相关设计给予一定程度的重视，并且针对其中的各个过程实施相应的估算工作，以便在某种程度上将疲劳断裂的可靠性进行提升。