王彩鳳,毛 濤,劉忠章
(中國石油 遼陽石化分公司,遼寧 遼陽 111003)
影響循環(huán)水電導率超標的因素
王彩鳳,毛 濤,劉忠章
(中國石油 遼陽石化分公司,遼寧 遼陽 111003)
主要介紹了電導率超標的影響因素,并從系統(tǒng)及生產設備進行了詳細的分析,指出了電導率超標對設備腐蝕的影響。
循環(huán)水;電導率;影響
Abstract:The influenceable factors ofwater for circulating cooling in overproof of specific conductance were mainly introduced,at same time detailed analysis was made frome running system and producting equipment,influence of overproof of specific conductance to equipmentwas pointed out too.
Key words:circulating cooling water;specific conductance;affect
遼陽石化公司硝酸廠年產稀硝酸11.6萬t,2004年11月投產,現有循環(huán)水塔一座,旁濾設備一臺,循環(huán)水量 4500m3·h-1,保有水量 2000m3,采用自動加藥處理系統(tǒng)。2007年5月中旬,電導率出現短時間內偏高的現象。針對這一現象闡述了引起電導率偏高的因素。
電導率反應循環(huán)水中含鹽量的多少,循環(huán)水中鹽的濃度對設備腐蝕有影響。另外,電導率能夠比較快速地反映水質的變化情況,其實際應用性較強。因而電導率是循環(huán)水水質指標控制中的一項重要內容。
1.1 沒有連續(xù)排污
連續(xù)排污又叫表面排污或上部排污,主要是排除水中的含鹽量和含硅量。自循環(huán)水投用以來,由于期間連續(xù)排污閥損壞,一直采用不定期排污方式進行排污操作,隨著氣溫的升高,蒸發(fā)量不斷增大,使得循環(huán)水中的鹽不斷得到濃縮(見圖1),離子濃度不斷增加,所以電導率不斷上升。
圖1 2007年5月份循環(huán)水濃縮倍數Fig.1 Concentrationmultiple of the circulatingwater in May,2007
1.2 不規(guī)律補充新鮮水
由于是不定期排污,為了保持水位平衡,沒有進行連續(xù)補水操作。這樣隨著水分的不斷蒸發(fā),水中的鹽不斷的得到濃縮。當電導率超出規(guī)定指標時,進行突擊性排污,由于排污時水流速度較快,這樣就使得循環(huán)水在集水池中發(fā)生擾動,從而導致含鹽高的水進入換熱器中,影響了整個循環(huán)水水質。
表2 循環(huán)水及其補水水質對照T ab.2 Comparison of circulatingwater and thewater replenishing
1.3 空氣中灰塵、雜質的帶入
循環(huán)水的水質與冷卻塔周圍的環(huán)境有著很大的關系,比如冷卻塔的周圍空氣中若含有NH3、H2S、SO2氣體時,NH3在水中會水解成為堿,方程式如下:
1.4 NOx及HNO3的泄漏
本裝置中能發(fā)生NOx及HNO3泄漏的設備有低壓反應水冷卻器、硝酸冷凝器、成品酸冷卻器。這些設備有泄漏都會對水質造成波動,因為無論泄漏物是NOx還是HNO3,它們在水中最終都會成為酸,使循環(huán)水的pH值降低,從而會導致冷換設備的腐蝕,同時由于循環(huán)水中增加了AgNO3,使得水中的含鹽量增加,從而導致電導率增加。
1.5 NH3的泄漏
循環(huán)冷卻水中含NH3主要是由于空氣中含NH3或氨換熱設備泄漏而將NH3帶入冷卻水系統(tǒng)中的。水中含NH3的危害主要是硝化菌群能使NH3氧化成為,而為還原性物質,在通Cl2殺菌時,只有將全部氧化為之后,才有余Cl2出現,否則水中就根本不會有余Cl2,因而也就不能控制微生物,這樣就會加大通Cl量,水中由于增加了和
2Cl-以及殺菌劑中的Na+,從而使電導率增加。
硝化菌群的作用過程,分別為NH3的亞消化、消化過程,反應式如下:
1.6 溫度的影響
水的導電能力不僅與水中雜質的含量有關,而且還與水的溫度有關。一般情況下,溫度每改變一度電導率值將產生1.4%的變化。
1.7 鹽的種類的影響
水的電導率除受以上因素影響之外,還與水中所含鹽的種類有關系,本單位循環(huán)水中所含鹽類主要是鈉鹽,故水的電導率上升的較快,特別是夏季蒸發(fā)量較大時,循環(huán)水濃縮的更快,電導率變化就更大。
2.1 電化學腐蝕
鹽含量高將使循環(huán)水中離子濃度增加,循環(huán)水的導電性增強,很容易發(fā)生電化學作用,增大腐蝕電流使腐蝕增加。此外循環(huán)水中的銅在水中會結成銅垢,與管壁的金屬會形成電位差,從而形成化學電池,引起點蝕或局部腐蝕,而這種腐蝕是極其嚴重的,能夠造成管壁穿孔或爆管。
2.2 保護膜變差
循環(huán)水中的Fe2+在水中能夠生成Fe(OH)2膠體保護膜,隨著水中離子濃度的增加,保護膜的濃度將變差,增大腐蝕。
3.1 系統(tǒng)結垢
電導率增加說明含鹽量增大,由于裝置是在高負荷下運行,換熱設備溫度高,會使水中的Ca2+、Mg2+等離子生成碳酸垢磷酸垢等沉積在換熱器表面,從而導致?lián)Q熱器換熱系數降低,影響了換熱效果,嚴重時,還可能導致爆管。
3.2 水質污染
如果是因為NH3等物料泄漏而使得電導率增大,可以產生兩大危害:(1)NH3能夠與換熱設備中的銅制配件反應而產生腐蝕;(2)NH3在硝化細菌的作用下產生HNO3或HNO2,此時循環(huán)水中的氯系殺菌劑就會失去殺菌作用,使得水質化學耗氧量增大,濁度上升,水變黑,系統(tǒng)粘泥量增加。
3.3 造成經濟損失
當循環(huán)水電導率超高時,為了防止其帶來的危害,就需要進行大量的排污,同時需要大量的補水并添加藥劑,不但造成了水資源的浪費,同時也帶來了一定的經濟損失。
4.1 加強水質管理
做好循環(huán)水日常監(jiān)測工作,時時監(jiān)督水質運行情況,建立完善的水質管理組織,加強水質管理工作,當水質發(fā)生變化時,積極查找原因,及時給予解決。
4.2 強化換熱設備管理
防止換熱設備泄漏和熱介質超溫是改善水質,延長換熱設備使用壽命的前提。當換熱設備泄漏或熱介質超溫時,都會妨礙循環(huán)水系統(tǒng)的正常運行,并給正常生產帶來一定的危害,應不斷加強對換熱設備的日常監(jiān)測工作,保證設備的完好性及水質的正常運行。
循環(huán)水電導率超標的影響因素有多種,當發(fā)生電導率超標現象時,原因可能有一種,也可能有多種,如果是由于排污量小而產生的,只要加大排污量就可以,一旦是由于裝置泄漏物料而產生的,就要對泄漏部位徹底處理,對已經受污染的水進行置換處理,因如果泄漏的是NH3、NOx或HNO3,對整個裝置將會產生腐蝕。同時如果電導率長時間超標也會對設備產生一定的腐蝕影響。
Influencing factors of specific conductance on circulating cooling water
WANGCai-feng,MAO Tao,LIU Zhong-zhang
(Liaoyang Petrochemical Company,PetroChina,Liaoyang 111003,China)
TU991
A
1002-1124(2011)01-0048-03
2010-11-09
王彩鳳(1978-),女,工程師,2006年畢業(yè)于遼寧石油化工大學工學碩士,主要從事水質、能源管理工作。