第26卷第4期工業(yè)水處理Vol.26 No.42006年4月Industrial W ater TreatmentApr. ,2006TS- 240A緩蝕阻垢劑在閉路循環(huán)水系統(tǒng)中的應(yīng)用郭勇1,2,張宏?，李紅兵2,耿魯華3(1.天津大學(xué)環(huán)境工程與科學(xué)學(xué)院,天津300072;2.天津化工研究設(shè)計院 ,天津300131;3.西安惠大股份有限公司，陜西西安710302)[摘要]西安惠大公司閉路循環(huán)水系統(tǒng)存在著嚴重的腐蝕問題,根據(jù)閉路系統(tǒng)的特點,并在大量的試驗基礎(chǔ)上開發(fā)出了環(huán)境友好型緩蝕阻垢劑TS-240A。TS-240A以鉬酸鹽為主劑,復(fù)配膦羧酸以及多元分散劑等其他藥劑.經(jīng)過近兩年來在西安惠大公司的閉路循環(huán)水系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)用,證明該藥劑具有較好的緩蝕阻垢效果。[關(guān)鍵詞]閉路循環(huán)水;鉬酸鹽;緩蝕劑[中圖分類號] TQ085+.2 [文獻標識碼]B [文章 編號] 1005 - 829X(2006)04 - 0084-04Application of scale and corrosion inhibitor TS - 240A to the closedcirculating water systemGuo Yong'2 , Zhang Hong', Li Hongbing', Geng Luhua3(1.Departmental of Environment Technology and Science, Tianjin University, Tianjin 300072, China;2. Tianjin Research and Design Institute of Chemical Industry, Tianjin 300131, China;3.Xi' an Huida Co., Xi'an 710302, China)Abstract:The closed circulating water systems of Xi' an Huida Co. have a series of corrosion problems. According tothe characteristics of closed system, a lot of tests have been done. Environment-friendly scale and corrosion inhibitorTS-240A has been formulated. The main composition of TS- 240A includes molybdate，multi-polymer dispersionagents etc. It has been used in the company for several years and has been proved to be is a good scale and corrosioninhibitor.Key words :closed circulating water system; molybdate ; corrosion inhibitor西安惠大公司在以往運行過程中，各套循環(huán)水在氧的電化學(xué)腐蝕,同時水中CI、SO2等的存在,加系統(tǒng)均采用了國外某公司生產(chǎn)的水處理藥劑，由于劇了上述腐蝕過程。系統(tǒng)內(nèi)的結(jié)構(gòu)材料為碳鋼,同時多種原因水系統(tǒng)出現(xiàn)了嚴重的腐蝕問題，影響了企存在銅及其合金、不銹鋼等不同材質(zhì),不同金屬材質(zhì)業(yè)的正常生產(chǎn),尤其是閉路系統(tǒng)中,循環(huán)水多次變成的存在會導(dǎo)致電偶腐蝕。在開發(fā)閉路水處理藥劑時,紅色,每次換水后，時間不長又變成紅色,不得不再.應(yīng)以控制腐蝕為主,同時具備阻垢性能,且在低溫和次進行換水。此外所用國外藥劑價格昂貴,成本過高溫時均有優(yōu)異的緩蝕阻垢性能"。高。天津化工研究設(shè)計院針對該公司的補充水水質(zhì)鉬酸鹽作為金屬材質(zhì)優(yōu)良的緩蝕劑早就引起了和各系統(tǒng)的工況條件，進行了深入細致的試驗研究。國內(nèi)外廣大科技工作者的高度重視。1939年首次公在試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，結(jié)合該院多年為廠家服務(wù)的布鉬酸鹽具有緩蝕作用的專利,1945年又首次記載成功經(jīng)驗，開發(fā)出了適合該公司閉路循環(huán)水系統(tǒng)的了它對環(huán)境無害的情況報道。近年來,隨著環(huán)保呼聲水處理藥劑TS-240A，并在現(xiàn)場應(yīng)用中取得了成的日益高漲，鉬酸鹽以其具有的低毒性和不受排放功。限制在水處理劑開發(fā)應(yīng)用中顯示出了較好的發(fā)展前西安惠大公司閉路循環(huán)水系統(tǒng)特點:循環(huán)冷卻景(2.3)。水不與大氣接觸,但是系統(tǒng)內(nèi)溶解氧仍然存在,這是鉬酸鹽屬抑制陽極型反應(yīng)或氧化型反應(yīng)的鈍化由閥門、管道接口、水泵漏氣而帶入的,少量的補充膜緩蝕劑。通常YH中國煤化工陽極上生成水亦是帶入系統(tǒng)溶解氧的-一個來源。因此,系統(tǒng)中存Fe2*進入溶液中CNMH G成Fe*并快工業(yè)水處理2006- 04 ,26(4)郭勇,等:TS-240A緩蝕阻垢劑在閉路循環(huán)水系統(tǒng)中的應(yīng)用速地與MoO2形成絡(luò)合物，從而在金屬陽極表面生不會與水中Ca2*生成鉬酸鈣沉積,不象鉻、鋅鹽會對成保護性的鈍化膜，這種鈍化膜須在溶解氧或空氣環(huán)境造成嚴重污染，也不象磷配方的使用會使水體的存在下才能生成。其反應(yīng)機理如式(1)。富營養(yǎng)化而產(chǎn)生赤潮。隨著美國、歐盟和我國相繼對Fe2+MoO2-→Fe2+- Moo,°>Fe+- MoOr- ,磷酸鹽的排放作出限制后,作為緩蝕劑的換代產(chǎn)品,[Fe2+-MoO4-Fe2O3](1)近年來國內(nèi)外相繼出現(xiàn)了鉬系復(fù)合配方的試驗研究反應(yīng)生成的Fe2+ - MoO4-Fe2O3是一種具有防腐及應(yīng)用報道(.8。筆者通過靜態(tài)腐蝕試驗靜態(tài)阻垢試驗、動態(tài)模蝕性能的鈍化膜,通常是堅韌而透明的,并且不溶于擬試驗開發(fā)了以環(huán)境友好的鉬酸鹽為主劑，復(fù)配膦中性和堿性水中。通過對膜的測定,確定在碳鋼表面羧酸以及多元分散劑等其他藥劑的TS-240A,經(jīng)過上形成的鉬酸鹽氧化物膜對陽離子具有選擇性,允近兩年來在西安惠大公司的閉路循環(huán)水系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)許單價陽離子透過,Fe2+、Fe2+則不能穿過膜層向溶用,發(fā)現(xiàn)該藥劑具有較好的緩蝕阻垢效果。液擴散，含有CI1和so,的腐蝕介質(zhì)也不能穿過膜1試驗部分層來到金屬表面上。因此,這層鈍化膜就起到了緩蝕1.1 系統(tǒng)特點分析作用。但是,鉬酸鹽的應(yīng)用也有其不足之處,主要是該公司閉路循環(huán)水系統(tǒng)分為549C和65C熱水鉬酸鹽單獨使用時,一般其質(zhì)量分數(shù)在0.1%~1%范系統(tǒng)及空調(diào)用冷凍水系統(tǒng)。循環(huán)系統(tǒng)工況見表1。根圍才能獲得最佳的緩蝕效果,其使用劑量大、處理費據(jù)系統(tǒng)工況,分別進行了相應(yīng)的試驗。用高,在一定程度 上限制了它的開發(fā)和應(yīng)用。為了彌補這一缺陷,經(jīng)過近年來的試驗研究發(fā)現(xiàn)，利用鉬酸長1循環(huán)水系統(tǒng)工況鹽和有機或無機藥劑的配伍性及協(xié)同效應(yīng)組成的復(fù)I閉路循環(huán)系統(tǒng)冷凍循環(huán)系統(tǒng)合配方可降低鉬酸鹽使用量2/3以上,并增強其應(yīng)HW54HW65W用效果。當鉬酸鹽與有機緩蝕劑或其他無機緩蝕劑循環(huán)水量(m'h2)20050復(fù)配使用時，有機緩蝕劑或其他無機緩蝕劑或者通保有水量/m’21排水量/(L.h+)36240過在陰極區(qū)沉積，或者通過化學(xué)或物理吸附及絡(luò)合螯合作用,會在Fe2+- MoO,- Fe2O3鈍化膜之間形成供水溫度/C53-5560~70 .回水溫度/C53~5560-70新的吸附膜，這樣就構(gòu)成了一種三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的緩換熱器內(nèi)最低流速/1.42.3.9蝕屏障，其緩蝕作用遠較單-的鉬酸鹽吸附層強。三n.s)維網(wǎng)絡(luò)緩蝕膜能有效地堵塞金屬離子的擴散通道,補水量系統(tǒng)無泄漏則不需補水同時又阻止了腐蝕介質(zhì)向內(nèi)滲透，顯示出雙組分或設(shè)備材質(zhì)碳鋼.銅.不銹鋼多組分緩蝕劑間的協(xié)同效應(yīng)，從而有效地抑制了金屬的腐蝕(-61.2補充水水質(zhì)鉬酸鹽能在較高溫度下抑制腐蝕,熱穩(wěn)定性好,補充水水質(zhì)見表2?？捎糜跓崃魅荻雀呒熬植窟^熱的循環(huán)冷卻水系統(tǒng),對于閉路循環(huán)水系統(tǒng),由于沒有冷卻塔,不會引表2補充水水質(zhì)項目Ca*/(mg:L") Mg"*/(mg.L") 總堿度/(mmol.L.") C1/(mg.L") pH 總鐵/(mg:L") 總固體/(mg.L*) so2/(mg-L") .46.248.331.899.197.460.14241.560.08起蒸發(fā)濃縮,根據(jù)Ryzner穩(wěn)定指數(shù)計算,其水質(zhì)表旋轉(zhuǎn)掛片鼓氣法測定金屬腐蝕率，把預(yù)先加工和稱現(xiàn)為腐蝕性，考慮其在以往運行過程中出現(xiàn)的問題量的試片,懸掛于測試器內(nèi)與介質(zhì)接觸。測試- -定時來看,系統(tǒng)腐蝕嚴重,所以，緩蝕劑的選擇是密閉系間后取出試片,觀察腐蝕情況后進行清洗和稱量,用統(tǒng)運行安全的關(guān)鍵。失量來計算腐蝕率。1.3靜態(tài)腐蝕試驗試驗條件:中國煤化工積為1.5 L,所有試驗用水均為現(xiàn)場取水(水質(zhì)見表2)。用時間為96 h。MYHCNMH G-85-經(jīng)驗交流工業(yè)水處理2006 - 04,26(4)表3靜態(tài)腐蝕試驗結(jié)果試驗結(jié)果見表5。TS- 240A投加質(zhì)試驗溫度/C材質(zhì)腐蝕率,表5閉路系統(tǒng)動態(tài)模 擬試驗結(jié)果量濃度/(mg.L")( mm.a-' )0.021試驗溫度/TS - 240A調(diào)整后碳鋼試腐蝕率/ Ca“質(zhì) 量濃7501不銹鋼C投加質(zhì)量濃pH片號 (mm+al) 度/(mg.Ll)度(mg.Ll)0.000 61°0.015碳鋼0.009700009.7845.262*0.0071 0007(3°0.018銅材9.5945.514*0.028由表3可以看出，試驗溫度為70 C(HW系統(tǒng))由表5可以看出,TS-240A的腐蝕率遠低于國時,TS-240A質(zhì)量濃度在1 000 mg/L(工業(yè)品計)完家標準,效果良好,完全可以滿足現(xiàn)場要求。全能達到緩蝕要求。試驗溫度為17 C(CW系統(tǒng)) 2 結(jié)果 與討論時,TS-240A質(zhì)量濃度>750mg/L(I業(yè)品計)基本2.1現(xiàn) 場應(yīng)用效果達到緩蝕要求。西安惠大公司自2002年使用天津化工研究設(shè)靜態(tài)阻垢試驗計院TS-240A水處理藥劑以來，徹底解決了系統(tǒng)嚴于500mL容量瓶中,加入實驗水約450mL,然后重的腐蝕問題,近兩年現(xiàn)場腐蝕數(shù)據(jù)見表6。加入TS-240A藥劑，再用實驗水稀釋至500mL,搖表6現(xiàn)場腐蝕數(shù)據(jù)勻。用質(zhì)量濃度為120gL的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至碳鋼平均腐蝕速率/(mm-a*")10.00,將此溶液放入恒溫水浴中，保溫24h。取出后分頁目HW54HW65cW別過濾，并測定濾液中的Ca*。試驗結(jié)果見表4。2002年0.004 90.002 4.009 72003年0.003 20.004 6.0.005 5表4閉路系統(tǒng)阻垢試驗結(jié)果2004年0.003 90.003 70.007 8TS- 240A投加質(zhì)濾液中的 Ca2*質(zhì)外觀量濃度/(mg.L")量濃度/(mgL)由表6可以看出，現(xiàn)場碳鋼腐蝕速率遠遠低于845.48透明45.69國家標準,完全達到設(shè)計規(guī)范要求?，F(xiàn)場對銅、不銹鋼等材質(zhì)的監(jiān)測結(jié)果表明，其腐蝕速率也完全達到注:試驗時間為24h。了設(shè)計規(guī)范要求。由表4可以看出,TS- 240A的阻垢效果良好,2.2經(jīng)濟效益.而微量的鈣沉積則有利于碳鋼保護膜的形成。在使用TS-240A之前，西安惠大公司每年由于1.5 動態(tài)模擬試驗循環(huán)水造成的損失近70萬元。自從采用TS- 240A在實驗室小試基礎(chǔ)上，模擬現(xiàn)場實際工況對篩以來,保證了生產(chǎn)裝置的安全連續(xù)運行，延長了生產(chǎn)選出的TS -240A進行動態(tài)模擬試驗,以進一步 考察周期。3年來為企業(yè)節(jié)約維修和藥劑費用在200萬其效果。試驗裝置見圖1。元以上。3結(jié)論TS-240A的應(yīng)用徹底解決了西安惠大公司以往運行過程中存在的嚴重腐蝕問題，在3年來的實2、際應(yīng)用過程中，沒有因為循環(huán)水的問題而停車大檢1~修,保證了生產(chǎn)安全、長周期的運行,大幅度的降低了生產(chǎn)成本，取得了-定的經(jīng)濟效益和社會效益。1-電加熱元件;2-控溫元件;3- 進水口;4-液位計;s-掛片器;6- 流量計;7- -水泵[參考文獻]圖1動態(tài)模擬 試驗裝置[1 ]周本省工業(yè)水處理技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 1997:147- 149.(1)試驗條件:分別在70 C和17 C進行試驗,貯[2]陳建業(yè),沈英魁.密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)及其在工業(yè)中的應(yīng)用[J].電工技術(shù)雜中國煤化工水量為約50L,流量為450L/h,時間為72h。(2)試驗材質(zhì):用不經(jīng)預(yù)膜的A3鋼。[3 ]Jffries J, BucheYHC N M H GMater. Peform.1992,31(5):50-第26卷第4期工業(yè)水處理Vol.26 No.42006年4月Industrial W ater TreatmentApr. ,2006直流式海水冷卻系統(tǒng)中貝殼類污垢的控制鐘云泰,舒慧2,王永偉2(1.珠海發(fā)電廠，廣東珠海519050; 2.通用電氣貝迪水處理有限公司，上海200041)[摘要]在了解直流式海水冷卻水系統(tǒng)中微生物污垢的種類和特性的基礎(chǔ)上,探討了控制生物污垢的各種方法,并以珠海電廠為實例,著重論述環(huán)保型非氧化性殺生劑CT1300的功效和特點,為直流式海水冷卻系統(tǒng)存在的微生物污染問題提供了-種有效的解決方法,該方法具有廣闊的應(yīng)用前最和推廣價值。[關(guān)鍵詞]直流海水冷卻;貝殼類污垢;殺生劑[中圖分類號] T0085*.2 [文獻標識碼]B [文章編號] 1005 - 829X(2006)04 - 0087 -04Macro-fouling control in once-through seawater cooling systemsZhong Yuntail , Shu Hui?, W ang Yongwei?(1. Zhuhai Power Plant, Zhuhai 519050, China; 2. GE Betz Co，Ltd. , Shanghai 200041 , China)Abstract: Based on the types and features of the macro-fouling in once-through seawater cooling systems，variousmethods of macro-fouling control are discussed. The eficiency and features of the non-oxidizing biocide ,CT1300,isdiscussed specially. An example is taken in Zhuhai Power Plant. It provides an effective solution for the macro-foul-ing problems in once-through seawater cooling systems and has a quite positive applicable foreground and populariz-ing value.Key words ;once-through seawater cooling; macro-fouling; biocide冷卻水系統(tǒng)是-個特殊而復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境,適綠貝、藤壺、水螅等。綠貝(green mussel)和藤壺合于多種微生物的生長。直流式海水冷卻系統(tǒng)的最(barnacle )是大多數(shù)人都熟悉的雙殼綱類生物。它們大問題是軟體貝殼類生物的污染。它們新陳代謝旺通過一對吸管狀的呼吸器官吸取和吐出水分,在水盛,繁殖快,易變異且種類多,對冷卻水系統(tǒng)造成了流過其腮時捕捉水中的浮游生物并吸取養(yǎng)分。很多危害,如設(shè)備腐蝕,傳熱效率降低等[1)。美國1.2貝殼類污垢的生長特點1985年一項工業(yè)調(diào)查報告顯示，由于凝結(jié)器生物污綠貝和藤壺兩類生物有一些共同的特點，使其染導(dǎo)致3%的發(fā)電負荷損失，其中40%歸因于軟體適于在海水冷卻系統(tǒng)環(huán)境中生存，包括:繁殖能力貝殼類生物污染,隨著水體污染的加劇,這個數(shù)字正大、可密集堆積適應(yīng)溫度范圍大、有害環(huán)境下適應(yīng).逐步上升(2)。為有效控制直流式海水冷卻系統(tǒng)的生能力強、沒有寄生幼體階段等。需要著重指出的是,物污染,有必要對其種類和成因進行深入的探討。在有害環(huán)境下關(guān)閉殼體的特點使生物減少了與殺生1貝殼類污垢的種類和特點劑的接觸面積,不容易被殺死;其高生長繁殖率和密1.1貝殼類污 垢的種類集堆積特性使其易于在設(shè)備表面堆積結(jié)殼,不易于直流式海水冷卻系統(tǒng)中產(chǎn)生污染的生物主要有清除。[4]龔洵潔,李宇春,彭珂如.鉬酸鹽緩蝕劑在自來水中的緩蝕機理研究[J]腐蝕科學(xué)與保護技術(shù),2001,13(4):208-210.corrosion-resisting chrome steel in the presence of a mixture of[5]李宇春,龔洵潔,彭珂如.鉬酸鹽緩蝕劑在工業(yè)冷卻水中的試驗phosphate and molybdate-ions[J]. Protection of Metals, 1991 ,26研究[J].華北電力技術(shù),2001,1(3):4-6.(3):347-349.[6]楊文慶.鉬酸鹽系緩蝕劑的進展[J].材料保護, 1995 ,28(8):16~19.[7]0ungJ C, Chiu s K, Shih H C. Mitigating steel corosion in cool-[作者簡介]郭勇(I9中國煤化工理工程師聯(lián)系電話:023.com。ing water by molybdate-based inhibitors [J]. Corrosion Preven-[收稿日期] 2005YHCNMHGtion & Control, 1998 ,45(4):156- 162-87-