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1、工业循环水管道结垢和腐蚀分析 摘要：随着经济社会的不断发展，人们对生活环境的要求也越来越高，水垢作为一项人们所关注的常见的问题，是生活中不可避免的。而工业循环水管道中，水垢的形成会对水管的流通性产生一定的影响。水垢主要是由于碳酸钙、碳酸镁等离子化合物在循环水系统中的沉淀造成。本文针对水垢的形成和判别放法，以及腐蚀的原因进行分析，并提出相关的解决措施，希望给相关单位带来参考。关键词：工业循环、水管道结垢、腐蚀中图分类号：TU991文献标识码：A一、前言在实际生活中，水垢会给水管道带来腐蚀。然而，当水
2、垢在水管道中含量过高，覆盖住水管道时，将会对水管道产生保护作用。水垢主要由碳酸钙、碳酸镁等离子化合物在循环水系统中沉淀形成。二、水垢和腐蚀产生的原因7在日常用水中，循环水的流动会造成大量的溶解盐依附于水管道内壁上，我们称之为水垢。循环水在流动过程中，会对水管道设备造成腐蚀，这对于循环水系统来说是一个严重的危害。水垢的沉析会极大的降低热交换器的传热效率，严重的会造成管路堵塞。而腐蚀会对设备产生严重的危害，一般情况下会降低设备的使用年限，严重的会直接破坏设备，造成难以估量的安全事故。所以，我们应该重视水
3、循环中的结垢和腐蚀问题。1、水垢通常情况下，水循环系统中都会存在杂质，例如：碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐等，而这些杂质是形成水垢的重要原因。（1）在水中，碳酸钙与碳酸氢钙存在着很大的平衡关系。在水中碳酸钙和二氧化碳反应会产生碳酸氢钙，循环水的冷却，会造成二氧化碳的含量降低，近而会使得碳酸钙增多。碳酸钙的水溶性小于碳酸氢钙，那么当碳酸钙的含量过高时就会产生水垢。（2）蒸发浓缩循环水在运行过程中,因水分不断蒸发而浓缩,原来溶解于水中的盐类浓度会不断增大,当其浓度超过在同样条件下的饱和溶解度时,就会出现
4、盐类沉析,即出现水垢。（3）一些盐类物质的溶解度会随着温度的降低而增加，当水温升高时，就会形成水垢。其中主要包括：碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙。同时，温度的升高会使硫酸氢钙分解，从而产生大量的碳酸钙。2、腐蚀（1）电化学腐蚀7金属设备表面的不均匀,会形成这些部位的电极电位的差别,两个电极电位不同的部分通过金属本体连成一个原电池,高电位者为阴极,低电位者为阳极,形成电化学腐蚀。同时，水中的盐离子含量对水的导电性也有一定的影响，盐离子的浓度大，导电性强，腐蚀加快；温度也是影响腐蚀速度的一个因素，一般情况下，温
5、度越高，腐蚀越快。（2）微生物腐性7微生物腐蚀是由于微生物在腐蚀过程中直接或间接的参与。微生物的腐蚀原理主要有：微生物参与了电化学腐蚀中的阴极去极化过程,如硫酸盐还原菌在厌氧条件下的去极化作用,具体步魏如下:在阳极:4Fe～FeZ++3FeZ++seFeZ+溶于水,8个电子将由金属本体内流向阴极。在阴极:SHZO～SH++6(OH)ˉ+2(OH)ˉSH++se～SH+能量；SH+十50ˉ――HZS+2H20+2(OH)一+能量(2)FeZ++HZS～FeS十ZH-3FeZ+十6(OH)一~3Fe(O
6、H):式(2)的反应是在硫酸盐还原菌体内进行的。正是由于硫酸盐还原菌将阴极部位的原子氢消耗了,使在缺氧条件下的电化学腐蚀得以继续。此外在阴极由于生成了硫化铁FeS,Fe对金属铁而言是阴极,同样造成电化学腐蚀。微生物的分泌物造成充气差电池。铁细菌吸收水中两价铁离子,分泌出氢氧化铁并形成铁瘤,铁瘤或细菌丛下与其周围充气差,可形成浓差电池。微生物代谢过程中生成各种酸,引起腐蚀。硫杆菌的代谢过程中产生硫酸,其它细菌在代谢过程中亦会产生各种有机酸,这些酸也会引起腐蚀。三、循环水结垢和腐蚀的控制控制循环水结垢的
7、判别是要确定循环水中的溶解物是否会以固体形态沉析出来。一般情况下,循环水系统中普遍结垢时,由于水垢覆盖于金属表面,隔绝了金属与水的接触,腐蚀便不会发生,而水垢倾向于溶解的时候,就会造成水与金属的直接接触,从而产生腐蚀的可能性。在循环水运行时,产生水垢与发生腐蚀的情况都是不希望出现的。最佳的情况是循环水处于既不产生水垢,也不溶解水垢(即不腐蚀)的状态。这种水质本身并不能阻止金属表面的电化学的或生物的腐蚀作用。但如果能在循环水系统内预先形成一层保护性的水垢膜,再让这种循环水在其中运行,这样整个循环系统便
8、可保持既不结垢也不腐蚀的状况。1、循环水垢控制控制水垢的途径有三种:一是降低水中结垢离子的浓度,使其保持在允许的浓度范围内;二是稳定水中结垢离子的平衡关系;三是破坏结垢离子的结晶长大。前面所述循环水垢主要是碳酸钙,因此以下主要探讨控制碳酸钙水垢的问题。(1)降低循环水中破7酸盐硬度降低水中碳酸盐硬度的方法很多,要视循环水量大小,并通过技术经济比较来决定。对于要求高的循环水,多数用除盐、离子交换的方法,亦可用化学方法(如投加石灰)来去除水中钙离子。(2)加阻垢剂水垢从水
