２０１４年１０月 第３７卷第５期 Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｎｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ 缸舷 Ｏｃｔ．２０１４ Ｖｏ１＿３７ Ｎｏ．５ 黄铜挂片腐蚀速率超标原因分析及对策 杨新平，王弼臣，范光辉，赵勇 （中国石油乌鲁木齐石化公司热电厂。新疆乌鲁木齐８３００１９） 摘要：循环冷却水黄铜挂片腐蚀速率经常超标，采用提高铜缓蚀剂的加药量等措施，效果不显著。通过查看 水质分析数据、浊度与挂片腐蚀速率之间的关系及挂片表面腐蚀状况，发现循环冷却水的浊度高是导致黄铜挂 片腐蚀速率超标的直接原因，根据浊度的来源制定相应的防范措施。 关键词：循环冷却水 黄铜挂片腐蚀速率 浊度 中国石油乌鲁木齐石化公司（简称乌石化）热 电厂一、二期总装机容量为２￣２５ＭＷ（１ 、２ 机， １９９１年投运）和１￣５０ＭＷ（３ 机，１９９６年投运），采 ＫＦ８０２主要成分为苯骈三氮唑．是一种很有效的 铜缓蚀剂，旋转挂片试验表明：系统是否投加 ＫＦ８０２，对铜试片的腐蚀速率影响较大。 １问题的出现及处理措施 用开式循环冷却方式。循环水量１５４４０ｍ３／ｈ。保有 水量８７００Ｉｌｌ３．补水量１６０ ３３０ｍ３／ｈ。３台凝汽器均 为国产铜合金管ＨＳｎ７０—１。 三期总装机容量为１￣５０ＭＷ（４＃机．２００９年投 ２０１１年２月，乌石化热电厂开始在循环冷却 水系统放置挂片，至２０１３年２月一、二期循环冷 运）和ｌｘ２５ＭＷ（５ 机，２００９年投运），采用开式循 环冷却方式，循环水量８２００ｍ３／ｈ，补水量１１０ １５０ ｍ３／ｈ．１台凝汽器（５ 机没有凝汽器）为国产不锈钢 管３１６Ｌ。 却水 钢挂片腐蚀速率偶尔会有超标，黄铜挂片 经常超标（表１）。三期 钢和不锈钢挂片几乎不 超标。在这期间一、二期循环冷却水苯骈三氮唑分 析结果大多在２．０ｍｇ／Ｌ以下．认为黄铜挂片腐蚀 循环冷却水系统多年来一直采用阻垢缓蚀剂 ＫＦ５７５、杀菌灭藻剂ＫＦ一５０７和铜缓蚀剂ＫＦ８０２。 速率超标是由于铜缓蚀剂ＫＦ８０２投加量不足造成 的 ｍｍ／ａ 表１ ２０１１年２月至２０１３年２月一、二期挂片腐蚀速率测定结果 注：Ａ 钢挂片每月测定一次。 自从２０１３年２月一、二期循环冷却水提高了 ＫＦ８０２的加药量以后．苯骈三氮唑的含量达到了 收稿日期：２０１４—０６—０４：收到修改稿日期：２０１４—０８—２９。 ２．０ｍｇ／Ｌ以上 ２０１３年１２月又继续提高ＫＦ８０２的 加药量．苯骈三氮唑含量达到３．０ ｍｇ／Ｌ以上，但黄 铜挂片的腐蚀速率仍不断超标。见表２。 作者简介：杨新平，女，１９６５年出生，高级工程师，１９８８年毕业 于南京化工学院．现在中国石油乌鲁木齐石化公司热屯厂化永车 间从事化验分析及化学监督等技术管理工作。联系电话：０９９１— 第５期 杨新平等．黄铜挂片腐蚀速率超标原因分析及对策 ３４１ 表２ ２０１３年２月至２０１４年４月一、二期挂片腐蚀速率测定结果 ｍｍ／ａ ２０１４年１月为降低一、二期循环冷却水的钙＋ 金属的垢下腐蚀。当月生物粘泥分析数据正常。 碱。向系统补充了较多的软化水．循环冷却水的碱 表３分析数据统计结果 度曾经低至１．４ ｍｍｏｌ／Ｌ。发现碱度较低后，立即停 止补充软化水 ２０１４年１月黄铜挂片腐蚀速率超 标．当时判断是由于循环冷却水碱度偏低造成的。 之后黄铜挂片腐蚀速率又连续２次超标．查阅当 月水分析数据．苯骈三氮唑均在３．０ｍｇ／Ｌ以上．其 他分析项目也无异常 在２０１３年１２月２５日使用 了新购置的黄铜挂片．经过对比认为可能是使用 了不合格的黄铜挂片。４月立即在一、二期循环冷 却水悬挂了不同时期采购的黄铜挂片．测得有争 议的黄铜挂片腐蚀速率为０．００２５ｍｍ／ａ．另一组为 ０．００１ ０ｍｍ／ａ。有争议的黄铜挂片测值略高，但测 定结果均在正常范围内．说明不同时期采购的黄 铜挂片质量没有大的差异 ２原因查找 ２．１水质 对２０１３年ｌ２月２５日至２０１４年１月２８日 一、二期循环冷却水分析数据进行了分析统计，见 表３。 对可能造成挂片腐蚀速率超标的分析项目依 次进行排查，结果如下： １）苯骈三氮唑。监测苯骈三氮唑可及时了解 药剂在循环冷却水中的浓度是否符合要求．而铜 缓蚀剂浓度直接影响铜金属的腐蚀速率。当月苯 ４）Ｃｌ一。Ｃｌ一的半径小，穿透性强，容易穿过金属 骈三氮唑含量最低为２．４ ｍｇ／Ｌ．分析结果１００％合 表面的保护膜。加速金属的腐蚀…。当月Ｃｌ一最高 格。 ５５４．８ｍｇ／Ｌ。平均２６０ｍｇ／Ｌ。２００５年ｌ０月至２００６ ２）电导率。电导率反映被测溶液的总含盐量， 年５月一、二期循环冷却水中Ｃｌ一均在５００ｍｇ／Ｌ以 水含盐量高，增加了水的离子强度。提高了水的导 上．最高曾达７８７．４ｍｇ／Ｌ，但测得黄铜挂片的腐蚀 电性，从而水的腐蚀性增强。当月电导率分析数据 速率均合格。说明Ｃｌ一不是引起黄铜挂片腐蚀速率 无异常 超标的直接原因。 ３）生物粘泥。污泥粘附在金属表面。容易引起 ５）总磷。阻垢缓蚀剂ＫＦ５７５以阻垢为主，侧重 ３４２ 缸舷 ２０１４年第３７卷 于碳钢缓蚀．药剂量可通过总磷来反应。当月总磷 合格率偏低．但ＫＦ５７５主要对碳钢有一定的缓蚀 作用．对黄铜的缓蚀作用不明显。所以总磷合格率 偏低对黄铜挂片腐蚀速率超标影响不大 ６）ｐＨ值。循环冷却水的结垢或腐蚀倾向取决 于ｐＨ值的高低．ｐＨ值越低，则系统容易产生腐 蚀。当月ｐＨ值分析数据均合格。 ７）浊度。表示水浑浊的程度，高浊度的水在系 统中．特别是在低流速部位．易形成不均匀的沉积 物．沉积物下部的金属容易和周围的金属形成氧 浓差电池。造成垢下腐蚀『２＿。当月浊度最高４０．８ ｍｇ／Ｌ，平均２７．５ ｍｇ／Ｌ，合格率８６．７％，测定结果整 体偏高。 ８）总碱度。循环冷却水的碱度过低，会造成系 统金属的腐蚀。当月碱度最低１．４ｍｍｏｌ／Ｌ．平均２．３ ｍｍｏＬ／Ｌ。测定结果整体偏低。 随后又查看２０１１年２月至２０１４年４月黄铜 挂片腐蚀速率超标的各月分析数据．一个共同的 特点是浊度偏高．由此判断浊度高可能是造成黄 铜挂片腐蚀速率超标的主要原因 ２．２浊度与挂片腐蚀速率关系 对２０１１年１２月至２０１４年４月一、二期循环 冷却水浊度及挂片腐蚀速率测定结果进行统计． 根据统计结果分别绘出浊度随时间变化图（图１）、 钢挂片腐蚀速率随时间变化图（图２）、黄铜挂 片腐蚀速率随时间变化图（图３）。 时间 图１浊度随时间变化曲线 图２ Ａ３钢挂片腐蚀速率随时间变化曲线 三 毒 妻 超 时Ｊ日１Ｊ 图３黄铜挂片腐蚀速率随时间变化曲线 ２０１１年２月至２０１４年４月．一、二期循环冷却水除浊度 偏高。２０１４年１月碱度偏低，其余分析项目均无异常。 从以上３张趋势图上可以看出．循环冷却水 的浊度与挂片腐蚀速率间存在以下规律： １）循环冷却水浊度变化有一定的规律．即夏 季浊度最低．随着天气变冷．浊度逐渐升高．冬季 达到最大值 ２）循环冷却水浊度高，对 钢挂片腐蚀速率 有一定的影响 ３）黄铜挂片腐蚀速率与循环冷却水浊度关系 密切．浊度高腐蚀速率一定也高。循环冷却水浊度 高是引起黄铜挂片腐蚀速率超标的直接原因 ２－３挂片表面腐蚀状况 １）１月 钢挂片。２０１４年１月２８日．同时取 出Ａ１钢挂片１７７１号和１７７２号 １７７１号挂片表面 有较多附着物．１７７２号挂片表面附着物相对较少 １７７１号挂片除去附着物后．在原有附着物下的金 属表面．呈现出大片明显的腐蚀斑块，测腐蚀速率 为０．０７１ ７ ｍｍ／ａ。１７７２号挂片除去附着物后，挂片 金属表面较光滑．测腐蚀速率为０．０１２９ｍｍ／ａ．明 显比１７７１号挂片低 见图４ １７７１号 １７７２号 图４ １月 钢挂片除去附着物后 ２）４月 钢挂片。２０１４年４月２２日同时取 出 钢挂片１００１号和１００２号．挂片上均有附着 物 除去附着物后，在原有附着物下的金属表面， 均呈现出较明显的腐蚀斑块（图５），腐蚀斑块面积 比１月的１７７１号小．又比１７７２号大，测腐蚀速率 第５期 杨新平等．黄铜挂片腐蚀速率超标原因分析及对策 ３４３ 分别为０．０２７ ３ ｍｍ／ａ和０．０４０ １ ｍｍ／ａ。 ３０２６号ｌＯ０１号１００２号 ３０２７号３０１９号３０２０号 （ａ）正面 （ａ）除去附着物前 ３０２６号３０２７号３０１９号３０２０号 （ｂ）侧面 １００１号 １００２号 图７ ４月黄铜拄片 ）除去附着物后 ４）４月黄铜挂片。４月２２日取ｍ不同时期采 ５ ４月Ａ 钢挂片 购的黄铜挂片３０２６、３０２７号和３０２０、３０１９号。挂 片上几乎没有附着物．正面和侧面均很光滑（图 ３）１月黄铜挂片。２０１４年１月２８日取出黄铜 挂片３０２１号和３０２２号．３０２１号挂片正面和侧面 附着物都较多，３０２２号挂片附着物很少。３０２１号 挂片除去附着物后．正面可『见斑点．但仍光滑未出 ７），测３０２６、３０２７号挂片腐蚀速率均值为０．００２５ ｍｍ／ａ，３０２０、３０１９号挂片腐蚀速率均值为０．ＯＯｌ ０ ｍｍ／ａ。 现腐蚀坑点．而侧面边棱处出现了较多的腐蚀坑 点（图６），测腐蚀速率为０．０３１ ０ｍｍ／ａ。３０２２号挂 片除去附着物后，挂片金属表面光滑，测腐蚀速率 为０．００ｌ ７ｒａｍ／ａ ５）１月与４月黄铜挂片比较。１月３０２１号与 同期采购的４月３０２６、３０２７号黄铜挂片比较。见 图８ ３０２１号（ａ）３０２１号ｊＥ面 ３０２６号３０２７号 ｆａ）正ｌ血 ３０２１号３０２６号３０２７号 （ｂ）３０２１号侧面 （ｂ）侧面 图６ １月黄铜挂片除去附着物后 图８ １月与４月黄铜挂片比较 骺 ６）由挂片比较结果看出存在以下规律：挂片 表面附着物的多少直接影响着挂片的腐蚀速率。 而挂片表面附着物多少又受循环冷却水浊度高低 ２０１４年第３７卷 化将泥土等物带人塔池．造成冬季浊度高于其他 季节。 ３．２制定相应措施 的影响．循环冷却水浊度高是引起挂片腐蚀速率 超标的直接原因。 ２．４结论 一１）循环冷却水原浊度控制指标过于宽泛．考 虑到目前的现状．将控制指标修订为２５ｍｇ／Ｌ以 下。 ． 、二期循环冷却水的浊度高，是导致黄铜挂 ２）因冬季的浊度较其他季节高．决定冬季投 运现有旁滤设备 ３）对现有旁滤设备进行内部结构改造并更换 滤料 片腐蚀速率经常超标的直接原因。且浊度高对 钢挂片腐蚀速率也有一定的影响 一、二期循环冷却水原有ＤＡ８６３型高效过滤 器为旁滤设备（三期无旁滤设备）．２００５年１０月正 式投入使用。运行中滤料经常堵塞，需掏出滤料进 ４）在旁滤设备运行不正常时．以加大循环冷 却水排污的方式来降低浊度．即浊度大于２０ｍｇ／Ｌ 行清洗，工作繁重，不得已停止了该设备的使用。 因长期处在高浓缩倍数（４．Ｏ左右）下运行，又未进 行旁滤处理．造成其水质浊度长期偏高 三期循环冷却水长期处在低浓缩倍数（２．０左 右）下运行．浊度虽然也随季节发生变化．但测定 时采取排污措施．每８ ｈ测定１次．浊度降至１５ ｍ＃Ｌ时停止排污 ５）在循环冷却水的塔池四周加围堰．以防雨 水或融化的雪水流人 ４结束语 乌石化热电厂一、二期循环冷却水黄铜挂片 腐蚀速率超标问题已困扰多年．通过分析查出了 造成超标的直接原因．在今后的生产运行中．若认 真执行所制定的防范措施．相信黄铜挂片腐蚀速 率不会再出现经常超标的现象 参考文献 ［１］ 吴智淼．火电厂循环冷却水处理技术与水质控制方法及标准 规范务实全书［Ｍ］．吉林：吉林科技出版社，６４９． ［２］周柏青，陈志和．热力发电厂水处理［Ｍ］．北京：中国电力出 版社，２００９：４７０． 值明显低于一、二期循环冷却水（年平均为１０ｍｇ／ Ｌ），所以对挂片腐蚀速率未造成影响。 ３防范措施 ３．１循环冷却水浊度来源 １）循环冷却水暴露在空气中．在冷却塔中与 空气对流进行热交换，将空气中的灰尘、沙粒带人 系统中 ２）系统在运转过程中会产生腐蚀产物、水垢、 生物粘泥、沉积的盐类和菌藻碎片等［３］．这些都会 使循环冷却水的浊度增高 ３）冬季空气质量较其他季节差．并有雪水融 ［３］ 周本省．工业水处理技术［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００２： ３９． ＢＲＡＳＳ ＣｏＵＰｏＮ ＣｏＲＲｏＳＩｏＮ ＲＡＴＥ ＥＸＣＥＳＳ ＡＮＤ ＳｏＬＵＴＩｏＮＳ Ｙａｎｇ Ｘｉｎｐｉｎｇ，Ｗａｎｇ Ｂｉｃｈｅｎ，Ｆａｎ Ｇｕａｎｇｈｕｉ，Ｚｈａｏ Ｙｏｎｇ （ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ Ｕｒｕｍｕｑｉ Ｂｒａｎｃｈ，Ｕｒｕｍｕｑｉ ８３００１９） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｂｒａｓｓ ｃｏｕｐｏｎ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒａｔｅ ｉｓ ｏｆｔｅｎ ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ．Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｄｏｓｅ ｏｆ ｈｉｇｈ ｃｏｐｐｅｒ ｅｒｏｓｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ ｓｈｏｗｓ ｌｅｓｓ ｅｆｆｅｃｔ．Ａｆｔｅｒ ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｄａｔａ．ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｕｒｂｉｄｉ— ｔｙ ａｎｄ ｃｏｕｐｏｎ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒａｔｅ，ａｎｄ ｃｏｕｐｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｓｔａｔｅ，ｉｔ Ｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｈｉｇｈ ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｗａｓ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔ ｒｅａｓｏｎ ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ｂｒａｓｓ ｃｏｕｐｏｎ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒａｔｅ ｅｘｃｅｓｓ．Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ；ｂｒａｓｓ ｃｏｕｐｏｎ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒａｔｅ；ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ 欢迎投稿、欢迎订阅、欢迎刊登广告！