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冷卻水中金屬腐蝕的控制方法

2016/12/19

冷卻水中金屬腐蝕的控制方法

敞開式循環冷卻水系統冷卻水通過上冷卻塔與空氣接觸蒸發，而蒸發的水吸收未蒸發水的熱量從而使其降溫。敞開式循環冷卻水系統水溫較高，易產生結垢、腐蝕、藻類繁殖等問題。循環冷卻水中金屬腐蝕的控制方法很多，但較常用的主要有以下四種：

一．添加緩蝕劑

循環冷卻水系統中控制金屬腐蝕的第一種方法是向冷卻水系統中添加緩蝕劑。
1.緩蝕劑和緩蝕率

   緩蝕劑是一種用于腐蝕介質中控制金屬腐蝕的添加劑。對于一定的金屬腐蝕介質體，只要在腐蝕介質中加入少量的緩蝕劑，就能有效地降低該金屬的腐蝕速度。緩蝕劑的使用濃度一般很低，所以添加緩蝕劑的腐蝕介質基本不發生變化。緩蝕劑的使用不需要特殊的附加設備，也不需要改變金屬設備或構件的材質或進行表面處理。因此，使用緩蝕劑是一種經濟效益較高且適應性較強的金屬防護措施。

   通常用ε表示緩蝕劑抑制腐蝕的效率——緩蝕率。緩蝕率的定義是：

          ε =(υ₀-υ)/υ₀*100

式中  ε——緩蝕的緩蝕率，%；

      υ——有緩蝕劑時金屬的腐蝕速度；

      υ₀——無緩蝕劑（空白試驗）時金屬的腐蝕速度。

式中υ和υ₀單位必須一致。緩蝕率的物理意義是：與空白時相比，添加緩蝕劑后金屬腐蝕速度降低的百分率。

2.緩蝕劑的分類

緩蝕劑的成分主要是由一些有機物和無機物按一定的比例復配制取，較常用的為ATMP、HEDP、 EDTMPS、HPMA、HPAA、PAA、PBTCA、PAPEMP、PASP、殺菌劑滅藻劑、反滲透阻垢劑、硫酸鋅等、硅酸鹽、亞硝酸鹽、鉻酸鹽等。基本鋅鹽在冷卻水處理中較長用，使用的產品為硫酸鋅，鋅鹽在冷卻水中能迅速地對金屬建立起保護作用，單獨使用時其緩蝕效果不很好。鋅鹽是一種安全但低效的緩蝕劑，通常與其他藥劑復配使用。鋅鹽的優點是能迅速生成保護膜，成本相對較低，與其他緩蝕劑聯合使用時效果好。但鋅鹽也有部分缺點，如何單獨使用時緩蝕劑效果差，對水生生物部分有毒性，如果PH值大于8單獨使用鋅鹽時鋅離子易從水中析出導致降低或者失去緩蝕性能。

有機磷酸

有機磷酸是指分子中的膦酸基團直接與碳原子相連的化合物。其中最常用的有ATMP（氨基三甲叉膦酸）、HEDP（羥基乙叉二膦酸）、EDTMPS（乙二胺四甲叉膦酸鈉）、PBTCA（2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸）和HPA（羥基膦酰基乙酸）等，其中ATMP、HEDP和EDTMPS等這些為有機磷系列的緩蝕阻垢劑，他們通常與前面說的無機鹽（硫酸鋅等）等復合配伍，達到緩蝕阻垢劑的效果。由于循環冷卻水中有些水質有較高的溫度，下面對ATMP、HEDP、PBTCA和六偏磷酸鈉的熱穩定性做個簡要說明：



 

從表中可以看出，含磷阻垢緩蝕劑的熱穩定性能次序為:

PBTCA>HEDP>ATMP>六偏磷酸鈉



從上面的數據可以得出，單一的使用某一種數據，對循環水的緩蝕阻垢作用均不理想，而且單一使用藥劑會增加循環水的在利用成本，達不到高效節能的作用，但各種水處理藥劑都有他的相對優勢的方面，在一個腐蝕體系中同時加入兩種或兩種以上的緩蝕劑時，緩蝕效果有時會比單獨使用某一種緩蝕劑效果更好。這種作用稱為協同作用（Synergistic effect）。

在循環冷卻水系統中，為了降低緩蝕劑的總用量，從而降低其成本，或為了降低某些緩蝕劑的作用，從而減輕對環境的污染，往往需要采用有協同作用的復合緩蝕劑。

目前，國內外已廣泛采用復合緩蝕劑來控制循環冷卻水系統中金屬的腐蝕。

 

文章來源： 網絡

參考資料：緩蝕阻垢劑 循環水阻垢劑 殺菌滅藻劑  ATMP  HEDP  EDTMPS  HPMA  HPAA PESA PASP  PBTCA  DTPMPA  六偏磷酸鈉  氨基三甲叉膦酸  羥基乙叉二膦酸  聚現烯酸 

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