循环冷却水系统管理及问题紧急处理方式

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1、SECTION4:系統管理及問題緊急處理方式建議貴廠冷卻水系統處理重點，首重部分熱交換器因為流速過慢的問題，引起其他冷卻水系統問題，例如：1.流速過慢造成沉積問題。2.沉積問題產生後，造成流速更慢，冷卻水流量不足，水溫上升。水溫超過水垢抑制劑操作溫度後，結垢問題隨之產生。3.水垢產生後，系統冷卻效率降低，迫使系統降低產能，能源效率降低，甚至提早停車保養。4.在沉積物底下，會發生系統沉積腐蝕，這是冷卻水系統最重要的破管原因。5.沉積物本身也是微生物生長的溫床，所以系統微生物會因為沉積問題變的很難處

2、理。所以沉積物問題，一定要重視，並且要規劃出一套有效處理方式。4.1流速過慢時系統處理重點：a.沉積物的組成：沉積物簡單的說，是因為水中S.S.（水中總懸浮固型物）沉澱所造成，S.S.常見的有下列物質：1.腐蝕產物：如氧化鐵、氫氧化鋅。2.冷卻水藥品分解所引發的產物：如磷酸鈣、磷酸鋅、磷酸鐵。3.塵、土。4.微生物及其分泌物。b.沉積物產生時會造成的影響：當水中S.S.過高時，在流速過低的地方就容易產生沉積。沉積物發生時，會發生下列問題：1.下方會發生氧濃淡電池腐蝕（詳見section1裂隙腐蝕

3、說明），提高cooler破管的機會，而腐蝕的產物氧化鐵又會增加S.S.»加速沉積的問題。2.冷卻水在cooler內，會因為熱交換溫度逐漸升高，而發生結垢問題，影響生產效率，增加保養次數。C・流速過慢處理重點：1.降低水中S.S.至v50ppm，為了應付部分cooler流速v1feet/s，甚至更要要求S.S.＜15ppm。S.S.降低的方式需要從下列幾個步驟著手。i.減少腐蝕產物:正確添加腐蝕抑制劑，控制腐蝕率＜2mpy，水中全鐵＜1ppm。ii.精準控制漂白水或氯的添加量，障低藥品分解率：造成

4、藥品分解主因是漂白水（或氯），過量的漂白水會將藥品分解出正磷酸鹽。正磷酸鹽所產生的鹽類如磷酸鈣、磷酸鋅、磷酸鐵在水中溶解度很低，會懸浮在冷卻水中，造成S.S.上升。很多的案例證明，熱交換器所發現的沉積物，很高的比例都是磷酸鹽類。i.降低塵、土含量：塵、土必須由排流過濾器排除，所以每月必須分析排流過濾器進出口水質，監視過濾器是否正常工作。ii.控制微生物含量：利用漂白水及非氧化性殺菌劑控制微生物含量HO'群/cc。2.增加水流速，將備用cooler冷卻水關閉或減少流速過高的cooler水量，以增加

5、流速不足cooler的流量。3.設備局部修改，如增加airbumping或逆洗設備，減少沉積機會。4•增加分散劑添加量，對於流速在1-3feet/s之間的cooler又無法修改設備，可以增加分散劑添加量防止S.S.沉積。1.裝設沉積率測試儀，隨時偵測沉積率＜15mg/cm2/月‘以確保沉積控制良好。4.2Airbumping及逆洗安裝說明：a.冷卻水shell側：冷卻水出•AirBumping使用時機：水流速＜0.3m/s°•空氣源壓力必須高於水壓1.7kg/cm2。•沉積物發生處，大多發生在底

6、部檔板處，空氣注入點應在此處。b.冷卻水Tube側：•空氣源壓力必須高於水壓1,7kg/cm2°•AirBumping°Air注入點在冷卻水管入口處。C.逆洗：T製程出口製程入口•增加逆洗管線，藉由逆洗將異物反洗出來。d.板式熱交換器逆洗：•正常操作時，閥放置位置。4.3系統管理：a.Cooler發生結垢時，一定會有下列程序發生：1.冷卻水T開始上升：沉積開始形成，冷卻水流速降低。2.冷卻水T持續上升：沉積越嚴重。3.ProcessT下降：結垢開始形成。4.冷卻水T急速下降：結垢繼續増厚。5.冷

7、卻水T不再下降：結垢已經達到最厚。根據上述分析，對於重點Cooler每週必須紀錄下列項目，建立資料庫，並繪成曲線圖存檔。在月報告時提出討論，如果有異常發生時，可以在第一時間做必要性的修改，以免問題擴大。•冷卻水T。•ProcessT°•Process流量。b.旁流濾器管理：旁流過濾器關係著冷卻水系統S.S.的控制，所以每個月至少分析一次旁流過濾器進出口S.S.含量。如果有異常發生時，必須馬上補或更換濾材，才不會發生沉積物問題。C.長期停車濕存：1.為何要濕存：下圖所示，冷卻水添加磷酸鹽系列腐蝕抑

8、制劑（磷酸鹽方案，鋅鹽方案），碳鋼腐蝕抑制是利用碳鋼本身形成以氧化物保護金屬表面，在水流速不足時，抑制腐蝕的效果會大幅下障，所以必須添加陽極腐蝕抑制劑才能抑制停車期間的腐蝕。ale」UOWOHO0•水流速對腐蝕率的影響：Active區域：水流速開始增加時，氧氣擴散到陰極表面速率增加，所以腐蝕速度加快。Passive區域：水流速達到一定速度時，金屬表面的氧化物會形成足夠厚度的保護膜，腐蝕速率會變的很低。Transpassive區域：水流速達到一定程度時，氧化物保護膜會崩破剝落，腐蝕率會快速增加。對