循環(huán)冷卻水高濃縮倍數(shù)配方的篩選及應用論文名稱：循環(huán)環(huán)冷卻水高濃濃縮倍數(shù)配方方的篩選及應應用作者：任任化琴，李愛愛玲，李昌富富摘要：針對對中原乙烯循循環(huán)水的濃縮縮倍數(shù)偏低和和系統(tǒng)發(fā)生腐腐蝕的問題，篩篩選出一種以以磺化丙烯酸酸，有機解羧羧酸等為主劑劑的適合高濃濃縮倍數(shù)運行行配方。現(xiàn)場場應用在濃縮縮倍數(shù)4.0條件下，運運行指標和監(jiān)監(jiān)測數(shù)據(jù)達到到并優(yōu)于中石石化規(guī)定的要要求，碳鋼、銅銅、不銹鋼換換熱器無明顯顯銹蝕、污垢垢發(fā)生，無點點蝕及銹瘤。關(guān)關(guān)鍵字：循環(huán)環(huán)冷卻水緩蝕阻垢劑腐蝕性水質(zhì)動模試驗中圖圖分類號：TU9911.27文獻獻標識碼：B文章編號：1009－2455（2001）O1－0020－03前言濃縮倍數(shù)是是循環(huán)水運行行管理的一項項重要指標，提提高濃縮倍數(shù)數(shù)能夠節(jié)省藥藥劑和水量，但但首先必須解解決高濃度離離子對換熱設設備造成的腐腐蝕和結(jié)垢問問題。中原乙乙烯循環(huán)冷卻卻水裝置的設設計能力2×104m3/h，而實際運運行能力為140000m3/h，系統(tǒng)保有有水量6100mm3，自1995年開車以來來，濃縮倍數(shù)數(shù)N值平均為2.5，且在水質(zhì)質(zhì)較差時發(fā)生生腐蝕現(xiàn)象，碳碳鋼掛片腐蝕蝕率達到0.11228mm/aa，銅掛片腐腐蝕率0.0099mm/a，均達不到到碳鋼腐蝕速速率0.0755mm/a，銅腐蝕速速率0.0055mm/a，不銹鋼腐腐蝕速率0.0055mm/a的要求[1]]。為提高循循環(huán)水裝置運運行的經(jīng)濟性性，并嚴格控控制腐蝕和結(jié)結(jié)垢，經(jīng)過旋旋轉(zhuǎn)掛片試驗驗、靜態(tài)阻垢垢試驗及動態(tài)態(tài)模擬試驗，篩篩選出的緩蝕蝕阻垢劑配方方，較好地滿滿足了循環(huán)水水的各項要求求。1補水水質(zhì)和和設備情況1.1補水水水質(zhì)1998年以前，中中原乙烯循環(huán)環(huán)水系統(tǒng)補水水全部來自黃黃河水。為解解決黃河水斷斷流問題，開開始使用脫堿堿后的地下水水作補充水。補補充水中黃河河水占60％，脫堿地地下水占40％，補充水水的水質(zhì)見表表1。表1補充水水水質(zhì)分析結(jié)果果項目脫堿地下水黃河水Ca2+/(mmg·L-11)40135總堿度/(mmmol·L--1)2.13.18pH8.128.34Cl-/(mgg·L-1)4890SO42-/((mg·L--1)44.7112.5總固體/(mgg·L-1)278560通過計算在在濃縮倍數(shù)N=4.5倍時，經(jīng)混混合后的循環(huán)環(huán)水pH值為9.13，飽和pH為6.2，Ryzneer穩(wěn)定指數(shù)為3.27[22]，水質(zhì)屬屬嚴重結(jié)垢型型。但是濃縮縮4.5倍后Cl-已超過300mgg/L，SO42-達387mgg/L。這些腐蝕蝕性強的離子子又給系統(tǒng)帶帶來嚴重腐蝕蝕。因此，要要求循環(huán)冷卻卻水的藥劑配配方既要能解解決結(jié)垢問題題，也要能解解決腐蝕問題題。1.2設備情況全廠共有換換熱器約120臺，銅（T2）換熱器32臺，不銹鋼鋼（1Cr188Ni9Tii）換熱器24臺，其余為為碳鋼（20＃鋼）換熱熱器。換熱器器設計進水溫溫度≤32℃，總回水溫溫度≤42℃。2緩蝕阻垢配配方的篩選試驗共選了了6種緩蝕阻垢垢劑，其中BC-6005系列4種：BC-6005H1、BC-6005H2、BC-6005H3、BC-6005H4。該系列緩緩蝕阻垢劑主主要成分是磺磺化丙烯酸、有有機磷竣酸、BPTA、丙烯酸酯酯多元共聚物物等。配方中中各組份配比比含量不同；；S－113；系統(tǒng)原使使用藥劑（其其主要成分為為磷酸鹽、EDP、BPTA等）。試驗驗用水水質(zhì)按按表1所示，濃縮縮倍數(shù)4.5。試驗藥劑劑濃度分別為為50mg//L、60mg//L和70mg//L3種。2.1靜態(tài)阻垢試試驗用配配水的方法使使試液的Ca2+及堿度達達到250mgg/L，P042-為5mg/L，然后加藥藥劑，濃縮1.5倍，80℃下恒溫10h，再分別測測出水中鈣離離子的含量、計計算出碳酸鈣鈣、磷酸鈣的的阻垢率。結(jié)結(jié)果如表2、表3所示。表2碳酸鈣阻阻垢率藥劑濃度/(mmg·L-11)阻垢率/％BC-605HH1BC-605HH2BC-605HH3BC-605HH4原使用藥劑S-1135079.263.888.890.386.887.66080.068.191.096.186.089.37083.475.789.590.373.885.2表3磷酸鈣阻阻垢率藥劑濃度/(mmg·L-11)阻垢率/％BC-605HH1BC-605HH2BC-605HH3BC-605HH4原使用藥劑S-1135023.921.426.830.415.218.66026.625.730.433.617.824.57029.825.433.935.119.625.22.2旋轉(zhuǎn)掛掛片腐蝕試驗驗根據(jù)阻阻垢試驗結(jié)果果，選取BC－605系列中阻垢垢效果最好的的BC-6005H3，BC-6005H4兩種與原使使用藥劑以及及S－113作對比。采采用3種材質(zhì)掛片片（20＃碳鋼、不不銹鋼和銅）進進行旋轉(zhuǎn)掛片片試驗。結(jié)果果如表4所示。由表4可知以BC-6005H4的腐蝕率最最低。表4不同藥劑劑濃度的腐蝕蝕速率藥劑濃度/(mmg·L-11)試片材質(zhì)腐蝕率/(mmm·a-1)BC-605HH3BC-605HH4原使用藥劑S-11350碳鋼掛片0.02190.01460.01650.0157不銹鋼掛片0.000100.00020.0002銅掛片0.000200.00010.000260碳鋼掛片0.01700.01230.01700.0148不銹鋼掛片0.000100.00010銅掛片0.000100.00010.000170碳鋼掛片0.01420.01160.01360.0150不銹鋼掛片000.00010.0001銅掛片0.00010.00010.00010.00012.3動態(tài)模模擬試驗根據(jù)上述試試驗結(jié)果，同同時考慮到經(jīng)經(jīng)濟性，選S－113和BC－605H。兩種藥劑劑進行動態(tài)模模擬試驗。藥藥劑濃度60mg//L，試片為20＃碳鋼、不不銹鋼和銅3種材質(zhì)洞時時用φ10×1的碳鋼試管2支。動模12d后投加有機機溴殺菌劑30mg//L。結(jié)果如表5所示，從表表中看出，BC-6005H4的腐蝕率均均低于S－113，同時前者者的成膜厚度度較后者厚，試試管粘附速率率前者也較后后者低（S－113粘附速率已已超標）。表5動態(tài)模擬擬試驗結(jié)果藥劑名稱項目碳鋼掛片不銹鋼掛片銅掛片碳鋼管BC-605HH4外觀有色暈干凈有色暈無腐蝕少色暈無點蝕

膜厚/μm481614

腐蝕率/(mmm·a-1)0.0250.00310.00040.015

9.8S-113外觀有色暈少腐蝕有色暈無點蝕少色暈無點蝕

膜厚/μm321512

腐蝕率/(mmm·a-1)0.0370.00450.00070.023

17.6以上試驗結(jié)結(jié)果表明，BC-6005H4更適合于中中原乙烯的特特殊水質(zhì)，可可以作進一步步的工業(yè)應用用試驗。3現(xiàn)場應用3.1濃縮倍倍數(shù)及藥劑濃濃度系統(tǒng)統(tǒng)濃縮倍數(shù)初初步控制在3.5－4.0之間，后來來又逐步提高高到4.0以上。表6給出了試用用期間的月均均濃縮倍數(shù)。根據(jù)上述述試驗結(jié)果并并考慮用藥的的經(jīng)濟性，試試驗藥劑濃度度控制在60mg//L左右。3.2細菌和和濁度控制為控制細細菌數(shù)量，減減少因生物粘粘泥帶來的腐腐蝕，日常殺殺菌是每天沖沖擊性投加液液氯l－2次。加氯機機出現(xiàn)故障時時用氯錠（主主要成分是次次氯酸鈉）代代替。另外，每20d左右交叉投加非氧化性殺菌劑1次，以剝離管壁上沉積的生物粘泥。異氧菌量嚴格控制在小于1×105個/mL（正常運行時為103－104左右）。濁度的控制主要通過旁濾地進行，旁濾量為5％－6％，正常運行情況下濁度小于5.0mg/L。3.3監(jiān)測掛掛片和監(jiān)測換換熱器表6給出了試用8個月來監(jiān)測測掛片和監(jiān)測測換熱器的腐腐蝕和結(jié)垢情情況。其中3月份因運行行水溫過低（平平均為20℃）和循環(huán)水水系統(tǒng)有物料料泄漏，造成成碳鋼監(jiān)測掛掛片腐蝕率偏偏高，經(jīng)采取取措施后恢復復正常。氯離離子在320－350mgg/L情況下運行行，不銹鋼掛掛片腐蝕率為為0。表6現(xiàn)場試用用結(jié)果mm··a-1項目2月3月4月5月6月7月8月平均濃縮倍數(shù)4.013.883.954.053.974.204.08碳鋼掛片腐蝕率率0.00270.1330.0270.00140.00130.00120.0013不銹鋼掛片腐蝕蝕率0000000銅掛片腐蝕率000.00040.00250.00230.0005110.0003碳鋼試管腐蝕率率

0.0873

0.001

0.011644不銹鋼使館腐蝕蝕率

0.0010

0.00094485

0.000933其中4月份份小修期間，為為檢驗藥劑配配方的實際運運行效果，打打開部分換熱熱器進行了檢檢查。經(jīng)過將將近4個月的運行行，設備狀況況良好，換熱熱器內(nèi)部無粘粘泥，無點蝕蝕，無銹瘤和和結(jié)垢，換熱熱器不需任何何清洗。其中中檢查兩臺不不銹鋼換熱器器無點蝕，無無應力腐蝕。4結(jié)論4.1BBC-6055H4緩蝕阻垢劑劑比較適合中中原乙烯的水水質(zhì)特點，平平均N值由2.5提高到4.0。而且因黃黃河水質(zhì)惡化化導致的腐蝕蝕和結(jié)垢傾向向得到了控制制，水質(zhì)狀況況良好。4.2腐蝕速度的的降低使設備備的大修周期期由1a提高到2－3a，每年節(jié)省省的全廠設備備檢修費就達達上千萬元。4