冷却循环水系统中腐蚀、污垢的现场监测

冷却循环水系统中腐蚀、污垢的现场监测《工业循环冷却水处理设计规范》（GB50050--95）对冷却水系统中腐蚀速度，污垢热阻，异养菌数和粘泥量的要求。

《设计规定》中的规定：敞开式循环冷却水系统中换热设备的碳钢管壁的腐蚀速度小于0.125 mm/a (5mpy) 铜，铜合金和不锈钢管壁的腐蚀速度宜小于0.005mm/a(0.2mpy)一、腐蚀监测冷却水系统中，常用的腐蚀监测方法主要是试片法，试片法是冷却水系统中最简便、最经济、使用最广泛和最经典的腐蚀监测方法。

它可以测定腐蚀速度、蚀孔密度、蚀孔深度，并了解腐蚀形态。

1.试片材质：碳钢试片，黄铜试片。

2.试片的安装：试片应安装在监测的换热器设备的回水管线上。

也可放在冷却塔集水池中。

3.监测时间：试片的监测时间一般为30——90天，30天取一次。

每月测定一次腐蚀速度。

最后绘出腐蚀速度——时间曲线。

4测定前的试片处理：将试片表面的腐蚀产物清洗干净，经干燥后称重精确到0.1 mg5腐蚀速度的测定：由试片的总表面积、金属的密度、试验时间、试片的失重，按下面两个计算式计算出金属的腐蚀速度：腐蚀速度=87.6ΔW/(spt) mm/a腐蚀速度=3449ΔW/(spt)mpy式中：ΔW——试片的失重mgs——试片的总表面积m2p——金属的密度g/cm3（碳钢7.85 黄铜8.50 不锈钢7.92）t——监测时间h二、污垢——沉积物的监测冷却水系统中沉积物的现场监测主要是测定由水垢、淤泥、腐蚀产物和微生物粘泥等沉积物引起的污垢热阻或压力降，以及由冷却水在热交换器中产生的沉积物量，沉积物层厚度及其组成等。

目前，常用的沉积物现场监测的方法有：监测换热器法，电热式污垢监测仪法，压力降法，钙离子浓度法。

1.热换器法：用监测换热器监测冷却水系统中沉积物，将运行一定时的监测换热器拆开，将其换热管（试验管）剖开，观察其中污垢沉积情况，测定析出的沉积物层厚度。

如图：实验管段在冷却系统中的按装冷却水冷却水2常用的钙离子浓度法：可以通过测定补充水和循环水中钙离子的浓度。

工业循环水水质监测管理工业循环水水质监测管理石化厂工业用水中，循环水占80%，我厂受地理条件限制，原水属高硬、高碱、结垢型硬水，给水处理带来较大困难。

三套循环水系统总循环量每小时8000m3，炼油循环水由于设计缺陷，浓缩倍数低，腐蚀率偏高，由于换热器内漏导致系统经常带油，水中微生物数量超标，结垢与腐蚀并存导致换热器换热效果不好等等；化肥循环水存在浓缩倍数偏高时，药剂相应效果跟不上的问题，系统结垢且大机组填函处堵管现象也有发生，循环水问题对生产（尤其使炼油生产）带来较大影响。

以往对水处理的评定依靠停工时打开换热器，但装置两年才停工一次，腐蚀严重的换热器往往要不了一年就会内漏，热效率低的换热器等不到系统清洗预膜就要提前做单台清洗；我厂日常水质分析反映面有限判断系统结垢、腐蚀情况与实际有差距，因此当日常控制、分析等基础工作较扎实后，定期开展水质监测就成为解决问题、提高我厂循环水质量的关键。

水质监测包括现场监测和实验室监测两部分。

现场监测有监测换热器和腐蚀挂片两种。

监测换热器是一种对循环水化学处理监测和评价的重要手段。

它模拟生产装置换热器的操作参数设计，以饱和蒸汽作热介质能在系统不停工的条件下有效地对系统结垢、腐蚀、微生物进行监测和观察，从而评定出最佳处理配方，换热器本身可拆，旁路安装又便于从运行系统中隔离出来，因此试验周期可以根据试验要求而灵活确定。

利用监测换热器可得到换热器腐蚀速度、粘附物管壁上的粘附速度、换热器传热系数、污垢热阻及污垢组分等信息，判定本期水质配方缓蚀和阻垢好坏，杀菌剂和剥离剂是否有效，当污垢热阻或腐蚀速度超过规定指标时，可参照垢层的化学分析、运行控制分析结果和换热管水侧表面外观检查情况，分析原因，及时调整水处理药剂配方。

腐蚀挂片测试是利用挂片器将与系统换热器同一材质的挂片悬挂在腐蚀最严重、溶解氧含量有代表性的地方，在不停工条件下监测冷却水系统相对腐蚀情况。

此外，定期监测水中粘泥量可以控制粘泥剥离剂投加量和旁滤池反冲洗频次，优化操作。

循环水基础知识问答1.什么是浓缩倍数？哪些因素可以影响浓缩倍数？答：浓缩倍数是指循环水中的含盐量或某种离子的浓度与新鲜补充水中的含盐量或某种离子的浓度比。

影响因素：（1）蒸发损失；（2）排污水量的大小；（3）风吹损失；（4）循环冷却系统的渗漏。

2.循环水中的污垢是什么？是怎样形成的？答：污垢是指除单纯水垢以外的固体物，如泥渣、砂粒、腐蚀产物，微生物粘泥和某些成垢后的集合体。

由以下几个原因形成：⑴由补充水带入的矶花碎片或溶解盐类，这些胶体在循环水系统中升温浓缩后会形成污垢沉积。

⑵结构材料损坏后的碎片和腐蚀产物。

⑶微生物粘泥和死亡的藻类菌体。

⑷工艺介质的渗漏。

⑸加入水处理化学药剂也可能产生污垢。

3.污垢的危害有哪些？答：⑴污垢的沉积降低了传热效率⑵污垢的积聚会导致局部腐蚀⑶污垢在管内沉积降低了水流截面积，增大了水流阻力⑷增加了停车清洗时间，降低了连续运转周期⑸增加了清洗运行处理费用4.循环水中的微生物种类主要分为哪三类？答：细菌、真菌、藻类。

(1)细菌它是一类单细胞生物与水质污垢处理有密切的关系。

循环水系统中常见的细菌有硫氧化菌、铁细菌、硝化菌、其它好气异氧菌、硫酸盐还原菌、反硝化菌。

它们在冷却水系统中会形成严重的细菌粘泥，引起腐蚀，形成粘泥团沉积物。

⑵真菌它是具有丝状营养体的菌丝的寄生植物的总称。

冷却水系统中常见的真菌一般属半知菌类，主要是霉菌和酵母菌。

真菌在冷却水中常形成粘泥，堵塞管道，降低传热效率，有些真菌能利用木材的纤维素为碳源，破坏冷却塔中的木结构，另外真菌的生长和代谢还为细菌的滋生提供了条件和营养。

⑶藻类它是自养的无根茎叶分化的原植体植物，一般具有光合色素，能进行光合作用，制造氧气供生长需要。

生殖器官单细胞构造。

冷却水中常见的藻类有绿藻、蓝藻、硅藻。

藻类进入冷却水系统后，从水和空气中取得CO2、水、磷酸盐和少量矿物质而得以生长。

因而大量繁殖易形成粘泥，堵塞管道，降低传热效率，藻类生长还会形成氧浓差电池，造成垢下腐蚀。

神华包头煤化工循环水装置考试题库一 填空题、冷却水系统通常有两种，即（直流式）和（循环式）。

、敞开式循环冷却水系统一般有蓄水池、（循环水泵）、换热器、冷却塔、集水池、补水管、（过滤器）及它们的连通管道及沟道组成。

、浓缩倍数是循环水系统中 循环水中某离子的含量 与 补充水中某离子的含量 之比。

、碳钢在冷却水中的腐蚀形态可分两大类，即（均匀）腐蚀和（局部）腐蚀，循环水场的水质处理工作就是避免设备（局部）腐蚀。

、水泵是（输送）和（提升）液体的机器。

他把原动机的机械能转化为被输送液体的能量，使液体获得 动能 或 势能 。

、循环水的供水的混凝效果受 水温 、 值 和 浊度 影响较大。

、通常，把（淤泥）、（腐蚀产物）和（生物沉积物）三者统称为污垢。

、 中， 指（ 单元号 ）、 指（ 设备代号）、 指（ 设备编号）、 指同类设备编号。

、循环冷却水系统的现场检测方法有（旁路挂片）、（监测换热器）、（旁路挂管）、（细菌总数的监测）。

、化学清洗的方法有（酸）、（碱）、（络合剂）和（表面活性剂）等方法。

、冷却塔，是用来冷却换热器中排出的热水，在塔内，热水与空气发生两种传热作用，一种是 蒸发传热 ，一种是 接触传热 ， 蒸发传热 带走的热量约占冷却塔中传热量的 － 。

、神华煤化工循环水装置工艺控制指标，其中一循供水水温（ ～ ℃），供水压力（ ～ ），回水压力（ ～ ），吸水池水位（ ～ 米）。

、对循环水质的控制，主要是控制（结垢）、（腐蚀）和（微生物）。

、冷却塔根据空气进入塔内的情况分（自然通风）、（机械通风）。

、国标规定循环冷却水中碳钢换热器管壁的腐蚀速度不得大于 。

、离心泵的基本性能参数有（流量）、（扬程）、（轴功率）、（效率）、允许吸上的真空高度及汽蚀余量。

、物理清洗有几种方法：（人工）清洗、（机械）清洗、（空气搅动法）清洗。

、神华煤化工循环水装置水质控制指标：其中浓缩倍数（≥ ）， ：（ ），电导（＜ μ ） 浊度（≤ ）。

**氯碱总厂PVC、烧碱5250m3/h循环冷却水系统正常运行化学处理操作规程一．前言为了使循环冷却水系统正常运行，能使换热设备长期使用。

防止冷却水在循环使用后所产生的腐蚀、结垢及微生物污垢的危害，提高热交换设备的冷却效率，确保生产的正常运行，就必须对循环冷却水进行水质稳定化学处理，这不仅能提高换热器工作效率，延长设备的使用寿命，并且对节约能源（节水、节电）减少大修费用及工作量，对保护环境都有非常积极意义。

该系统为敞开式循环冷却水系统，在长期运行中与空气接触，空气中灰尘、杂物等进入系统中，水中有机物及适宜的温度，菌藻滋生、繁殖速迅，长期运行后生成大量生物粘泥及水垢附着在冷却设备、输水管线等内壁，影响到冷却设备的冷却效果及输水管线的畅通，也会引起冷却设备、输水管线垢下腐蚀，因此在化学清洗、预膜处理后投加阻垢缓蚀剂控制系统结垢、腐蚀。

现根据我公司了解到的情况，特制定《循环水化学处理正常运行操作规程》。

二．循环冷却水系统概况1．系统工艺参数项目PVC系统烧碱系统循环水量R m3/h 3500 1750保有水量V m3 约2000 约500温差Δt℃4-5 4-5浓缩倍数K倍约2 约2系统设备材质不锈钢、铜、碳钢不锈钢、碳钢每年运行时间h 约8000 约8000注：实际运行过程中循环水系统各参数是动态平衡值，一般随季节性（气温，枯水、丰水期等）有变化，加药处理以实际运行量为准。

2．补充水和循环水水质分析（贵公司提供）及趋势判定项目补充水PVC系统烧碱系统pH 8.16 8.46电导率us/cm 1327 1341 1980总硬度（以CaCO3计）mg/L 570 300 440总碱度（以CaCO3计）mg/L 250CL－mg/L 172 190 350水质趋势判定严重结垢严重结垢严重结垢三．正常运行处理正常运行时冷却塔蒸发水量：E＝α×Δt（R-B）系统总排污水量（包括风吹、泄漏、排污等损失）：B=E/（K-1）系统中总的补充水量：M=B+E注：①α为蒸发损失系数，与天气有关，α一般取0.06-0.15%。

循环水系统沉积物（污垢和腐蚀产物）的分析沉积物（污垢和腐蚀产物）现场调查、试样采取和制备本方法适用于工厂检修时冷却水系统中沉积物（污垢和腐蚀产物）的现场调查、取样和试样制备。

一、现场调查污垢和腐蚀的产生与冷却水系统的水质，水处理药剂性能、操作参数的变化、重金属离子混入、异种金属的接触以及微生物繁殖等因素有关，所以必须做周密地调查才能得到准确的结论。

为了调查污垢和腐蚀产物的产生原因，必须进行如下工作。

1、调查产生污垢和腐蚀的场所时，注意事项（1）漏电的管道和不同种类的材质的接触处。

（2）水流容量滞留的配管和换热器。

（3）有无烟道气和腐蚀性气体进入冷却塔内，使水质变化。

（4）冷却水流量的变化。

（5）温度和水质成分的变化（6）混入水中的油类和泥沙。

（7）对产生粘质带腥臭污垢的现象，要及时调查微生物的繁殖情况。

（8）运行中冷却水的浓缩倍数，PH和控制分析数据。

2、现场物理性能试验（1）记录试样的颜色、气味、硬度和附着地方的外观。

并照相；（2）用磁铁检查是否有磁性氧化铁（Fe2O4）或铁粉；（3）用千分表测定污垢和腐蚀产物下面的坑蚀和点蚀和深度，同时用精密PH 试纸（PH5.5-9.0）测定腐蚀产物下面附着液的PH值，若为酸性，并用磁铁检查又有磁性，说明是一般腐蚀。

3、现场试样的定性分析（1）试剂和材料①精密PH试纸：PH 5.5-9.0②1%硝酸银溶液：将1g硝酸银溶于90mL水中，加5-10mL硝酸，贮存于棕色瓶中。

③盐酸溶液（1+1）。

④5%氯化钡溶液。

⑤氨水（1+1）。

⑥10%氢氧化钠溶液。

⑦醋酸铅溶液：9.5g醋酸铅[Pb(CH3COO)2·3H2O]加入1mL6mol/L醋酸，溶解后用水稀释至100mL。

（2）分析步骤①取约0.1g现场采集的试样，加10mL水；搅拌成悬浊液，取一部分用中速过滤，滤液和悬浊液按下列步骤进行试验。

a.滤液先用精密PH试纸检验溶液PH值，然后加1%硝酸银溶液，若溶液产生白色浑浊表明有氯离子存在。

水质快速检测包：工业冷却循环水水质快检帮手在工业生产中，冷却循环水系统起着十分重要的作用。

它通过吸收和散发热量，保证设备正常运行并且防止过热。

但随着设备运行时间的增加，循环水中的杂质会逐渐积累，影响冷却效果，甚至可能导致设备受损。

因此，对工业冷却循环水进行定期、准确的水质监测，是确保生产安全、提高生产效率的关键环节。

一、工业冷却循环水水质监测的重要性1、保障设备安全：冷却循环水中的杂质如硬度、碱度、氯离子等，会对设备造成腐蚀，影响设备的正常运行和使用寿命。

通过水质监测，可以及时发现和处理这些问题，避免设备损坏。

2、提高冷却效率：水质的变化会影响冷却效果。

例如，水的硬度过高会导致结垢，降低热交换效率。

通过水质监测，可以调整水质，提高冷却效率。

3、节约能源：良好的水质可以提高冷却效率，从而节约能源。

同时，通过水质监测，可以避免因水质问题导致的设备损坏，减少维修成本。

二、工业冷却循环水水质监测的实施策略1、建立科学的数据分析和处理机制：通过对监测数据的分析，可以了解水质的变化规律，预测可能出现的问题，为决策提供依据。

2、制定合理的水质调整方案：根据监测结果，制定合理的水质调整方案，如添加阻垢剂、杀菌剂等，以保持水质稳定。

三、如何快速检测工业冷却循环水水质在实际的工业冷却循环水水质监测工作中，常常会用到水质快速检测包，对其进行水质快速检测。

使用对应的水质快速检测包，快速判断水质某因子的含量范围值。

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总的来说，工业冷却循环水水质监测是保证生产安全、提高生产效率的重要环节。

工业用水对水你了解多少第一章水及工业用水来源：作为工业用水的淡水资源主要来源于自地表的江河水、湖泊和水库水以及地下水(井水)水的酸度：水中能与强碱发生中和作用的物质的总量水的硬度：通常以钙离子和镁离子的含量来计算。

钙镁离子的总量称为水的总硬度。

按照阳离子组成，水的硬度可进一步区分为钙硬度和镁硬度；按照水中阴离子的组成，可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度，前者就是钙和镁的重碳酸盐和碳酸盐，这种水煮沸后很容易生成碳酸盐沉淀析出，所以又称这种硬度为暂时硬度，后者则是钙和镁的硫酸盐以及氯化物，煮沸不析出，又称永久硬度天然水的pH值一般均在8.3以下，因此水中碳酸根含量极少，可以认为天然水中碳酸盐硬度的阴离子就是碳酸氢根。

当水的总硬度大于总碱度时，其碳酸盐硬度就等于总碱度值，总硬度与总碱度的差值即为非碳酸盐硬度；小于时，则水中硬度全部为碳酸盐硬度，非碳酸盐硬度为零，这种水又称为负硬水，总硬度与总碱度的差值称为负硬度。

工业用水包括：工艺用水、锅炉用水、洗涤用水以及冷却用水等第二章工业用水预处理天然水中的杂质按其性质可分为无机物、有机物和微生物；按其颗粒大小可分为悬浮物、胶体、离子和分子(即溶解物质)水的浊度是由地表天然水中混入的悬浮物、胶体物构成的。

除去的方法有混凝沉淀、过滤等。

混凝沉淀：原水预处理都是先经过混凝，使水中较小的颗粒凝聚并进一步形成絮凝状沉淀物(俗称矾花)，再依靠其本身重力作用，由水中沉降分离出来，这种沉淀即混凝沉淀用于沉淀的设备称为沉淀池，根据沉淀池的结构型式可分为平流沉淀池、辐射式沉淀池、斜板和斜管沉淀池等。

过滤：将含有浊度的原水通过一定厚度的粒料或非粒状材料，有效地除去水中浊度，使水净化的过程。

所用设备称为过滤器或过滤池，常见的有压力式过滤器、重力式无阀滤池软化的方法有：石灰软化法：硬度高、碱度高的水；石灰-纯碱软化法：硬度高、碱度低的水；石灰-石膏软化法：硬度低、碱度高的负硬水第三章循环冷却水系统及其水处理概况冷却水系统通常有两种：直流冷却水系统和循环冷却水系统循环冷却水系统又分为封闭式和敞开式敞开式循环冷却水系统的主要设备之一是冷却塔，根据空气进入塔内的情况分自然通风和机械通风两大类。