【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(dāng)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(shí)也接近目前國際上常用的水平。 污垢熱阻值的法定計(jì)量單位為 m 2 K/W ， 1m2 h C/Kcal=0. 86 m 2 K/W 。 對(duì)于密閉式系統(tǒng) ： 由于工況條件較為苛刻（如溫度較高 ， 對(duì)傳熱效率要求比較嚴(yán)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(biāo)準(zhǔn)：碳鋼換熱設(shè)備的腐蝕率根據(jù)國內(nèi)運(yùn)行水平及參照國際上公認(rèn)的允許值，一般可達(dá)以到小于或等于 （即 5 密耳 / 年）這一標(biāo)準(zhǔn)。但某些工業(yè)（如冶金系統(tǒng)）的某些冷卻設(shè)備，在腐蝕率 控制上并不十分嚴(yán)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(yán)格控制。對(duì)銅、不銹鋼的設(shè)備，在條文中規(guī)定為 “ 宜小于 mm/a ” ，主要是這些材質(zhì)本身已具有一定的耐高緩性能能（如果牌號(hào)選擇適當(dāng)），從實(shí)際運(yùn)行效果栓驗(yàn)，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?yàn)榇隧?xiàng)標(biāo)準(zhǔn)較嚴(yán)，為了給設(shè)計(jì)留有一定的靈活性，并考慮到需結(jié)全我國的國情而定，因而沒有嚴(yán)格控制。 條文中沒有給出參考性的 “ 點(diǎn)蝕深度 ” 標(biāo)準(zhǔn)。形成點(diǎn)蝕的因素 是多方面的，如換熱器金屬材料本身、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的合理性、工況條件（溫度、流速）等，都有很大關(guān)系。尤其是不犭鋼、銅合金材質(zhì)本身的因素及其應(yīng)力狀況等，更起著重要作用。另外，目前國內(nèi)還缺乏 “ 控制 ” 點(diǎn)蝕方面的具體經(jīng)驗(yàn)（進(jìn)行預(yù)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(biāo)準(zhǔn)值。有關(guān)點(diǎn)蝕的測定方法，如何預(yù)測及控制點(diǎn)蝕的發(fā)生，尚需積累更多的經(jīng)驗(yàn)，有待今后修訂中加以補(bǔ)充。 由于換熱器的結(jié)構(gòu)型式、工況條件對(duì)污垢熱阻、腐蝕率要求的嚴(yán)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(zhì)及其組合等因素，隨不同行汪的生產(chǎn)特點(diǎn)不同而有較大差異，因此難以制訂出一個(gè)完全統(tǒng)一的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。尤其對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中金屬主材不同時(shí)，某些水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)中具體擬訂水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)宜采取較為明靈活的方法，即結(jié)合生產(chǎn)特點(diǎn)和選取用處理方法的要求，吸收生產(chǎn)運(yùn)行中成熟的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而且要通過科學(xué)試驗(yàn)加以確定。目前考慮到在設(shè)計(jì)時(shí)常缺少必要的數(shù)據(jù)，因此提供一個(gè)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(duì)換熱設(shè) 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(yùn)行的實(shí)踐證明循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)有旁濾池時(shí)，補(bǔ)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(shè)備，懸物規(guī)定不宜大于 10mg/L ，其它一般不應(yīng)大于 20mg/L 是恰當(dāng)?shù)?，而且也是可以做到的? 對(duì)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(shè)有膠球清洗設(shè)施 ， 因此電廠凝汽器對(duì)懸浮物含量的指標(biāo)可適當(dāng)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(diào)節(jié)的藥劑配方值低限 不宜低于 ； 不加酸的堿性運(yùn)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(jì)） ， 當(dāng)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(bǔ)充水中（如廣東的東江水）鈣離子較低，應(yīng)盡可能提高濃縮倍數(shù)，如仍達(dá)不到 30 mg/L 時(shí)，則應(yīng)在緩蝕劑中投加兩價(jià)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(jī)配方中的 W331 允許鈣離子上限可達(dá) 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(shí)，會(huì)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(huì)給鐵細(xì)菌的繁殖創(chuàng)造有利條件。此外，當(dāng)采用聚磷酸鹽作為緩蝕劑時(shí)，鐵離子會(huì)干擾聚磷酸鹽在緩蝕方面的作用，同時(shí)還可能導(dǎo)致堅(jiān)硬的磷酸鐵垢。本條指標(biāo)是根據(jù)國內(nèi)外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定的。 （ 6 ）氯離子和硫酸根離子：這兩項(xiàng)離子屬于腐蝕性離子。氯離子對(duì)不銹鋼的腐蝕影響較大，我國某大型化肥廠采用磷系復(fù)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(yùn)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(xiàng)共有兩個(gè)指標(biāo)，前一個(gè)指標(biāo)（ ≤ 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(gè)指標(biāo)主要是防止形成粘性較大、顆粒較細(xì)的硅酸鎂粘泥。 兩個(gè)指標(biāo)值均根據(jù)國外資料和國內(nèi)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定。 （ 8 ）游離氯：本項(xiàng)指標(biāo)是為控制循環(huán)冷卻水中菌、藻微生物而制定的。指標(biāo)值是根據(jù)國內(nèi)運(yùn)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(shè)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(duì)其指標(biāo)略微放寬一些，根據(jù)試驗(yàn)室所取得的數(shù)據(jù)，循環(huán)水中石油類雜質(zhì)的含量達(dá)到 10 mg/L 時(shí)，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(yīng)用密閉式循 環(huán)冷卻水系統(tǒng)的生產(chǎn)裝置及設(shè)備包括如下幾方面： ? 冶金系統(tǒng)：主要用于高爐、電爐、轉(zhuǎn)爐、連鑄機(jī)等冶煉設(shè)備。如某廠連鑄機(jī)冷卻用水，其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國外公司要求為：補(bǔ)充水堿度 mg/L （以 CaCO 3 計(jì) ， 未經(jīng)除氧） ， 油 0 。國內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)采用未經(jīng)除氧的軟化水補(bǔ)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(bǔ)充水雖未卜先知求除氧 ， 補(bǔ)水器內(nèi)設(shè)有氮?dú)鈱右愿艚^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(yīng)用于水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)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(jī)廠）要求為： ? 電導(dǎo)率： 1 ～ 5uS/cm ； ? 溶解氧： 20uS/L ，水質(zhì)清徹透明無雜質(zhì)。 ? 電力部頒發(fā)的理法規(guī)要求為： ? 電導(dǎo)率： 10 ； ? 硬度： 。 G 。 有些電廠根據(jù)其具體情況對(duì)項(xiàng)目又所增加 ， 如規(guī)定必需進(jìn)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(yùn)行經(jīng)驗(yàn)（在科學(xué)試驗(yàn) \ 生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上） ， 對(duì)現(xiàn)有的規(guī)定進(jìn)行修訂 ， 使得制造部門提供的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)更加先進(jìn) \ 合理。 ? 鐵道系統(tǒng)：循環(huán)冷卻水主要應(yīng)用于國內(nèi)產(chǎn)及引進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)車的設(shè)備及潤滑系統(tǒng)的冷卻方面。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)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(jī)車車輛廠）在產(chǎn)品說明書中加以指明外，目前也過各有關(guān)部門（機(jī)務(wù)段）大力開展試驗(yàn)研究工作，逐步加以補(bǔ)充、修訂，目前所用水質(zhì)有所差別，是難以避免的。 ? 石油化纖、化工系統(tǒng)：在 某些反應(yīng)裝置（反應(yīng)釜、管道反應(yīng)）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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)堆系統(tǒng)中密閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的南標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)以往國外經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定的，主要指標(biāo)如下： ? 硬度： 。 G； ? 機(jī)械雜質(zhì)： mg/L； ? PH 值： ～ ； ? 含氧量： mg/L 。 ? 主要應(yīng)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(jìn)西德 LH公司的 2SO2/Ⅲ F真空爐要求的水質(zhì)為：清潔，電導(dǎo)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(dāng) PH 值為 時(shí) ， 最大 8 。 G； PH 值為 時(shí) ， 最大 4 。 G 。 ? 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 。 ? 其它：密閉式系統(tǒng)也廣泛應(yīng)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(diǎn)，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(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由冷卻設(shè)備制造廠或設(shè)計(jì)部門根據(jù)其生產(chǎn)工 藝要求和工況特點(diǎn)加以確定并提供設(shè)計(jì)依據(jù)是適宜的。 在濃縮倍數(shù) ～ 10 的條件下 ， 通過對(duì)循環(huán)水量為 10000m 3 /h 的計(jì)算得出下表： 不同濃縮倍數(shù)系統(tǒng)的補(bǔ)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(bǔ)充水量 M （ m 3 /h ） 排污水量占循環(huán)水量的百分比（ % ） 補(bǔ)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(bǔ)充水量逐漸減少 ， 節(jié)水效果明顯提高。同時(shí)也減少了排污水量，有利于環(huán)境保護(hù)。 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(jí)復(fù)用的方式，局部循環(huán)冷卻水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)可能會(huì)低于 2 ，等等。但從節(jié)約用水和環(huán)培保護(hù)日趨嚴(yán)格的要求來說，不斷改進(jìn)循環(huán)冷卻 水的處理技術(shù)，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(yùn)行情況看，有些工廠還未到這一目標(biāo)，但是只要在設(shè)計(jì)上嚴(yán)格執(zhí)行本規(guī)范的有關(guān)條款，特別是加強(qiáng)管理，濃縮倍數(shù)是可以做到的。我國是一個(gè)缺水的國家，從長遠(yuǎn)的角度考慮，還應(yīng)從嚴(yán)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(gè) /mL， 粘泥量宜小于 4 mL/ m 3 ，主要參照國外經(jīng)驗(yàn)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(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，菌藻控制嚴(yán)格的廠，夏季可以達(dá) 到上述規(guī)定（冬季還要低），并基本上控制了粘泥危害和嚴(yán)重的垢下腐蝕問題。 敞開式系統(tǒng)設(shè)計(jì) 本條規(guī)定采用阻垢 \ 緩蝕藥劑處理時(shí)考慮藥劑所允許的停留時(shí)間 ， 對(duì)于目前使用聚磷酸鹽作為緩蝕劑主劑的 ， 對(duì)此加以強(qiáng)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(shí)間因素有關(guān) . 根據(jù)資料 介紹 ， 設(shè)計(jì)停留時(shí)間（ T d ）可用條文所列的公式計(jì)算。當(dāng)已知對(duì)應(yīng)于某一濃縮倍數(shù)的 Q b 和 Q w 值時(shí) ， 確定 V 值即可計(jì)算出 T d 值 ， 該值應(yīng)小于藥劑允許的停留時(shí) 間。當(dāng)不能滿足這一要求時(shí) ， 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(shè)計(jì)資料統(tǒng)計(jì) ， 系統(tǒng)計(jì) ， 系統(tǒng)容積（ V ）一般均小于循環(huán)水小時(shí)流量值（ m 3 ）的 1/3 。按這個(gè)指標(biāo)根據(jù)國內(nèi)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn) ， 冷卻塔集水池、吸水池容積均能保證安全運(yùn)行。但對(duì)某些行業(yè)（如電力、煉油等）做不到時(shí) ， 可以適當(dāng)放寬。 本條規(guī)定對(duì)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(yīng)該作直流水使用。 不加限制地作直流水使用，不僅會(huì)影響濃縮倍數(shù)的提高與控制，對(duì)節(jié)水、節(jié)藥都不利，而且 大量排