腐蝕控制課件

阻垢緩蝕原理簡介阻垢緩蝕原理簡介1水分子，氫鍵和水分子團(tuán)CO2水分子團(tuán)包含著溶解的離子和氣體分子等報(bào)道顯示，水分子團(tuán)會導(dǎo)致不規(guī)則密度的最大化低密度像冰一樣的顆粒

高密度的液體矩陣低密度的窗格形的水團(tuán)水團(tuán)中縫隙加了一個(gè)分子水分子，氫鍵和水分子團(tuán)CO2水分子團(tuán)包含著溶解的離子和氣體2電場和磁場對水分子團(tuán)和氫鍵的作用事實(shí)表明:水是抗磁性體，這就意味著它能夠受外部磁場的作用，但是不能維持磁力。水是可受外部電磁場的作用，當(dāng)一個(gè)外部電磁場如微波加入時(shí)，水分子會對交流微波產(chǎn)生反應(yīng)。當(dāng)水分子旋轉(zhuǎn)并且“互擦”時(shí)產(chǎn)生熱量能夠使水沸騰。實(shí)際上，水會對不同的頻率包括紅外頻率的電磁波產(chǎn)生反應(yīng)。當(dāng)用超過10T的靜磁強(qiáng)度來處理水時(shí)，氫鍵被弱化，且水分子團(tuán)會變得更小。而在一定的電磁場強(qiáng)度下，氫鍵卻會加強(qiáng)，且大分子團(tuán)的數(shù)量會增加。當(dāng)水通過SRF亞音頻電磁波處理后，氫鍵會加強(qiáng)而且會帶來水的以下物理性質(zhì)的變化:?比重的減小。?表面張力的改變。?溶解度的增加。?水的PH值也會有所改變，pH值會隨著處理時(shí)間的增加而有所上升；而不像溫度對pH值的影響，pH值隨溫度升高而降低。電場和磁場對水分子團(tuán)和氫鍵的作用事實(shí)表明:3水垢控制在冷卻水系統(tǒng)中常見的水垢類型如下:。碳酸鈣–方解石 鎂鹽硫酸鈣 硅石磷酸鈣 氧化鐵所有的水垢當(dāng)中，碳酸鈣水垢是最常見的。因?yàn)樘妓徕}的反向溶解性，它在比較高的熱傳導(dǎo)表面，比如說熱交換器管壁表面，通常都會形成水垢。對于未處理或是使用化學(xué)處理的水，所形成的碳酸鈣水垢屬于低位能的方解石硬垢。方解石文石使用亞音頻波系統(tǒng)處理水時(shí)，在較高的能量狀態(tài)下，碳酸鈣就會形成疏松粉末狀水垢，稱為文石。如上圖所示的粉末狀水垢，它的成分跟方解石是一樣，都是CaCO3，但是晶體形狀不一樣。通常，粉末狀水垢會隨著水流動，而被旁濾器過濾掉。要區(qū)別是方解石還是文石，只需簡單地用手指碰觸它們，如果它變成粉末，那就是粉末狀水垢-文石。而堅(jiān)硬的方解石水垢會緊緊的粘在物體的表面上，要用啟子把它鑿下來，或者用酸進(jìn)行溶解。區(qū)別水中因蒸發(fā)而干積的水垢也是很重要的。如冷卻塔填料空隙里出現(xiàn)的干積物，當(dāng)水放干或蒸發(fā)時(shí)，在水中的所有TDS就會變成在填料空隙中可以看得到的干積物，這是自然現(xiàn)象，并不表示水處理效果的優(yōu)劣。水垢控制在冷卻水系統(tǒng)中常見的水垢類型如下:。方解石文石使用4

水是抗磁性物質(zhì)，具有極性分子結(jié)構(gòu)。因此，水會對磁場和電場都有反應(yīng)，例如永磁，電磁和靜電。使用電磁波處理，不同波段的頻率會對水產(chǎn)生不同的效果。例如，紅外線能夠被分子簇吸收，也會影響水中的OHˉ，微波會對水分子產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的力，無線電波會影響水分子的氫鍵和水中其它離子性質(zhì)。使用亞音頻系統(tǒng)處理，會加強(qiáng)水的氫鍵，形大較大的水分子團(tuán)，把溶解的固體包裹起來，即使在高溫情況下，也不會沉淀出來，提高了處理水的溶解能力。這也說明，水中的碳酸鈣的溶解能力會增強(qiáng)，從而不會形成碳酸鈣硬垢。這與化學(xué)方法使用磷酸鹽來溶解一些離子類似。水垢控制使用化學(xué)方法處理，必須維持水中一定的藥劑濃度。類似的，為有效控制水垢，SRF的能量必須維持在一定的水平。通常，硬度和TDS越高，所需要的能量越多。

水垢控制5除了SRF輸入的能量，還有其它的因素會影響到SRF處理效果的。溫度是在選型時(shí)必須考慮的重要的因素，這是因?yàn)闇囟壬邥顾械臍滏I重新排列。如果溫度很高，所有的氫鍵將會打破，水會以蒸汽分子的方式跑出來。因此，在鍋爐水處理中，必須輸入更多的SRF能量。其它的因素，例如高pH，高堿度等也會促成碳酸鈣的形成，因此需要輸入SRF能量也更多，以防止水垢的形成。高TDS含量要求的SRF能量也多。而LSI指標(biāo)都有考濾以上這些因素，因此在SRF系統(tǒng)選型時(shí)，可以用LSI作為一個(gè)參考。水垢控制比較直排和多次循環(huán)系統(tǒng)，在多次循環(huán)系統(tǒng)中水可以重復(fù)處理，因此所處理的效果較直排好。相對一定量的水，達(dá)到同等的處理效果，多次循環(huán)的系統(tǒng)所需要的能量比直排要少些。HighSRFenergyLowSRFenergy除了SRF輸入的能量，還有其它的因素會影響到SRF處理效果的6水垢控制與軟化方法把鈣離子從水中去除掉不同，亞音頻波系統(tǒng)控制水垢并沒有把鈣離子和TDS拿掉，而是把它們?nèi)芙庠谒胁怀恋沓鰜怼喴纛l波系統(tǒng)有兩種水垢控制方式。 1)增大碳酸鈣等的溶解能力，不形成結(jié)垢。 2)在溶解能力達(dá)到飽和狀態(tài)下，改變結(jié)垢晶型，結(jié)垢為文石狀軟垢。為了達(dá)到第一種控制水垢的方式，不形成文石結(jié)垢，對那些高LSI的水質(zhì)，特別是熱交換器表面溫度較高的。需要較多的SRF能量。通常在考慮到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的情況下，如果熱交換器和水循環(huán)系統(tǒng)可以承受文石的形成，可以減少亞音頻的能量。通常，殼式和管式熱交換器可以允許有文石形成，但板式換熱器等熱流密度較大的換熱器，如果水流過的間隙小于6mm的則不允許形成文石軟垢。針對板式換熱器等熱流密度較大的換熱器，要選擇亞音頻系統(tǒng)較為經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式，則必須控制TDS在400~800ppm以內(nèi)(視換熱器類型），但此運(yùn)行模式下所消耗的水較多；如TDS必需控制在較高水平的情況下，則只有加大SRF的能量。使用亞音頻波系統(tǒng)來控制碳酸鈣水垢，考慮水質(zhì)最簡單的方法就是根據(jù)可能造成的結(jié)垢因素進(jìn)行分類，例如鈣硬度、堿度、TDS、pH和溫度，可通過LSI值來體現(xiàn)。我們可以根據(jù)控制水垢要求來估算SRF能量X保持時(shí)間。在標(biāo)準(zhǔn)的亞音頻SRF選型中，LSI值一般控制在2.5。如果要控制更高的LSI，則必須增加SRF能量X保持時(shí)間。所以，在亞音頻波系統(tǒng)選型時(shí)，必須考慮的因素包括; 系統(tǒng)損失的水 系統(tǒng)的保有水量SRF能量保持時(shí)間 設(shè)備運(yùn)行限制 水質(zhì)水垢控制與軟化方法把鈣離子從水中去除掉不同，亞音頻波系統(tǒng)控制7腐蝕控制腐蝕控制的一般概念在化學(xué)處理中，用LSI來判斷腐蝕是否發(fā)生是一個(gè)錯(cuò)解觀念。在使用LSI指數(shù)時(shí)，當(dāng)指數(shù)是負(fù)的時(shí)候，通常稱水是“腐蝕性的”，而且這個(gè)術(shù)語經(jīng)常被曲解。許多人認(rèn)為這個(gè)“腐蝕性的”意味著金屬暴露在“腐蝕性的”水中，實(shí)際的腐蝕率將會變高；相反，當(dāng)指數(shù)為正時(shí)，通常會誤認(rèn)為沒有腐蝕發(fā)生，而會認(rèn)有“結(jié)垢”發(fā)生。LSI指數(shù)并不是預(yù)知水的腐蝕性的方法，在LSI中，術(shù)語“腐蝕性的”實(shí)際是指在水中碳酸鈣的溶解傾向。它不是一個(gè)用來預(yù)知水的腐蝕活動或材料腐蝕率的指數(shù)。金屬是否會腐蝕，在水中腐蝕的快或慢是根據(jù)與以下條件相關(guān):金屬的類型，水的電導(dǎo)率，暴露的環(huán)境，溶解氧的水平，其他溶解的氣體和固體，pH值材料的設(shè)計(jì)和選擇，任何雙金屬和它們的幾何形狀等?；瘜W(xué)處理腐蝕控制原理–在腐蝕控制中，化學(xué)處理方法是通過使用緩蝕劑來控制的，能作用抑制產(chǎn)生陽極的反應(yīng)的緩蝕劑叫做陽極鈍化劑；能作用抑制產(chǎn)生陰極反應(yīng)的緩蝕劑叫做陰極鈍化劑，兩者中的任一個(gè)抑制反應(yīng)都減緩腐蝕。典型代表性的化學(xué)藥劑有: 鉻酸鹽 鉬酸鹽 亞硝酸鹽 磷酸鹽 硅酸鹽腐蝕控制腐蝕控制的一般概念8亞音頻波系統(tǒng)是通過產(chǎn)生磁鐵層來控制腐蝕。在橙色的Fe2O3（三氧化二鐵）下面形成的黑色磁鐵層（四氧化三鐵）會保護(hù)鋼材不會受到進(jìn)一步的腐蝕。亞音頻波系統(tǒng)不是把橙色的Fe2O3鐵銹轉(zhuǎn)變成黑色的Fe3O4（四氧化三鐵）的磁鐵層，這是很重要的。磁鐵層是新形成的，并不會使現(xiàn)有的紅色鐵銹改變?yōu)榇盆F層。磁鐵層不會在較短的一兩天內(nèi)產(chǎn)生，而需要幾個(gè)星期到幾個(gè)月的時(shí)間，并且需要一定的最小電流和適合的頻率。由于Fe3O4磁鐵層是處于較高的能量態(tài)，因而磁鐵層會轉(zhuǎn)變成較低能量態(tài)下的Fe2O3，適合發(fā)生轉(zhuǎn)換的條件是水體呈PH呈酸性。當(dāng)pH值低于6時(shí)，磁鐵層的形成就會很慢。如冷卻塔使用低pH值(低于6)的廢棄RO（反滲透）水，或空氣污染引起或由于工藝泄漏造成的酸性水時(shí)，磁鐵層就比較難以控制腐蝕。亞音頻波處理對銅和銅合金的保護(hù)銅和銅合金由于具有亞銅保護(hù)膜，抗腐蝕能力比碳鋼強(qiáng)。使用亞音頻波系統(tǒng)處理，在內(nèi)部會形成更致密的亞銅保護(hù)層。氧化亞銅的抗腐蝕性能視生成的厚度和耗損率而定。亞音頻波系統(tǒng)處理后的腐蝕率能夠維持在0.2mpy以下。腐蝕控制亞音頻波系統(tǒng)是通過產(chǎn)生磁鐵層來控制腐蝕。在橙色的Fe2O3（9碳鋼腐蝕控制-亞音頻水處理系統(tǒng)輸入的能量會促進(jìn)磁鐵層的形成，然而溶解氧的偏極影響會阻礙磁鐵層的形成。因此，那些和水接觸的表面會被腐蝕成紅銹層Fe2O3。而在紅銹層下因氧濃度較低，則易形成磁鐵層。在密閉的冷凍水系統(tǒng)或鍋爐水系統(tǒng)則開始就形成磁鐵層，而不是紅銹層。3Fe+++4H2O

→

Fe3O4+4H2鍋爐水系統(tǒng)密閉冷凍水系統(tǒng)開放式冷卻水系統(tǒng)使用亞音頻系統(tǒng)處理，視氧的多少，會發(fā)生如下反應(yīng)。 3Fe(OH)2

→Fe3O4+2H2O+H2Whenoxygenavailabilityishigh，redhematiteorferrichydroxideformsBlackmagnetiteformed，whenoxygenavailabilityislow，tempislowBlackmagnetiteformed，whenoxygenavailabilityislowtempishigh開放式冷卻水系統(tǒng)開放式冷卻水系統(tǒng)腐蝕控制碳鋼腐蝕控制-3Fe+++4H2O10殺菌抑藻原理簡介殺菌抑藻原理簡介11細(xì)菌和藻類控制影響冷卻塔內(nèi)細(xì)菌和藻類等微生物的主要因素有：營養(yǎng)物質(zhì)水溫pH溶解氧陽光細(xì)菌數(shù)清濁度粘膜水流速度營養(yǎng)-水系統(tǒng)中的微生物生長主要依靠水體中的營養(yǎng)物質(zhì)。而營養(yǎng)物質(zhì)多少與COD(化學(xué)需氧量)有關(guān)，COD是反映水中有機(jī)物的含量多少。COD和微生物粘泥的關(guān)系如右圖。當(dāng)COD超過100ppm，則會發(fā)生生物粘泥問題。在氨水中，細(xì)菌通過把氨水轉(zhuǎn)化成硝酸后獲得能量，會極大地帶來銅和合金的腐蝕。冷卻水中鐵細(xì)菌通過把亞鐵轉(zhuǎn)換成鐵離子而獲得能量。在使用化學(xué)方法處理時(shí)，所添加的阻垢藥劑也是生物的營養(yǎng)源，所以準(zhǔn)確的劑量是很重要的。2050100BiofoulingproblemfrequencyCODppmWithouttreatmentWithtreatmentIncreaseinfoulingfactorofaheatexchangerwithslimeadhesion細(xì)菌和藻類控制影響冷卻塔內(nèi)細(xì)菌和藻類等微生物的主要因素有：12細(xì)菌和藻類控制綠信水處理利用亞音頻波與納米M+離子兩個(gè)系統(tǒng)的共同作用可以很好的控制細(xì)菌和藻類; 亞音頻波阻垢緩蝕系統(tǒng)

納米M+離子發(fā)生器當(dāng)細(xì)菌和微生物通過亞音頻波的處理一段時(shí)間后，會受到很大的影響和改變。延長類似于電熔和電穿的現(xiàn)象細(xì)菌和酵母通常對電場很敏感。具有電脈沖的處理能夠殺死微生物，電磁波會選擇性的損害生物膜內(nèi)部，電磁波輻射能夠殺死細(xì)菌或其它類似細(xì)胞物質(zhì)，陽光中紫外線可以損害細(xì)胞外表層使得細(xì)胞死掉而且剝落下來(這就是為什么我們的皮膚曬黑后會脫皮)，同理應(yīng)用到細(xì)菌中去，只要細(xì)菌沒有了保護(hù)它們免受損害的厚細(xì)胞層，它們就會被殺死。細(xì)菌和藻類控制綠信水處理利用亞音頻波與納米M+離子兩個(gè)系統(tǒng)的13細(xì)菌和藻類控制細(xì)菌的成分主要有氫鍵、DNA的蛋白質(zhì)（由氫鍵把蛋白質(zhì)鏈成一個(gè)鏈狀)、細(xì)胞膜和其他部件，它們都具有帶極性鍵。細(xì)菌被亞音頻波處理后，細(xì)菌的兩極就隨著電磁波被改變，使得細(xì)菌分裂受到抑制，只能向兩端延伸。細(xì)菌的鞭毛變彎曲，大多數(shù)細(xì)菌相互黏附在一起，類似電穿和電熔的過程。所有這些都使得細(xì)菌生長受到抑制，控制了它們的新陳代謝。水被電磁波處理后，水里面的細(xì)菌生長就會受到抑制，實(shí)際上在處理達(dá)24個(gè)小時(shí)后，細(xì)菌總數(shù)就會急劇下降，根據(jù)電磁波的能量不同下降的情況也不一樣。Log6Log5Log4Log3Log2Log10天數(shù)強(qiáng)電磁波弱電磁波沒有處理利用電磁波來控制細(xì)菌的生長，其頻率是很重要的一個(gè)參數(shù)。相同電磁波強(qiáng)度，某些頻段將會促進(jìn)細(xì)菌或藻類的生長，而不是抑制它們