腐蚀、结垢对系统的危害

腐蚀、结垢对系统的危害

  腐蚀可使系统内金属壁变薄甚至穿孔,导致物料泄漏进入循环水系统中,对安全生产和正常工作带来隐患。

  (1)氯离子不锈钢材质的循环水系统运行影响:

  含有氯离子的水溶液中不锈钢表面的氧化膜便产生了溶解,其原因是由于氯离子能优先有选择地吸附在氧化膜上把氧原子排掉然后和氧化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,结果在基底金属上生成孔径为20μm~30μm小蚀坑,这些小蚀坑便是孔蚀核。在外加阳极极化条件下,只要介质中含有一定量的氯离子,便可能使蚀核发展成蚀孔。在自然条件下的腐蚀,含氯离子的介质中含有氧或阳离子氧或阳离子氧化剂时能促使蚀核长大成蚀孔,严重时造成设备腐蚀泄漏。

  (2)微生物对系统运行的影响:

  A.微生物可形成大量粘泥和淤泥,主要集中在:

  ①系统低位换热器、隔板、挡板、低位设备及管道等处。这类污垢可降低换热器的热交换效率,影响冷却效果。严重时可堵寒换热器而不得不停工检修,同时也会引起泵压上升,流量减少现象,并伴有强烈的锈瘤腐蚀发生。

  ②冷却塔:冷却塔填料处集中堆积,导致冷却塔效率下降,填料变形,脱落。

  ③蓄水池和在池底部,可出现大量淤泥堆积,且淤泥的形成速度较快,易被带入系统设备中造成事故。

  B、形成铁锈瘤,出现局部腐蚀:

  铁锈瘤由铁细菌类微生物形成。这类细菌可将二价铁氧化为三价铁,使之以鞘的形式沉淀下来,同时还产生大量粘液构成锈瘤。由于铁细菌系耗氧菌,而生成锈瘤又阻碍氧的扩散,锈瘤下面金属表面常处干缺氧状态,从而构成氧浓度差电池,引起钢的腐蚀甚至穿孔。并降低系统换热效果。腐蚀故障不仅缩短设备寿命,而且引起工艺过程效率的降低、产品泄漏和污染等问题,在高温高压过程的冷却水系统,还可能发生安全事故。系统发生腐蚀的主要原因,除水中相关杂质引起之外,更主要的腐蚀仍由微生物中硫酸盐还原菌,硫氧化菌类和部份需氧菌引起,这类菌的繁殖及代谢产物具有较强的腐蚀性,国内许多大中型循环冷却水系统中,碳钢设备发生严重腐蚀而报废,皆由此引起。

  (3) 水垢对系统运行的影响:

  水垢的传热系数为0.464-0.697W/(m.k),只有碳钢的1%左右,当金属本体表面覆盖污垢时,会严重阻碍金属的传热能力,直接导致系统整体性能的急剧下降。这是系统能耗上升的直接原因。

  平均1mm水垢,会降低热交换效率17-30%左右;

  1mm主换热面水垢,会降低热交换效率25-30%左右;

  1mm微生物垢,会降低热交换效率13-19%;

  1mm混合污垢,会降低热交换效率15-20%。

  对系统换热效率影响较大的是主换热面上的水垢。其它污垢大多在非主换热面处,对系统效率影响不大。

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