【文章內(nèi)容簡介】 的腐蝕影響較大，我國某大型化肥廠采用磷系復合配方，循環(huán)冷卻水中氯離子濃度控制在 300 ～ 380 mg/L ，其不銹鋼的換熱器自 1976 年運行至今，未出現(xiàn)腐蝕穿孔情況。因此規(guī)定不宜大于 300 mg/L 是合適的。 氯離子盧硫酸根離子之和不宜大于 1500 mg/L ，是來自國內(nèi)外一些藥劑配方的允許值。 （ 7 ）硅酸：本項共有兩個指標，前一個指標（ ≤ 175 mg/L ）是根據(jù)硅酸鹽的飽和溶解度確定的，主要是防止循環(huán)冷卻水中形成硅酸鹽垢；后一個指標主要是防止形成粘性較大、顆粒較細的硅酸鎂粘泥。 兩個指標值均根據(jù)國外資料和國內(nèi)運行經(jīng)驗確定。 （ 8 ）游離氯：本項指標是為控制循環(huán)冷卻水中菌、藻微生物而制定的。指標值是根據(jù)國內(nèi)運行情況確定的。 （ 9 ）石油類：石油類雜質(zhì)易形成油污粘附于設備傳熱面上，影響傳熱效率和產(chǎn)生垢下腐蝕。 由于煉油企業(yè)的特殊性，對其指標略微放寬一些，根據(jù)試驗室所取得的數(shù)據(jù)，循環(huán)水中石油類雜質(zhì)的含量達到 10 mg/L 時，污垢熱阻和腐蝕率均在本規(guī)范的限值之內(nèi)。 密閉系統(tǒng)：目前國內(nèi)應用密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的生產(chǎn)裝置及設備包括如下幾方面： l 冶金系統(tǒng)：主要用于高爐、電爐、轉(zhuǎn)爐、連鑄機等冶煉設備。如某廠連鑄機冷卻用水，其水質(zhì)標準根據(jù)國外公司要求為：補充水堿度 mg/L （以 CaCO 3 計 ， 未經(jīng)除氧） ， 油 0 。國內(nèi)設計時采用未經(jīng)除氧的軟化水補入 ， 硬度為 。 G，PH 值 ， 全固形物 160 mg/L， 循環(huán)冷卻水采用投加 D － 100 緩蝕劑處理 ， 劑量大于 200 mg/L 。 注：補充水雖未卜先知求除氧 ， 補水器內(nèi)設有氮氣層以隔絕空氣并壓力入循冷卻水系統(tǒng)。 l 電力系統(tǒng)：循環(huán)冷卻水主要應用于水內(nèi)冷發(fā)電機定子（或包轉(zhuǎn)子）繞組（容量從 5 萬到 30 萬 kW ）冷卻，其水質(zhì)目前尚未完全統(tǒng)一，按制造廠（電機廠）要求為： l 電導率： 1 ～ 5uS/cm ； l 溶解氧： 20uS/L ，水質(zhì)清徹透明無雜質(zhì)。 l 電力部頒發(fā)的理法規(guī)要求為： l 電導率： 10 ； l 硬度： 。 G 。 有些電廠根據(jù)其具體情況對項目又所增加 ， 如規(guī)定必需進行巰苯噻唑（ MBT ）處理 ， 劑量 3mg/L， 銅： mg/L 等。 uS/cm 目前正在不斷開展工作 ， 結(jié)合國內(nèi)外生產(chǎn)運行經(jīng)驗（在科學試驗 \ 生產(chǎn)運行經(jīng)驗積累的基礎上） ， 對現(xiàn)有的規(guī)定進行修訂 ， 使得制造部門提供的水質(zhì)標準更加先進 \ 合理。 l 鐵道系統(tǒng)：循環(huán)冷卻水主要應用于國內(nèi)產(chǎn)及引進的內(nèi)燃機車的設備及潤滑系統(tǒng)的冷卻方面。水質(zhì)標準上也不夠統(tǒng)一 ， 從使用自來水到采用除鹽水均有。除要求制造廠（機車車輛廠）在產(chǎn)品說明書中加以指明外，目前也過各有關部門（機務段）大力開展試驗研究工作，逐步加以補充、修訂，目前所用水質(zhì)有所差別，是難以避免的。 l 石油化纖、化工系統(tǒng)：在某些反應裝置（反應釜、管道反應）中的用水，有的水溫很高（大于 100 ℃ ），其水質(zhì)要求一般為除鹽水，有的有除氧要求，有的沒有（但配方為高濃度鉻酸鹽緩蝕劑處理），這些標準都是根據(jù)國外公司提供的要求確定的。 l 核工業(yè)系統(tǒng)：核反應堆系統(tǒng)中密閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的南標準是根據(jù)以往國外經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定的，主要指標如下： n 硬度： 。 G； n 機械雜質(zhì)： mg/L； n PH 值： ～ ； n 含氧量： mg/L 。 l 主要應用于高溫加熱爐的冷卻（如電極冷卻）等方面。 l 真空爐：用于熔化金屬，引進西德 LH公司的2SO2/ⅢF真空爐要求的水質(zhì)為：清潔，電導率600 uS/cm ，腐蝕性 CO 2 、 NH 3 均測不出，鐵 mg/L ，錳 mg/L ，硫酸鹽 250 mg/L ，氯化物 150 mg/L ，耗氧量（ KmnO 4 ） 15 mg/L， 碳酸鹽硬度：當 PH 值為 時 ， 最大 8 。 G；PH 值為 時 ， 最大 4 。 G 。 l 定向結(jié)晶爐：用于金屬熔煉，其水質(zhì)要求用軟化水。 國內(nèi)生產(chǎn)的熔煉、熱處理電爐亦采用密閉式系統(tǒng)，目前所用水質(zhì)已由原來的自來水改為軟化水。 國外資料要求水質(zhì)：硬度 200 mg/L （ CaCO 3 ），懸浮物 10 mg/L 。 l 其它：密閉式系統(tǒng)也廣泛應用于空調(diào)、制冷系統(tǒng)，屬于低溫水系統(tǒng)的居多（因此其冷卻水升溫后需借助制冷裝置予以冷卻降溫）。由于工況條件持殊（水溫低）、水質(zhì)要求高等到條件，故結(jié)垢問題常不是主要問題，但腐蝕控制（尤其是采用除鹽水的系統(tǒng)）常為其重點，微生物控制問題也是存在的。 由上述情況可知，密閉式系統(tǒng)循環(huán)冷卻水水質(zhì)標準應由冷卻設備制造廠或設計部門根據(jù)其生產(chǎn)工藝要求和工況特點加以確定并提供設計依據(jù)是適宜的。 在濃縮倍數(shù) ～ 10 的條件下 ， 通過對循環(huán)水量為 10000m 3 /h 的計算得出下表： 不同濃縮倍數(shù)系統(tǒng)的補充水量與排污水量 表 2 ℃ 濃縮倍數(shù)（ N ） 循環(huán)冷卻水量 R （ m 3 /h ） 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 水溫差 ⊿ t （ ℃ ） 10 10 10 10 10 10 10 10 排污水量 B （ m 3 /h ） 補充水量 M （ m 3 /h ） 排污水量占循環(huán)水量的百分比（ % ） 補充水量占循環(huán)水量的百分比（ % ） 由此可見 ， 隨著濃縮倍數(shù)的提高 ， 補充水量逐漸減少 ， 節(jié)水效果明顯提高。同時也減少了排污水量，有利于環(huán)境保護。 但某些工業(yè)企業(yè)存在特殊的用水方式：如電力系統(tǒng)采用循環(huán)冷卻水作沖灰用水還很普遍，而且目前受沖灰方式的影響，用水量在，限制了濃縮倍數(shù)的提高。冶金系統(tǒng)由于生產(chǎn)工藝上的不同要求，往往采用串級復用的方式，局部循環(huán)冷卻水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)可能會低于 2 ，等等。但從節(jié)約用水和環(huán)培保護日趨嚴格的要求來說，不斷改進循環(huán)冷卻水的處理技術，逐步提高濃縮倍數(shù)是很必要的。 本次規(guī)范修訂，將濃縮倍數(shù)提高到 3 倍，從目前國內(nèi)化工廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運行情況看，有些工廠還未到這一目標，但是只要在設計上嚴格執(zhí)行本規(guī)范的有關條款，特別是加強管理，濃縮倍數(shù)是可以做到的。我國是一個缺水的國家，從長遠的角度考慮，還應從嚴要求。 敞開式系統(tǒng)冷卻水中的異養(yǎng)菌數(shù)宜小于 5 10 5 個 /mL， 粘泥量宜小于 4 mL/ m 3 ，主要參照國外經(jīng)驗規(guī)定。根據(jù)國內(nèi)一些石油、化工裝置循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運行經(jīng)驗，菌藻控制嚴格的廠，夏季可以達到上述規(guī)定（冬季還要低），并基本上控制了粘泥危害和嚴重的垢下腐蝕問題。 敞開式系統(tǒng)設計 本條規(guī)定采用阻垢 \ 緩蝕藥劑處理時考慮藥劑所允許的停留時間 ， 對于目前使用聚磷酸鹽作為緩蝕劑主劑的 ， 對此加以強調(diào)是必要的。 聚磷酸轉(zhuǎn)化成正磷酸鹽除了水溫 \PH 值等因素以外 ， 還與時間因素有關 . 根據(jù)資料介紹 ， 設計停留時間（ T d ）可用條文所列的公式計算。當已知對應于某一濃縮倍數(shù)的 Q b 和 Q w 值時 ， 確定 V 值即可計算出 T d 值 ， 該值應小于藥劑允許的停留時間。當不能滿足這一要求時 ， 則需調(diào)整 V 值直至滿意為止 ， 或者更換藥劑配方。 根據(jù)設計資料統(tǒng)計 ， 系統(tǒng)計 ， 系統(tǒng)容積（ V ）一般均小于循環(huán)水小時流量值（ m 3 ）的 1/3 。按這個指標根據(jù)國內(nèi)運行經(jīng)驗 ， 冷卻塔集水池、吸水池容積均能保證安全運行。但對某些行業(yè)（如電力、煉油等）做不到時 ， 可以適當放寬。 本條規(guī)定對采用阻垢劑、緩蝕劑和殺菌滅藻劑處理的循環(huán)冷卻水不應該作直流水使用。 不加限制地作直流水使用，不僅會影響濃縮倍數(shù)的提高與控制，對節(jié)水、節(jié)藥都不利，而且大量排放投加這類藥劑的循環(huán)冷卻水，將對環(huán)境造成污染。 國內(nèi)有些廠，由于循環(huán)水管網(wǎng)上供直流水用的接管太多，用水量過大，使?jié)饪s倍數(shù)的年高受到限制或無法控制，造成大量的藥劑損耗。因此，條文明確限制是必要的。 條文中的直流用水是指沖洗地坪、沖洗設備、燃煤鍋爐的熄火和水沖灰等到。 在允許的排污量范圍內(nèi)，認為水質(zhì)條件適合、不污染環(huán)境，在設計上可以考慮將這部分排污水供作直流使用，但其使用條件不得超出允許的排污量范圍，以利于控制濃縮倍數(shù)。因此設計中要有控制其使用量的措施：如裝設備流量表，避免超量使用。 主要目的是避免系統(tǒng)清洗時的臟物堵塞冷卻塔配水系統(tǒng)和淋水填料 ， 其次是清冼和預膜的水不需冷卻，再者冷卻塔本身不需清洗和預膜。 目的是避免系統(tǒng)清洗時臟物堵塞換熱設備。 當清洗之后轉(zhuǎn)入預膜階級或預膜之后轉(zhuǎn)入正常運行時 ， 均要求盡快地將水置換 ， 目的是避免置換時間過長而引起腐蝕 ； 另外預膜之后由于有熱負荷 ， 置換時間過長會導致?lián)Q熱設備傳熱管壁的沉積 ， 因此補充水管徑 \ 集水池排空管徑計算均應考慮清洗、預膜時水的盡快置換要求。 冷卻塔本身也是空氣洗滌塔。隨空氣帶入的飄塵、飛蟲、樹葉等雜質(zhì)，與塔中的填料碎片等機械雜物遠均會落入水中。較大、較重的可能沉積于池底，細微、較輕的會懸浮于水中。不循環(huán)冷卻水系統(tǒng)具備菌藻孳生條件時，又會有大量的污泥懸浮于水中或沉于地底。這些污物如不及時排除或有效的攔截住，進入換熱器內(nèi)會形在額外的沉積、附著、緩蝕效果影響很大，并增加額外的藥劑消耗。 國內(nèi)一些工廠的運行經(jīng)驗表明，這些污物已形成對安全生產(chǎn)的威脅，每年大修時要花大量人力進行清理。因此設計中結(jié)合具體的冷卻塔型式，考慮有效的池底排污措施（如池底有一定坡度，分布幾處設置排污泥管等），并在集水池和泵前吸水池內(nèi)分別設置兩道不銹鋼絲濾網(wǎng)（考慮濾網(wǎng)的提升、沖洗）是很必要的。 密閉式系統(tǒng)設計 本條是考慮系統(tǒng)加藥的靈活性。密閉式系統(tǒng)加藥一般是加入補充水中 ， 當系統(tǒng)內(nèi)藥劑濃度降低而又不須補充水時 ， 藥劑可直接注入系統(tǒng)中 ， 注藥設備的輸出壓力應大于循環(huán)系統(tǒng)的壓力。 為了保護換熱設備免遭機械雜質(zhì)的堵塞，尤其在系統(tǒng)清洗階級，管道過濾器能有效地截留水中的懸浮物雜質(zhì)。工程實踐表明，在系統(tǒng)運行初期，管道過濾器常駐常駐截存在了很多焊渣、碎石、木塊和破布等雜質(zhì)，所以設置管道過濾器是必要的。 為了在清洗、預膜以及事故檢修時能及時將系統(tǒng)中的水放空 ， 應在管網(wǎng)的低點設置泄空閥。 在清洗、預膜以及加藥處理時 ， 在循環(huán)冷卻水從常溫升至較高溫度時 ， 可能局部汽化產(chǎn)生氣體 ， 為了避免這些氣體在管網(wǎng)高點形成氣囊阻礙水流 ， 應設置自動排氣閥。 阻垢和緩蝕 目前對水質(zhì)結(jié)垢和腐蝕傾向性的判斷可以通過計算的方法確定。但是對于循環(huán)水處理配方的篩選只有通過模擬試驗的方法確定。國內(nèi)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行的經(jīng)驗表明 ， 經(jīng)試驗所篩選的配方能滿足設計上預期的要求。 目前國內(nèi)普遍應用的緩蝕劑聚磷酸鹽（如三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉等）和很多阻垢藥劑（如膦酸鹽）對碳鋼具有緩蝕作用，在堿性條件下循環(huán)冷卻水處理中應用較多，這些藥劑一般均屬于磷系（無機、有機）藥劑類。 條文中提出的要求 ， 是根據(jù)國內(nèi)使用磷系藥劑進行循環(huán)冷卻水處理時的經(jīng)驗數(shù)據(jù) ， 并適當參照國外運行經(jīng)驗提出的 ， 是針對敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、冷卻設備材質(zhì)以碳鋼為主時的控制數(shù)據(jù)。由于每一種具體的藥劑配方適應的水質(zhì)范圍是有一定限度的 ， 規(guī)范中不可能給出更為詳盡的數(shù)據(jù)范圍 ， 因此給出的數(shù)值只是其高限或低限的界限值 ， 而具體數(shù)據(jù)需根據(jù)所采用藥劑的功效（或該藥劑配方所能適應的范圍）確定其具體值。 懸浮物 ： 根據(jù)國內(nèi)經(jīng)驗 ， 采用磷系配方的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)大部分控制在小于 10 mg/L 的范圍內(nèi)。 甲基橙堿度（碳酸鹽硬度）及鈣硬度的限值是根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗數(shù)據(jù)規(guī)定的。 正磷 ： 小于或等到于 50% 總磷的規(guī)定是考慮設計時可選用其高限（等于 50% 總磷）而相應考慮其磷酸鈣指數(shù)和允許停留時間的計算。實際運行中一般控制小于 50% 總磷是可以做到的。 當采用聚磷酸鹽及其復合藥劑配方時 ， 換熱設備的出口處循環(huán)冷卻水水溫宜小于 50 ℃ 。主要是根據(jù)目前國內(nèi)藥劑配方的品種 ， 參照國外經(jīng)驗規(guī)定的。 作為緩蝕劑的主要品種－聚磷酸鹽是目前國內(nèi)普遍采用的藥劑。聚磷酸鹽的主要問題之一，就是易于轉(zhuǎn)化正磷酸鹽，不僅緩蝕效果下降，而且會導致產(chǎn)生磷酸鈣垢。影響其轉(zhuǎn)化的主要因素之一是水溫，大于 50 ℃時轉(zhuǎn)化率較高，產(chǎn)生磷酸鈣垢的可能性增大，因此根據(jù)國外資料和國內(nèi)使用經(jīng)驗，規(guī)定不易大于 50℃，這一溫度限制是針對以聚磷酸鹽為緩蝕劑 的情況而言的。據(jù)有關資料介紹，當采用全有機配方時，水溫的限制可以放寬。但是這方面的經(jīng)驗還很不夠，因此具體選用時還需通過試驗驗證。 mg/L （ Zn 2+ 計），其目的是避免排污水對環(huán)境水域的污染。 PH 值小于 的規(guī)定目的是避免氫氧化鋅沉積。冷卻水中鋅鹽在 PH 值大于 時就會有較多的氫氧化鋅沉積 ， 由于技術的發(fā)展 ， 在藥劑配方中采用某些有穩(wěn)定鋅鹽作用的聚合物 ， 則其 PH 值可以允許放寬 ， 因此條文補充規(guī)定：“當 PH 值大于 時 ， 水中溶解鋅重量比不應小于 80% ”。 近幾年來 ， 國內(nèi)外致力發(fā)展并在工業(yè)上得到應用的全有機藥劑配方 ， 適用于高 PH 值、高硬度和高堿度的循環(huán)冷卻水。根據(jù)國外的技術交流和國內(nèi)的應用實例 ， 條文中規(guī)定了采用有機藥劑配方處理的三項下限指標。 在碳鉛印民銅合金（或鋁與銅合金）材質(zhì)組合使用的系統(tǒng)中 ， 為防止銅離子對碳鋼（或鋁）形成電偶腐蝕－點蝕 ， 需投加銅緩蝕劑保護。 一般常用的銅緩蝕劑有巰基苯并噻唑、苯并三氮唑等，可結(jié)全水質(zhì)與釘菌滅藻劑— Cl 2 的使用條件等選擇。巰基苯并噻唑抗氮性差（易氧化），但價格較便宜；苯并三氮唑抗氯性強，但價格較貴。 根據(jù)國內(nèi)電力系統(tǒng)的經(jīng)驗總結(jié)，提出了采用硫酸亞鐵成膜及膠球清洗措施。這兩項措施對銅管緩蝕及在運行中清垢方面是有效的，具備條件的其它工廠設計中也可選用。 ～ 給出了阻垢、緩蝕劑投加量