工業(yè)循環(huán)水管道結(jié)垢和腐蝕問題研究

信芳 秦金濤

摘 要：目前，隨著社會的發(fā)展，我國的工業(yè)化建設(shè)的發(fā)展也日新月異。循環(huán)水管道作為工業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，主要對工業(yè)水進(jìn)行循環(huán)再利用，降低水資源的消耗。但是，在工業(yè)生產(chǎn)的時(shí)候，循環(huán)水所含有的物質(zhì)有很多，工業(yè)循環(huán)水管道受到這些物質(zhì)的影響，難免會產(chǎn)生結(jié)垢和腐蝕等現(xiàn)象，若是處理不及時(shí)，就會影響循環(huán)水管道的使用性能，工業(yè)生產(chǎn)效率也會有所下降，得到不到良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：工業(yè)循環(huán)水;管道結(jié)垢;腐蝕問題研究

工業(yè)循環(huán)水是需要固定的管道進(jìn)行運(yùn)輸，為工業(yè)生產(chǎn)提供了重要的支持，實(shí)現(xiàn)良好的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)的效益。但是，在工業(yè)循環(huán)水管道長期使用的時(shí)候，經(jīng)常會受到內(nèi)部水質(zhì)的影響，導(dǎo)致管道結(jié)垢和腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生。

1 管道腐蝕因素的分析

1.1 化學(xué)的腐蝕

我們所說的化學(xué)腐蝕其實(shí)是指物質(zhì)之間因?yàn)榘l(fā)生化學(xué)反應(yīng)而是物質(zhì)出現(xiàn)了腐蝕。一旦管道在空氣中裸露的時(shí)間較長，那么一些金屬物質(zhì)就會和空氣中的二氧化硫等氣體物質(zhì)發(fā)生相互接觸，從而會在金屬管道的表面生成硫化物等化學(xué)物質(zhì)。一般來說，金屬管道在常溫或干燥的空氣中不易發(fā)生腐蝕的問題，但在高溫和潮濕的空氣中則很容易被氧化和腐蝕，與此同時(shí)還會出現(xiàn)脫碳的現(xiàn)象。除此之外，在石油管道中運(yùn)輸?shù)氖秃杏袡C(jī)硫化物等多樣形式化學(xué)的物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)會和金屬管道發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而腐蝕管道。事實(shí)上化學(xué)腐蝕只是石油管道腐蝕原因中較為常見的一種腐蝕方式，這就需要管道建設(shè)管理單位對此加以重視，減少化學(xué)腐蝕問題的出現(xiàn)。

1.2 電化學(xué)的腐蝕

金屬和電解質(zhì)溶液一旦發(fā)生了接觸，那么就會使金屬產(chǎn)生電化學(xué)的反應(yīng)，相關(guān)的金屬腐蝕其實(shí)就是電化學(xué)的腐蝕。由于石油管道建設(shè)的地形相對復(fù)雜，那就會難以避免的和海洋、湖泊以及環(huán)境中的水分發(fā)生接觸，這時(shí)環(huán)境中所包含的灰塵、二氧化硫等都屬于電解質(zhì)溶液的范圍，如果電解質(zhì)溶液的濃度存在一定的差異，那就會讓他們本身的性質(zhì)也會不同。如果在潮濕的環(huán)境中裸露的時(shí)間過長，那么管道的表面會吸浮一層比較薄的水汽，這時(shí)金屬和水汽就會發(fā)生密切的接觸，并連續(xù)的發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)。在電化學(xué)反應(yīng)的影響下，最后會使鐵生成氫氧化鐵并且附著在金屬的表面，這樣的管道就很容易被腐蝕。

2 優(yōu)化措施分析研究

2.1 控制循環(huán)水垢

要想控制水垢，一方面可以降低結(jié)垢離子的濃度，保證結(jié)垢離子可以在允許范圍內(nèi)。第二方面可以穩(wěn)定結(jié)垢離子的平衡性，第三方面需要破壞結(jié)垢離子的結(jié)晶，避免它長大。以碳酸鈣為例，提出碳酸鈣水垢的控制方法：有很多方法都可以降低循環(huán)水中的玻酸鹽硬度，例如通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，決定循環(huán)水量的大小，如果對于循環(huán)水提出了較高的要求，可以利用除鹽、離子交換等方法，也可以利用化學(xué)方法將水中的鈣離子去除，例如可以在水中投入石灰。在水中析出加阻垢劑水垢，實(shí)現(xiàn)鹽類的結(jié)晶沉淀。在實(shí)際結(jié)晶的過程中，首先需要產(chǎn)生晶核，再逐漸產(chǎn)生少量的微晶粒，不同的微晶粒不斷碰撞和接觸，就會逐漸形成水垢，可以添加阻垢劑，使結(jié)構(gòu)過程得到破壞或者控制，這樣就很難形成水垢。常用的阻垢劑包括分散劑和整合劑。其中，分散劑包括如聚磷酸鈉和磷酸酯等，而整合劑包括亞氨基二乙酸鹽等。

2.2 水質(zhì)濃縮倍數(shù)控制

工業(yè)循環(huán)水管道內(nèi)部水質(zhì)經(jīng)常會受到溫度的影響，導(dǎo)致水質(zhì)濃縮倍數(shù)產(chǎn)生變化，增加工業(yè)循環(huán)水管道結(jié)垢和腐蝕產(chǎn)生的幾率。因此，在工業(yè)循環(huán)水管道結(jié)垢和腐蝕控制和解決的時(shí)候，可以適當(dāng)增加一些添加劑，這樣可以對溫度的變化起到一定的抵抗作用，加強(qiáng)對水質(zhì)濃縮倍數(shù)的控制，降低工業(yè)循環(huán)水管道結(jié)垢和腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2.3 補(bǔ)充水檢驗(yàn)

工業(yè)循環(huán)水管道在長期運(yùn)行的時(shí)候，經(jīng)常會出現(xiàn)循環(huán)水量不足的現(xiàn)象，為了保證工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性，需要根據(jù)水量的狀態(tài)進(jìn)行補(bǔ)充。因此，在工業(yè)循環(huán)水管道結(jié)垢和腐蝕控制和解決的時(shí)候，需要對補(bǔ)充水進(jìn)行水質(zhì)檢驗(yàn)，主要是因?yàn)檠a(bǔ)充水含有大量的化學(xué)物質(zhì)、金屬物質(zhì)，可以利用反復(fù)測試提升補(bǔ)充水的質(zhì)量。同時(shí)，可以利用水體檢測的方式，也可以在根本上確保循環(huán)水使用的標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以在一定程度上降低循環(huán)水管道結(jié)垢和腐蝕等現(xiàn)象的產(chǎn)生。另外，需要設(shè)立專門的工作人員，需要對補(bǔ)充水在進(jìn)入工業(yè)循環(huán)水管道以后的情況，進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和檢測，一旦發(fā)現(xiàn)任何的異常現(xiàn)象，需要立即進(jìn)行解決，以此保證工業(yè)循環(huán)水管道運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

2.4 陰極保護(hù)

陰極保護(hù)應(yīng)用于管道始于上世紀(jì)三十年代，到五十年代中期已成為較成熟的防蝕技術(shù)，被世界各國廣泛采用。在我國應(yīng)用也已有五十年的歷史。對于埋地管道陰極保護(hù)是作為附加保護(hù)方式對涂層破損處的管體金屬提供防蝕保護(hù)的。絕大多數(shù)管道工程采用了外加電流陰極保護(hù)方式，也有部分管道工程或部分管段采取了犧牲陽極保護(hù)方式。陰極保護(hù)目前有相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可執(zhí)行，包括設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、施工驗(yàn)收規(guī)范、運(yùn)行維護(hù)規(guī)范及材料標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)語

水管道當(dāng)中的循壞水的碳酸鈣和碳酸鎂等會組成水垢，如果水垢全面的覆蓋循環(huán)水管道，那么就不會發(fā)生腐蝕問題。因此可以使水中的氧化鈣的含量由此降低，利用熱力法降低氧離子含量，同時(shí)也可以在管道內(nèi)部涂上涂料，這些方法都可以控制水垢，避免發(fā)生腐蝕問題。

參考文獻(xiàn)：

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