補充水總鐵對循環(huán)水系統緩蝕性能的影響研究

而腐蝕研究CA Corrosion Research補充水總鐵對循環(huán)水系統緩蝕性能的影響研究杜天悅羅旭何靜彭衛(中國石油烏魯木齊石化分公司研究院，新疆烏魯木齊830019)摘要:在循環(huán)冷卻水系統中，影響系統腐蝕的因素很多。通過(guò)試驗證實(shí)在補充水總鐵含量較高時(shí)，會(huì )影響緩蝕劑的緩蝕效果，甚至會(huì )加劇循環(huán)水對金屬管材的腐蝕。將監測總鐵項目增加到各類(lèi)補充水的日常分析中，從循環(huán)水系統前端對總鐵進(jìn)行管控是處理循環(huán)水腐蝕問(wèn)題的有效途關(guān)鍵詞:總鐵含量緩蝕劑補充水腐蝕速率中圖分類(lèi)號: TE982文獻標識碼: ADOI: 10.13726/j.nki.11-2706/tq. 2015.06.042.02Effect Study of Total Iron in Make-up Water onCorrosion Performance in Circulating Water SystemDU Tian-yue, LUO Xu, HE Jing，PENG Wei(Urumqi Petrochemical Company Research Institute of China National Petroleum, Urumqi 830019, China)技Abstract: There are a lot of factors that affect system corrosion in the circulating cooling water術(shù)system.It is confirmed by experiments that a higher total iron content in make-up water affects corrosioninhibition effect,and even exacerbate the corrosion of metal pipes.It is one of the effective ways to dealwith circulating water corrosion problems,that adding the total iron monitor to daily analysis of varioustypes of supplementary water,and that total iron is controled in the front of circulating water system.Key words: the total iron content; corrosion inhibition; make-up water; corrosion rate0前言查閱循環(huán)水裝置水質(zhì)監測數據，2014年循環(huán)水在工業(yè)循環(huán)水系統中，普遍存在著(zhù)水質(zhì)影響管補充水 有時(shí)總鐵含量較高，目前出于節水考慮，各線(xiàn)及冷換設備的腐蝕與結垢的問(wèn)題。為使腐蝕速度廠(chǎng)大量使用中水作為補充水，而中水的總鐵含量明控制在允許的范圍內，石化行業(yè)-般通過(guò)投加緩蝕 顯高 于新水，具體見(jiàn)表1。.阻垢劑和殺菌滅藻劑，來(lái)控制腐蝕離子和生物粘泥表2014年新水和中水總鐵含量檢測統計引起的腐蝕。近期某些循環(huán)水裝置出現上游生產(chǎn)發(fā)項目單位|最大值最小值平均值生波動(dòng)、系統總鐵"含量和腐蝕率.上升的問(wèn)題，同時(shí)新水總鐵含量mg/L| 0.050.030.04中水總鐵含量| mg/L0.39.050.127伴隨換熱器泄漏臺次增加，泄漏影響循環(huán)水水質(zhì)?，F場(chǎng)通過(guò)加強日常水處理的緩蝕性能來(lái)抑制腐蝕率在石油化工行業(yè)標準中，工業(yè)循環(huán)冷卻水的總上升，效果不明顯。鐵含量的控制指標為小于1.0mg/L,這一指標的確作者簡(jiǎn)介:杜天悅(1973-)，女，碩士，高級工程師，從事質(zhì)量管理和水處理技術(shù)攻關(guān)和新技術(shù)應用研究。中國煤化工MHCNMHG .42TOTAL CORROSION CONTROLVOL.29 No.06 JUN. 2015腐蝕研究Corrosion Research CIADA立說(shuō)明控制總鐵含量對循環(huán)水水質(zhì)的安全運行有較| 0.8大的影響。對于含鐵較高的補充水對其影響究竟如何，以及系統與總鐵之間腐蝕率的關(guān)系通過(guò)開(kāi)展+試片崗蝕速率,m/a系列的試驗進(jìn)行確認。1試驗部分1.1試驗材料旋轉掛片腐蝕實(shí)驗儀:江蘇省高郵市儀器廠(chǎng)研圖1 總鐵含量為0.04mg/L的初始液的試驗結果制。(2)對于總鐵含量為0.16mg/L初始液，由圖2可試片: 20°碳素鋼(型)。知總磷含量在2.0~5.0mg/L范圍時(shí)，其試片腐蝕速1.2試驗藥劑率處在超高的水平上，且是總鐵含量為0.04mg/L初.復合磷鋅系緩蝕阻垢劑和緩蝕增效劑。始液的4~5倍，隨著(zhù)總磷含量的增加出現了陡然增1.3試驗藥劑配比大的峰值，當總磷含量5.0mg/L后，其腐蝕速率才開(kāi)緩蝕阻垢劑:緩蝕增效劑=3:1。始逐漸降低，直至總磷提高到6.5mg/L時(shí)，腐蝕速率1.4試驗方法才滿(mǎn)足小于0.100mm/a指標要求。當總磷含量大于8.0mg/L后，其腐蝕速率也出現增大的趨勢。1.4.1試驗用水總鐵含量為0.04mg/L新水，配置總鐵含量為- 試后液總鐵含量，470. 16mg/L新水。一試片腐蝕逮率，m/a| 0.61.4.2試驗過(guò)程s L0技將試驗藥劑分別添加在2200mL兩種不同總鐵量x0術(shù)的新水燒杯中，并將試片放人其中，再將配置好的燒杯放入旋轉掛片實(shí)驗儀中計時(shí)，開(kāi)啟升溫按扭,0 3.0 4.05.06.07.0 8.0 9.升溫至50C，濃縮倍數定位2.0，試驗轉速70r/min,圖2總鐵含 量為0.16mg/L的初始液的試驗結果恒溫72h，每4h加1次去離子水，根據實(shí)驗前后試片質(zhì)量變化，可得到該條件下的平均腐蝕速率。2.2分析及討論1.4.3試驗設置(1)經(jīng)過(guò)分析認為，復合磷鋅系緩蝕阻垢劑，是對兩種不同總鐵含量的水，按照緩蝕組分總磷一類(lèi)沉淀膜型緩蝕劑，可抑制電化學(xué)腐蝕過(guò)程的陰濃度由小到大的梯度進(jìn)行各16組試驗。極反應，且對多種金屬有優(yōu)異的螯合能力.3)。當水中存在一定數量的鐵離子時(shí)，鐵離子不僅會(huì )與緩蝕2結果與討論劑發(fā)生螯合反應，使其緩蝕劑失去緩蝕能力。同時(shí)2.1藥劑總磷(總P)與總鐵及腐蝕速率的相關(guān)性分析鐵離子也能與水中的OH結合，促使電化學(xué)陰極反應試驗結束后，檢測各組試片的腐蝕速率，其結速度 加快，在一定濃度范圍內，會(huì )出現加劇系統腐果如圖1和圖2所示。蝕現象，只有當藥劑的量在足夠大后，緩蝕阻垢劑.(1)對于總鐵含量為0.04mg/L初始液，由圖1可才 會(huì )發(fā)揮緩蝕效果。知，總磷含量在2.0~ 4.5mg/L范圍時(shí)，其試片腐蝕速(2)通過(guò)圖l和圖2都可看到，試后液總鐵的變化率隨著(zhù)藥劑總磷含量的遞增而迅速遞減;總磷含量趨勢與試片的腐蝕率的變化趨勢相-致，說(shuō)明試后在4.5 ~ 8.0mg/L范圍時(shí)，其試片腐蝕速率達到的較低液的總鐵與試片的腐蝕率成正相關(guān)。說(shuō)明試后液的的水平，并數值較為穩定。當總磷含量大于8.0mg/L總鐵的升高主要來(lái)源于系統鋼鐵腐蝕，測定循環(huán)水中國煤化工后，其腐蝕速率又出現升高的趨勢。MYHCNMH G .第51頁(yè))全面腐蝕控制43第29卷第06期2015年06月腐蝕研究Corrosion Research HA表3腐蝕速率測試數據材質(zhì)碳鋼鍍鋅鋼銅不銹鋼溫度50C60°C_60°C60CA區1.98282.04591.2491.24260.0163 T 0.02010.00430.0121B區2.09462.14331.10291.22460.0232 1 二0.01880.00280.0142不適用可以，但腐.可以選材優(yōu)良腐蝕嚴重蝕較重但腐蝕較重表4熱水管網(wǎng)中試件腐蝕速率試件放置地點(diǎn)A區管線(xiàn)B區管線(xiàn)C區管線(xiàn)熱水站罐8號換熱站罐第一次腐蝕率(mm/a)0.413841161.60100.46820.16610416第二次腐蝕率(mm/a)0.14900.47461.01240.0451周期的測試，第一次測試時(shí)間為216小時(shí)，第二二次測4.2 建議試時(shí)間為792小時(shí)。試件在這兩次測試中的查驗結果在生活熱水的輸送管網(wǎng)選材中除了金屬材料，匯總見(jiàn)表4。其實(shí)還可以考慮非金屬材料。目前各類(lèi)新型的高分子聚合材料品種繁多，耐熱的非金屬管材使用已比4結論和建議較普遍，如條件合適可以選用，這樣也就避免了金4.1結論屬腐蝕的問(wèn)題。(1)水質(zhì)化驗結果，各類(lèi)腐蝕性離子和腐蝕相關(guān)參考文獻的其它指標以及P.S.I.均指向明顯的腐蝕性?xún)A向，說(shuō)[1] GB50015-2009 建筑給排水設計規范[SI.北京:中國建筑工業(yè)出版社, 2009.明該小區生活熱水具有較明顯的腐蝕傾向;[2] GB5749-2006 生活飲用水衛生標準[S].北京:中國標準出版社，技(2)封閉全浸流動(dòng)態(tài)的腐蝕試驗結果見(jiàn)表3,碳鋼2009.材料腐蝕嚴重不適用;鍍鋅鋼為腐蝕較重，參照管[3] 周本省. 工業(yè)水處理技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社2010: 41.術(shù)[4] 左景， 伊左禹.腐蝕數據與選材手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版網(wǎng)中的試件查驗結果見(jiàn)表4,此處不建議采用鍍鋅鋼社, 2006: 49-63.腐蝕與防護手冊(第二版)第一卷 腐蝕理論、試驗及監測[M].管，銅和不銹鋼在這種水質(zhì)條件下耐腐蝕性?xún)?yōu)良。北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2009: 10.(上接 第43頁(yè))系統的總鐵含量的變化也能在一定程度上作為判斷對 腐蝕率控制的過(guò)程管理。系統腐蝕率的依據。(3)落實(shí)好循環(huán)水日常查漏制度，達到對泄漏反映3現場(chǎng)指導意義迅速、快速準確撲捉，消除因泄漏引起的總鐵上升。(4)循環(huán)水系統酸洗時(shí)，總鐵含量較高，系統需(1)作為補充水帶來(lái)的鐵離子的腐蝕影響，往往及時(shí)大排大補，將總鐵含量迅速降下來(lái)，保證緩蝕容易被忽視，通過(guò)上述實(shí)驗得出鐵離子在藥劑含量阻垢劑藥效性能的發(fā)揮。較低時(shí)，緩蝕效果影響較大，甚至會(huì )加劇循環(huán)水對金屬管材的腐蝕。將總鐵項目增加到各類(lèi)補充水的日[]邊家領(lǐng)，劉永明，楊世昌等.循環(huán)水系統腐蝕與總鐵關(guān)系探討.常分析中去，從循環(huán)水系統前端對總鐵進(jìn)行管控。[D]. 工業(yè)水處理2007.27(3):86-88.(2)循環(huán)水系統中總鐵含量的高低，不僅實(shí)時(shí)反[2] 鄭書(shū)忠工業(yè)水處理技術(shù)及化學(xué)品[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010: 270-271.映出系統運行期間水質(zhì)的腐蝕與結垢的傾向，也可[3] 金熙, 項成林，產(chǎn)理技術(shù)間答IMI北京:化學(xué)及時(shí)對循環(huán)水工藝運行及藥劑進(jìn)行優(yōu)化調整，做到工業(yè)出版社,2010:中國煤化工YHCNMHG全面腐蝕控制51第29卷第06期2015年06月