【文章內(nèi)容簡介】 來的循環(huán)冷卻水處理水平不斷提高，現(xiàn)場監(jiān)測的污垢速成率均在 25cm/ ㎝ month （相當于污垢熱阻值 10 4 m 2 K/W ）以下 ， 因此這一修改是合適的 ， 同時也接近目前國際上常用的水平。 污垢熱阻值的法定計量單位為 m 2 K/W ， 1m2 h C/Kcal=0. 86 m 2 K/W 。 對于密閉式系統(tǒng) ： 由于工況條件較為苛刻（如溫度較高 ， 對傳熱效率要求比較嚴格） ， 一般考慮采用軟化水或除鹽水（或冷凝水）作為循環(huán)冷卻水 ， 在腐蝕控制效果良好的情況下 ， 一般污垢熱阻值均可做到小于 10 4 m 2 K/W 。 腐蝕率標準：碳鋼換熱設備的腐蝕率根據(jù)國內(nèi)運行水平及參照國際上公認的允許值，一般可達以到小于或等于 （即 5 密耳 / 年）這一標準。但某些工業(yè)（如冶金系統(tǒng)）的某些冷卻設備，在腐蝕率 控制上并不十分嚴格控 制。材料的腐蝕裕量較大，故在條文中選選用了 “ 宜 ” ，沒有嚴格控制。對銅、不銹鋼的設備，在條文中規(guī)定為 “ 宜小于 mm/a ” ，主要是這些材質本身已具有一定的耐高緩性能能（如果牌號選擇適當），從實際運行效果栓驗，在采取有效的阻垢、緩蝕處理的情況下，可以做到低于 mm/a 。國內(nèi)一些電廠的監(jiān)測數(shù)據(jù)一般均在此范圍內(nèi)。在條文中選用了 “ 宜 ” ， 這是因為此項標準較嚴，為了給設計留有一定的靈活性，并考慮到需結全我國的國情而定，因而沒有嚴格控制。 條文中沒有給出參考性的 “ 點蝕深度 ” 標準。形成點蝕的因素 是多方面的，如換熱器金屬材料本身、結構設計上的合理性、工況條件（溫度、流速）等，都有很大關系。尤其是不犭鋼、銅合金材質本身的因素及其應力狀況等，更起著重要作用。另外，目前國內(nèi)還缺乏 “ 控制 ” 點蝕方面的具體經(jīng)驗（進行預測也還需要做大量工作），因此條文還只限于提供均勻腐蝕率（條文中簡稱為腐蝕率）的標準值。有關點蝕的測定方法，如何預測及控制點蝕的發(fā)生，尚需積累更多的經(jīng)驗，有待今后修訂中加以補充。 由于換熱器的結構型式、工況條件對污垢熱阻、腐蝕率要求的嚴格程度，循環(huán)冷卻水處理方工，投加阻垢劑、緩蝕劑處理 的配方，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中各種金屬材質及其組合等因素，隨不同行汪的生產(chǎn)特點不同而有較大差異，因此難以制訂出一個完全統(tǒng)一的水質標準。尤其對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中金屬主材不同時，某些水質標準的允許高限之差異更為明顯。目前從國內(nèi)條件出發(fā)，在設計中具體擬訂水質標準時宜采取較為明靈活的方法，即結合生產(chǎn)特點和選取用處理方法的要求，吸收生產(chǎn)運行中成熟的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，而且要通過科學試驗加以確定。目前考慮到在設計時常缺少必要的數(shù)據(jù)，因此提供一個可供使用的允許值，如表 所列。 （ 1 ）懸浮物：循環(huán)冷卻水中懸浮物含量對換熱設 備的污垢熱阻和腐蝕速度率影響很大，所以要求越低越好。工廠運行的實踐證明循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設有旁濾池時，補充水懸浮物能控制在 5mg/L 以內(nèi)，因此板式、螺旋板式和翅片管式換熱設備，懸物規(guī)定不宜大于 10mg/L ，其它一般不應大于 20mg/L 是恰當?shù)模乙彩强梢宰龅降摹? 對于電廠凝汽器，因傳熱管內(nèi)水的流速一般均大于 ， 另外凝汽器均設有膠球清洗設施 ， 因此電廠凝汽器對懸浮物含量的指標可適當放寬。 （ 2 ） PH 值：循環(huán)冷卻水的 PH 值是根據(jù)藥劑配方來確定的，加酸調節(jié)的藥劑配方值低限 不宜低于 ； 不加酸的堿性運行藥劑配方 ， PH 值上限一般為 。 （ 3 ）甲基橙堿度：國內(nèi)一此配方中甲基橙堿度可允許至 500mg/L （以 CaCO 3 計） ， 當然 ， 隨著藥劑性能的提高 ， 但在目前情況下 ， 如超過此限值則需加酸處理或降低濃縮倍數(shù)。 （ 4 ）鈣離子：從緩蝕角度要求循環(huán)冷卻水中鈣離子不小于 30 mg/L ，如在較；軟的補充水中（如廣東的東江水）鈣離子較低，應盡可能提高濃縮倍數(shù)，如仍達不到 30 mg/L 時，則應在緩蝕劑中投加兩價金屬離子（如鋅離子）；鈣離子 上限一般不宜大于 200 mg/L ，國內(nèi)的全有機配方中的 W331 允許鈣離子上限可達 228 mg/L ，因此規(guī)定循環(huán)冷卻水中不宜大于 200 mg/L ，是留有一定裕度的。 （ 5 ）鐵離子：據(jù)資料介紹，水中有 2 mg/L 的 Fe2+ 存在時，會使碳鋼換熱器年腐蝕率增加 6 ～ 7 倍，且加劇局部腐蝕。鐵離子含量高還會給鐵細菌的繁殖創(chuàng)造有利條件。此外，當采用聚磷酸鹽作為緩蝕劑時，鐵離子會干擾聚磷酸鹽在緩蝕方面的作用，同時還可能導致堅硬的磷酸鐵垢。本條指標是根據(jù)國內(nèi)外運行經(jīng)驗確定的。 （ 6 ）氯離子和硫酸根離子：這兩項離子屬于腐蝕性離子。氯離子對不銹鋼的腐蝕影響較大，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： ? 冶金系統(tǒng)：主要用于高爐、電爐、轉爐、連鑄機等冶煉設備。如某廠連鑄機冷卻用水，其水質標準根據(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)。 ? 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（或包轉子）繞組（容量從 5 萬到 30 萬 kW ）冷卻，其水質目前尚未完全統(tǒng)一，按制造廠（電機廠）要求為： ? 電導率： 1 ～ 5uS/cm ； ? 溶解氧： 20uS/L ，水質清徹透明無雜質。 ? 電力部頒發(fā)的理法規(guī)要求為： ? 電導率： 10 ； ? 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標準更加先進 \ 合理。 ? 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，目前所用水質有所差別，是難以避免的。 ? 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。 ? 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： ? 硬度： 。 G； ? 機械雜質： mg/L； ? PH 值： ～ ； ? 含氧量： mg/L 。 ? 主要應用于高溫加熱爐的冷卻（如電極冷卻）等方面。 ? 真空爐：用于熔化金屬，引進西德 LH公司的 2SO2/Ⅲ F真空爐要求的水質為：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 。 ? 定向結晶爐：用于金屬熔煉，其水質要求用軟化水。 國內(nèi)生產(chǎn)的熔煉、熱處 理電爐亦采用密閉式系統(tǒng)，目前所用水質已由原來的自來水改為軟化水。 國外資料要求水質：硬度 200 mg/L （ CaCO 3 ），懸浮物 10 mg/L 。 ? 其它：密閉式系統(tǒng)也廣泛應用于空調、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）、水質要求高等到條件，故結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 ， 對此加以強調是必要的。 聚磷酸轉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