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    天津市英特節能技術有限公司

    TIANJIN INTENT ENERGY-SAVING TECHNOLOGY CO.,LTD

     

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    位置:技術論壇 〉工業清洗技術

    循環冷卻水換熱器結垢和腐蝕的原因及處理措施

    (冷凝器、蒸發式冷凝器、板式換熱器等清除水垢的檢修)


      在工業生產過程中,各類介質的熱量交換均離不開冷卻水換熱器這一重要的工業設備。大多數冷卻水換熱器在換熱過程中都存在著結垢堵塞和腐蝕問題,常出現因傳熱不夠而被迫停車清洗或者換熱器的報廢更換,嚴重時會影響安全生產的進行。因 此,天津市英特節能技術有限公司針對冷卻水換熱器結垢和腐蝕的原因,總結了常見的結垢和腐蝕的處理措施,為解決冷卻水換熱器結垢和腐蝕問題提供借鑒和指導。
    1.結垢的原因
    1.1顆粒污垢
    懸浮于流體的固體微粒在換熱表面上的積聚, 一般是由顆粒細小的泥沙、塵土、不溶性鹽類、膠狀物、油污等組成。當含有這些物質的水流經換熱器表面時,容易形成污垢沉積物,形成垢下腐蝕,為某 些細菌生存和繁殖提供溫床。當防腐措施不當時, 最終導致換熱表面腐蝕穿孔而泄漏。
    1.2生物污垢
    除海水冷卻裝置外,一般生物污垢均指微生物污垢。循環水系統中最常見的微生物主要是鐵細菌、真菌和藻類。鐵細菌能把溶于水中的Fe2+轉化為不溶于水的Fe2O3的水合物,在水中產生大量鐵氧化物沉淀以及建立氧濃差腐蝕電池,腐蝕金屬。循環水系統中的藻類主要有綠藻、藍藻和硅藻。它們常在水中形成金屬表面差異腐蝕電池而導致沉積物下腐蝕。塊狀的還會堵塞換熱器中的管路,減 少水的流量,從而降低換熱效率。
    1.3 結晶污垢
    在冷卻水循環系統中,隨著水分的蒸發,水中溶解的鹽類(如重碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽等)的濃度增高,部分鹽類因過飽和而析出,而某些鹽類則因通過換熱器傳熱表面時受熱分解產生沉淀。這些水垢由無機鹽組成、結晶致密,被稱為結晶水垢。
    1.4 腐蝕污垢
    具有腐蝕性的流體或者流體中含有腐蝕性的 雜質對換熱表面腐蝕而產生的污垢。腐蝕程度取決于流體中的成分、溫度及被處理流體的pH值等因素。通常,冷卻管中的污垢冷卻管一般為紫銅管和黃銅管,金屬腐蝕主要是較高溫度下(40~50℃)的 氧腐蝕,污垢以銅或銅合金腐蝕產物和鈣鎂沉淀物 為主,從而造成大量腐蝕污垢。
    1.5 凝固污垢
    流體在過冷的換熱面上凝固而形成的污垢。例如當水低于冰點而在換熱表面上凝固成冰。溫度分布的均勻與否對這種污垢影響很大。
    2 腐蝕的原因
    換熱器的腐蝕主要是指板片的腐蝕。均勻腐蝕 和局部腐蝕是板式換熱器不銹鋼板片腐蝕的兩大 類型。常見的局部腐蝕有縫隙腐蝕、應力腐蝕和磨 損腐蝕等類型。
    2.1應力腐蝕
    產生應力腐蝕必須具備特定的腐蝕環境和足 夠大的拉伸應力。Cl-是造成應力腐蝕的另一個主要 因素。Cl-半徑小,穿透力極強,很容易穿透保護膜內 極小的孔隙,破壞局部鈍化膜而進入裂縫尖端生成 HCl,產生自加速催化加速腐蝕過程,同時H+在尖 端析出,滲入裂縫前緣,可使金屬脆化。溫度是引 起應力腐蝕破裂的重要因素。溫度愈高時引起腐蝕 的Cl-濃度越低,也就愈易發生應力腐蝕破裂。
    2.2電化學腐蝕
    電化學腐蝕是最為廣泛的一種金屬的腐蝕。當 冷卻水系統內部的金屬長期處于水溶液中或潮濕的大氣中,金屬表面會形成一種微電池,也稱腐蝕 電池。陽極上發生氧化反應,使陽極發生溶解,陰極上發生還原反應。使得冷卻水系統內金屬腐蝕不斷 進行,進而威脅到系統的安全運行。
     2.3化學腐蝕
    溫度對化學腐蝕影響甚大。鋼鐵在干燥空氣中 不易腐蝕,但在高溫下易被氧化生成氧化皮,其滲碳體易發生脫碳反應,使鋼鐵的表面強度和疲勞極 限降低。
    2.4生物腐蝕
     主要是與冷卻水系統的循環水等介質接觸的金屬表面上易引起生物腐蝕。生物腐蝕的原因是由于生物體會以有機緩蝕劑為食物,生物代謝產生酸,破壞金屬耐腐蝕保護層,生物新陳代謝耗氧,造成金屬表面O2濃度不均而引起氧濃差腐蝕。
    3 處理措施
    3.1 降低介質的侵蝕性
    可以通過除去介質中的溶解氧和氧化劑以控制應力腐蝕。降低介質中Cl-的質量濃度,嚴格控制介質中硫的質量濃度也是控制應力腐蝕的有效措施。
    3.2合理的工藝設計
    為避免殘留液和沉積物的滯留,焊接時盡量采用雙面對接焊和連續焊,避免搭接焊和點焊。在 焊接工藝中應100%填補焊絲,以保證焊縫成型良 好。
    3.3 減小殘余應力
    根據實際經驗,引起應力腐蝕破裂的應力主要是殘余應力,而殘余應力主要是由冷加工以及焊接引起的內應力所構成。對冷加工件和焊接件進行熱處理,有助于消除殘余應力,從而也有助于防止應力腐蝕的產生。常采用應力退火熱處理消除殘余應力或其他消除殘余應力的方法,如水壓試驗、振動時效及錘擊等。
    3.4電化學保護法
    應力腐蝕斷裂是應力作用下的陽極溶解過程。 因此,可以采用電化學保護的方法控制。電化學保護方法不但可以防止應力腐蝕斷裂,而且在保護參數選用得當的條件下即使產生了裂紋仍可使其停止擴展?刹捎脿奚枠O保護或表面噴涂耐蝕金屬的方法。
     3.5 緩蝕劑防止腐蝕
    不銹鋼的應力腐蝕破裂發生在活化電位區,必須使用吸附型緩蝕劑對其覆蓋。在金屬表面形成致密吸附膜,抑制了金屬腐蝕過程。
     3.6 清洗及水質處理
    清洗方式有兩種,一種是循環清洗,通過循環泵把稀釋后的RT-828清洗劑打入循環水系統內部進行循環,這種方式對未堵塞的換熱器結垢后的清洗效果較好。第二種是拆開清洗,如果換熱器通道被雜質堵塞時就只有拆開來逐個浸泡清洗。換熱器的清洗一般選用具有較強的滲透、剝離、清洗和緩蝕能力的RT-828系列安全強力除垢清洗劑(天津市英特節能技術有限公司生產:http://www.tjint.con),系統進行了投運前的清洗處理,可使結垢腐蝕事故大大減少。另外,選用具有較強的緩蝕、阻垢、分散、剝離、清洗能力RT-303、RT-313、RT-315、RT-319系列水處理劑(天津市英特節能技術有限公司生產:http://www.198369.cn),進行運行中的循環水處理,可使清除水垢、粘泥、細菌藻類等污垢的周期大大延長。
     4 結論
    大多數冷卻水換熱器的結垢堵塞和腐蝕不僅影響了正常生產,更會增加企業運行的成本。針對冷卻水換熱器結垢和腐蝕的原因和危害,總結常見的結垢和腐蝕處理措施,為解決冷卻水換熱器結垢和腐蝕問題提供借鑒和指導。 

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    RT- 828安全強力除垢劑    RT-323系列循環水系統清洗劑  RT-315緩蝕阻垢劑  

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