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时间:2020-04-05
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1、轧制高压管循环冷却水处理前言 衡阳钢管厂高压锅炉管工程,设计规模为年产管径25~114mm、壁厚2.5~12mm的热轧无缝钢管16.5×104t。主要设备三大主机为:穿孔机,连轧机,张碱机,由德国德马克公司提供。 投运初期,生产不正常,加上补充水的水质较好,系统全为新设备,故未对水处理给予足够的重视。但是在1999年底全厂大修时,将设备打开后发现问题严重。一是腐蚀,从设备表面看,多处呈均匀腐蚀。经测定点蚀深度最大处为1.2mm,水中铁离子含量高达2.4mg/L,碳钢腐蚀速率为0.45mm/a,远大于国家标准的0.12
2、5mm/a。二是微生物及藻类繁殖,目视可见冷却塔填料、积水池壁的青苔及藻类。分析表明:水中异养菌总数达5.5×106个/mL。细菌引起的粘泥大量沉积在换热设备中,堵塞水管冷却塔填料及换热设备。如12台电机设备,30台换热器,加热炉4座,运行不到一年时间因腐蚀不得不更换。因此,必须进行循环水的加药处理。1 循环冷却水系统概况1.1 系统的组成 详见工艺流程图1、图2。 1.2 工艺参数 该项目总用水量为2320m3/h,其中净环水系统为1307m3/h,设计水的循环率为94.8%,浓缩倍数为2.5,采用两座600m3/
3、h、温差△t为10℃(进水42℃,出水32℃)的冷却塔,补充水量120m3/h,水质见表1。浊环系统为1013m3/h,循环率为92%,浓缩倍数为2.0,采用一座1000m3/h的冷却塔,其补充水为净环系统的排放水,约为50m3/h。两个系统中的主要材质都为a3钢、黄铜。 表1补充水水质项目参数总硬度/(mmol·L-1)2.5浊度/(mg·L-1)2~5pH值6~8硫酸盐/(mg·L-1)25氯化物/(mg·L-1)6碱度/(mg·L-1)100溶解氧/(mg·L-1)8~10好氧量/(mg·L-1)1.5~2.0总溶
4、固/(mg·L-1)1402 水处理的方案2.1 药剂筛选 根据Langelier和Ryzner指数法对水质进行分析得出,补充新水属腐蚀型水质,当浓缩倍数为3倍时,呈轻度结垢倾向。夏季,微生物的繁殖严重,藻类和青苔在系统四壁到处可见。 根据衡阳地区的水质特点及我厂循环水系统运行所出现的问题,我们着重进行了缓蚀及杀灭微生物方面的药剂评定和筛选。在进行的“旋转挂片”腐蚀试验中,着重考察了有机膦酸盐、聚羧酸盐、磺酸类共聚物、无机磷系、锌盐、钼酸盐等药剂以及相互间的协同效应。净环水的浓缩倍数K取2.5倍,浊环水控制悬浮物SS
5、<100mg/L,油含量20mg/L。水稳配方侧重考察缓蚀效果,以表1所示的补充水水质,配成浓缩倍数为3倍的水质进行试验。旋转挂片试验结果见表2。 表2旋转挂片试验结果配方腐蚀速率/碳钢(mm/a-1)阻垢率/%净环水浊环水净环水浊环水空白试验0.820.75 1#0.1060.11392.592.32#0.1120.09890.190.83#0.0790.10493.1491.54#0.0830.10888.387.55#0.0460.03997.496.26#0.0680.07393.494.07#0.0930.0
6、8990.391.08#0.1020.09586.482.59#0.0320.04198.296.410#0.0660.06890.190.5注:水稳定剂的用量均为30mg/L。 由表2中可见,所选的9#配方的效果最佳,该配方的主要成份为:有机膦酸盐HEDP,丙烯酸-磺酸盐共聚物[1],锌及铜缓蚀剂苯骈三氮唑。2.2 动态模拟实验 动态模拟实验采用9#配方,预膜选用无机磷及苯磺酸盐和表面活性剂组成的复合配方,调pH值6.5~7.5,预膜36h,试验共进行20d。实验结果见表3。表3动态模拟试验结果测定项目碳钢不锈钢
7、试验时间/h320320试管长度/mm140140试管腐蚀面积/cm240.235.2试管原重/g33.297729.3952试管试验后重/g33.519029.5569污垢增重/g0.26850.1652试管去污后重/g33.250529.3911腐蚀失重/g0.04720.0035腐蚀率/(mm·a-1)0.0350.0031试管试验前后体积差0.0450.066平均垢厚/mm0.12540.0838污垢热阻/(m2·K·W-1)2.88×10-42.88×10-4污垢沉积率/(mg·cm-2·m-1)13.49.3
8、9 由表3知,碳钢试管的腐蚀速率和污垢热阻均小于国家标准[2]。2.3 杀菌剂的选择 根据循环水中微生物、藻类较严重这一点,我们选用了两种杀菌剂交替使用。一种是以剥离为主的非氧化型杀菌剂新洁尔灭,该药剂不但具有很强的剥离作用,还有很好的杀菌能力,尤其对硫酸盐还原菌。日常投加的杀菌剂是以抑制为主的非氧化型杀菌剂异噻
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