工业循环冷却水处理设计标准规范.doc

工业循环冷却水解决设计规范GB50050-阐明 1新版国标工业循环冷却水解决设计规范GB50050-规范修订背景、意义及其特点 1.1 国内原则化法实行条例规定：“原则实行后，制定原则部门应按科学技术发展和经济建设需要适时进行复审，原则复审周期普通不超过五年”。咱们这本工业循环冷却水解决规范第一版是GBJ80-83，第二版，也就是现行版GB50050-95，发布至今已达之久，远远超过了原则化规定，因此要进行修订。 1.2 循环冷却水解决技术发展 国内循环冷却水解决药剂及技术虽然起步较晚，但紧跟国外发展趋势，并结合国情进行研究开发和推广应用，具备起点高、发展快特点。在消化吸取基本上，先后开发出HEDP、ATMP、EDTMP、PAA、DDM（G4）、聚马、马丙、聚季铵盐。瞄准具备70 年代水平聚磷酸盐/膦酸盐/聚合物/杂环化合物循环冷却水解决“磷系复合配方”，进行研究开发，弥补了国内空白，满足了大化肥循环冷却水解决药剂国产化规定。80 年代，随着石油装置和大型冶金装置引进，对栗田、Nalco Drew、片山等国外知名公司循环水解决剂及冷却水解决技术进行消化吸取。一大批新循环水解决剂配方相继开发成功，使国内循环冷却水解决技术又获得了重要进展，在磷系复合配方基本上，开发出“磷系碱性水解决配方”、“全有机水解决配方”、“钼系水解决配方”和“硅系水解决配方”。实现了循环冷却水在自然平衡pH 条件下碱性条件下运营，此类水解决配方除具备“磷系复合配方”长处外，还避免了加酸操作带来失误，深受顾客欢迎。90 年代以来，随着水解决技术进一步提高，国内水解决剂及技术开始出口。同步新型膦酸盐、新型水解决杀生剂不断开发成功，水解决药剂前沿研究与国外水平基本接近。“全有机水解决剂配方”应用比重不断提高，与此同步，低磷、无磷、无金属水解决配方不断推向市场。 国内循环冷却水解决是20 世纪70 年代后期从国外引进磷系配方开始，至今已获得了巨大进步，阐明国内水解决药剂应用水平不低，表1 为国内循环冷却水解决配方发展过程。 表1 国内循环冷却水解决配方发展年代 配方 19751979 聚磷酸盐/膦酸盐/聚丙烯酸(用酸调pH) 聚磷酸盐/膦酸盐/锌/聚丙烯酸(用酸调pH) 19801985 多元醇磷酸酯/锌/磺化木质素(用酸调pH) 19801985 膦酸盐/聚合物或共聚物(碱性解决) 硅酸盐或钼酸盐配方 19861992 磷酸盐/二元、三元共聚物全有机配方,系统可持续运营12 年 1993 新型膦酸盐及新型共聚物开始进入市场,碱性解决比重在提高 1998 开始开发无磷无金属配方 当前循环冷却水解决已经在国内各个行业循环水系统中得到应用。无论是国产装置还是引进装置，其使用循环冷却水药剂绝大某些已经国产化，咱们已有能力解决各种条件苛刻冷却水系统中所遇到腐蚀、结垢、生物粘泥等问题。 从90 年代开始，国内在循环冷却水解决监控技术开发方面也开展了某些工作，如示踪和远程控制技术已获得初步成果，冷却水系统成垢过程专家系统已开发成功。但在这些方面咱们也有较大差距，循环冷却水系记录算机控制、自动化管理等方面没有投入很大开发力量，影响了水解决应用技术水平提高。 国内循环冷却水解决技术在某些方面具备较高水平，如国内膦酸盐类水解决剂质量已明显提高，接近或达到了国际先进水平，因而已开始大量出口。然而就总体而言，与国际先进水平差距仍很明显：重点是水解决管理水平和控制水平。 现行工业循环冷却水解决规范GB50050-95，其中某些数据均是以聚磷、聚合物水解决配方为基本制定，事实上至水解决配方已发展至全有机配方：新型膦酸盐及新型共聚物，无磷，无金属水解决配方也开始浮现，这些新型水解决配方与管理科学化，控制自动化相结合，使得水解决效果明显提高，水质合用范畴更加宽泛，所有这某些水解决技术上进步在既有规范中没有得到反映，因而循环水解决技术发展形势也规定对既有工业循环冷却水解决规范进行修订。 1.3 国内供水现状也规定对现行工业循环冷却水解决规范进行修订 a 国内用水现状 国内是一种水资源短缺国家，人均水资源占有量约为2200m3，局限性世界平均水平四分之一，随着国内经济建设迅速发展，水资源短缺问题日益显现，国内正常年份缺水量约400亿m3，已经严重制约了国内经济建设发展。缺水不但影响经济建设，并且还威胁到人们生活甚至生命安全，例如四川、内蒙古等地，均浮现过因干旱而发生人、畜饮水危机。面对这样严重局面，节水不但是水解决工作者任务，并且也是全社会急迫任务。水资源欠缺和用水效率不高是导致当前供水局限性重要因素，自然条件无法变化，但是在用水效率方面，国内和发达国家尚有很大差距，国内万元GDP用水量是世界平均水平4倍左右，工业万元增长值取水量是发达国家510倍，国内灌溉水运用率仅为43，为世界先进水平一半，由此可见，无论是工业还是农业节水潜力还是很大。 b 全民节水 节水是全民义务，哪个人不用水，哪个行业不需要水，因而，节水不只是水行业任务，并且是所有行业和全体公民共同任务。 至，国内总用水量约5300亿m3，其中农业3430亿m3，（约占64.5），工业1170亿m3（约占22），生活630亿m3（约占12）。 农业节水：喷灌、滴灌；生活节水：节水龙头，厕所水箱。 工业节水：一方面是生产工艺改革，充分运用生产过程中产生废热，采用不用水工艺（空冷）等。 请看这一现象，钢铁、石化、电力、石油、纺织、化工等行业生产厂，无不冷却塔林立，大量热量通过冷却塔散发到大气之中，这不但是能量挥霍，也是水资源极大挥霍。对于冷却塔所蕴藏巨大能量，很值得进行研究、挖潜。以全国循环水量4亿m3/h，冷却降温t=10 计算，损失热量为41012千卡/h，折合原则煤为0.57106吨煤/h，天然气0.47106米3/h，这仅是一小时热量损失。按年8000h计算，折合为45.6亿吨煤，约40亿m3天然气，是国内煤年产量2.4亿吨19倍，多么巨大能源挥霍。可见节能、节水是有巨大潜力。 另一方面是水行业节水，在工业用水中7080是循环水补充水，可见循环水在工业节水中重要作用。当前生产工艺还做不到热能所有运用，也就是说冷却塔还需继续存在，循环水还得继续使用，那么循环水节水效益究竟有多大呢？ 循环冷却水节水作用，对比直流冷却水而言是非常巨大。上个世纪五十六十年代，国家工业建设刚刚起步，工业用水量很少，相对来说水资源是丰富，因而诸多工厂公司都采用直流冷却水，既简便又省钱。但是随着工业建设发展，水资源逐渐紧张，迫使工厂公司不得不采用循环冷却水。采用这一办法究竟能节约多少水呢？以10000m3/h直流冷却水为例，改用循环冷却水，温降10，浓缩倍数N为3，只需240m3/h，若N=5，则需200m3/h，可见节水巨大成果。同步从上面数据也可以得出这样一种结论，循环冷却水系统自身节水取决于浓缩倍数高低产。 因而在工业用水中节水最有效办法，就是采用循环水，高浓缩倍数。最初人们想法比较简朴，觉得把水循环起来，温升降下来即可，但是问题远非这样简朴，循环水在运营过程中产生一系列问题，如果不能较好解决，则循环水主线无法运营。例子诸多，如北京化工厂（结垢），栖霞山化肥厂（生物泛滥）。归结起来，循环水运营过程中所产生重要问题如下： a水垢由于循环冷却水在冷却过程中不断地蒸发，使水中含盐浓度不断增高，超过某些盐类溶解度而沉淀。常用有碳酸钙、磷酸钙、硅酸镁等垢。水垢质地比较致密，可以防止对金属面腐蚀，但是却大大减少了传热效率，0.6毫米垢厚就使传热系数减少了17.9。 b污垢污垢重要由水中有机物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉尘等构成，垢质地松软，不但减少传热效率并且还引起垢下腐蚀。 c腐蚀循环冷却水对换热设备腐蚀，重要是电化腐蚀，产生因素有设备制造缺陷、水中充分氧气、水中腐蚀性离子（Cl-、Fe2+、Cu2+）以及微生物分泌黏液所生成污垢等因素，腐蚀后果十分严重，不加控制极短时间虽然设备报废。 d微生物孳生 由于循环冷却水中有充分氧气、适当温度及丰富营养，很适合微生物生长繁殖，如不及时控制将迅速导致水质恶化、发臭、变黑，大量黏垢沉积，设备腐蚀加剧。因而循环冷却水解决核心即是控制微生物繁殖。面对上述这些问题，人们在生产实践中，不断总结、摸索和研究，掌握了治理这些危害办法和技术，从而保证了循环冷却水系统稳定运营，也保证了公司生产活动安全、高效、持久运营。“工业循环冷却水解决设计规范”就是把人们长期积累实践经约和科研成果，通过高度概括与浓缩，以规范形式呈现出来，其目是为生产、建设、科研、设计和施工服务，为它们提供根据。 1.4 工业循环冷却水解决规范GB50050-特点规范修订版以及前两版，其重要特点就是以节水为目，随着国家经济建设发展，修订版节水办法突破了原有框框，增长以再生水（解决后污水）为补充水内容，为节水减排，保护环境创造了新条件，同步修订版还增长了直冷开式循环冷却水内容，即普通称谓浊环水系统，扩大了规范覆盖面。涵盖了以淡水为补充水所有循环冷却水系统。海水作补充水循环水系统，限于技术成熟限度，本次未曾纳入，随着技术不断完善，也将陆续收入到规范中。本次工业循环冷却水解决规范修订是一次全面修订，修订内容诸多，将在背面详细简介。 2. 当前工业循环冷却水解决设计现状、存在问题以及解决办法 2.1 循环冷却水解决设计现状 过去循环冷却水是以设计为主体，从收集循环冷却水系统资料起至水系统设计，设备订货，现场施工，调试开车，设计单位所有参加，但是随着改革开放社会主义市场经济建立，以设计负全责模式发生了很大变化。当前是业主设计水解决公司三位一体建设模式，即由业主通过招标方式选取水解决公司，而后设计单位再依照水解决公司提供水解决方案进行设计。由于水解决公司是专业公司，掌握循环冷却水解决技术和积累了丰富经验，因而，更能有效保证水解决效果。 2.2 存在问题 由于循环冷却水解决设计是三方参加，必然会由于三方立场、观点不同而对问题解决产生分歧，因而经常发生设计条件重复修改，浮现问题屡议不决，严重影响了工程进度和工程设计质量。下面我把工业循环冷却水解决规范修订过程中牵涉到某些技术问题，简要简介如下： a 循环水补充水水质条件 普通，设计单位对业主提供水质资料，以阴阳离子毫克当量平衡来校核其精确性，当分析误差2则合格。而当前国际单位中没有毫克当量这个单位，而是制定了以摩尔为单位。什么是摩尔？ 摩尔（mol）表达一种系统物质量，该系统所包括基本单元数与0.012kg碳-12（12C）原子数相等。 在使用摩尔时，必要指明基本单元，它可以是分子，原子、离子以及其他基本单位，或这些单位特定组合。 已知1个C原子质量是1.99310-26kg，因此1mol 12C所含碳原子数目为： 由于任何一种克原子、分子、离子、电子基本单元都包括6.021023个基本单位，这个数即称为阿佛加德罗常数。 换句话说，某物质所具有基本单元数为阿佛加德罗常数多少倍，即是多少摩尔n，n可由下式计算： 对这一问题，因此要详细简介，因素是在这个单位上有许多错误观点。 a业主提供水质分析资料，有某些是以物质（离子）摩尔量来平衡，这是错，应当以物质（阴阳离子）所携带电荷量来平衡。 b含磷排水解决 由于当前循环冷却水解决配方中，绝大多数均具有一定数量磷组分，因而循环冷却水系统排污水磷含量超标，导致江河湖海富营养化，赤潮、蓝藻大量孽生，严重破坏了生态环境，后果是非常可怕。虽然现行工业循环冷却水解决规范中对排水水质指标作出了严格规定，但是现实循环冷却水系统无一进行解决，其中重要问题是经济问题，技术上不存在问题。那么如何来算经济帐，这就规定咱们站在一种比较高水平上，不是只算本单位经济帐，而是要从全社会角度算帐，要为全民族和子孙后裔着想，这个问题就好解决了。 c 预膜水解决 预膜水中污染物数量，更是大大超标。由于预膜水排放是间断性，开车、检修基本上是一年一次，这就更增长了它解决难度，现状也是不经解决直接排放。 d 旁滤设施 现行规范和修订规范对旁滤量规定均为15，但是考虑到有些多尘地区公司反映，旁滤量局限性，因此增长了多尘地区或灰尘指数偏高地区可恰当提高。 当前旁滤设施多采用无阀滤池或机械过滤器，据有些厂家反映，过滤效果不佳。分析因素也许是低浊度条件下，悬浮物胶体颗粒很微小，单纯筛分过滤不易去除，规范阐明中建议投加混凝剂。 过滤器型式可选取多样化，有公司（济南炼油厂）将无阀滤池改为以色列管道过滤器，但效果不佳，最后改为浮盘式纤维过滤器，电动控制，进水浊度78，出水35。 e关于水泵净正吸入水头 这不是本规范范畴，但是这是水解决设计中此前存在问题。过去选泵，只要满足水位超过泵顶20cm即可启动运营，这一概念是不够精确，对于小型离心泵，常温水体，普通是没有问题，但是对大型立式离心泵、轴流泵，特别是热水泵一定要计算净正吸入水头，该值一定要不不大于水泵样本气蚀余量。2.3 现存问题如何解决 a 应尽快制定某些关于工程建设各方责任规范或规定，理顺各方关系。 b加快推动无磷、无有害金属水解决配方。当前已有某些厂家声称握有无磷水解决配方，但当水解决设计上推荐时，却又给不出详细数据，这阐明无磷水解决配方还不成熟，据咱们理解国际上比较知名水解决公司，其无磷水解决配方也只合用于某些水质。 如果无磷水解决配方成功推出，则上述两大污染问题则可迎刃而解，所带来效益时非常巨大。 建议这一问题，应当由水解决协会组织水解决药剂生产厂家、顾客和科研单位一起攻克技术难关，我想这个问题难度总比探月要简朴得多吧，集中社会力量，运用中华人民共和国特色社会主义制度优越性，一定会不久解决。 c 对现实超标排污水和预膜水，建议还是送污水解决厂解决。本次工业循环冷却水解决规范修订，对含磷污水解决也给出了详细技术方案。 3. 工业循环冷却水解决设计规范合用范畴及其术语 3.1 工业循环冷却水解决规范合用范畴在修订版 总则1.0.2条明确规定：“本工业循环冷却水解决规范合用于以地表水、地下水和再生水作为补充水新建、扩建和改建工程循环冷却水解决设计”。也就是说，除海水循环外，别的所有循环冷却水解决设计均合用。这里需要阐明一点，循环冷却水水量多少不同，有几十万吨/h，有几百吨/h，甚至几十吨/h，几吨/h，与否也合用呢，可以明确地告诉你，不论规模大小，这本规范均合用，但是，小规模循环冷却水解决，按照这本规范来设计，自然有些小题大做，例如几十吨循环说与否还需要旁滤，与否还需要预膜，这些问题都要重新加以考虑，当前，正酝酿编制一本中小型循环冷却水解决规范，以解决这方面问题。 3.2 名词术语 人们都是循环冷却水解决方面内行，诸多术语都了如指掌，我只是把这次工业循环冷却水解决规范修订提出某些新术语解释一下，以便在工业循环冷却水解决规范中遇到这些名词时，不至产生误解。 a 循环冷却水系统Recirculating Cooling Water System 以水作为冷却介质，并循环运营一种给水系统，由换热设备、冷却设备、解决设施、水泵、管道及其他关于设施构成。 b 间冷开式循环冷却水系统（间冷开式系统）Indirect Open Recirculating Cooling Water System 循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与大气直接接触散热循环冷却水系统。 c 间冷闭式循环冷却水系统（闭式系统）Indirect Closed Recirculating Cooling Water System 循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与冷却介质也是间接传热循环冷却水系统。 d 全闭式系统Totally Closed System 系统中循环冷却水不与大气接触间冷闭式循环冷却水系统。 e 半闭式系统Semi Closed System 系统中循环冷却水局部与大气接触间冷闭式循环冷却水系统。 f 直冷开式循环冷却水系统 （直冷系统）Direct Open Recirculating Cooling Water System 循环冷却水与被冷却介质直接接触换热且循环冷却水与大气直接接触散热循环冷却水系统。 g 开式系统 Open System 间冷开式和直冷系统统称。 4. “工业循环冷却水解决设计规范”重要修订内容 本次修订是一次全面修订，每一章、每一节，甚至大多数条文都做了不同限度修改，我在这里就没有必要逐条解释了，我这里只是将重要修改及其因素简介一下。 先阐明各项数据是如何制定，人们都懂得水解决是实验科学，诸多水解决数据都是从实践或实验中得出，而非经计算得出，例如Cl-指标，咱们是依照国内诸多公司循环冷却水运营数据，综合选取比较先进指标而拟定，而不是计算得出。当前也无法计算。其他水解决指标拟定也都类似。 4.1 循环冷却水水质指标和水解决控制指标修订 水质指标和控制指标是反映水解决技术一面镜子，长期以来，国内在循环冷却水解决技术进步，必然要导致水质指标一系列数据修改。 a 浊度： 现行规范使用名称是悬浮物，指标数据没有修改，修订版工业循环冷却水解决规范只是将项目名称改为浊度。为什么这样修改呢，虽然两者都是表达水中悬浮固体含量，但是两者所示悬浮颗粒直径却不相似，悬浮物所示颗粒粒径为1m以上，而浊度所示颗粒粒径为1nm1m，即普通所说胶体物质，并且两者测试办法也不同，前者是过滤法测定，后者是运用光学原理测定。两者并没有换算关系。由于胶体物质对循环冷却水产生污垢、菌藻孳生起着至关重要作用，因此将悬浮物质指标改为浊度更为确切，并且应将这一指标尽量控制在更低水平。循环冷却水浊度对换热设备污垢热阻和腐蚀速率影响很大，因此规定越低越好。工厂运营实践证明循环冷却水系统设有旁滤池时，补充水浊度可控制在5NTU以内，国内大某些地区循环冷却水浊度可以控制在10NTU如下，因而表3.1.1-6规定板式、螺旋板式和翅片管式换热设备，浊度不适当不不大于10NTU，其他普通不应不不大于20NTU，工厂运营数据表白这一规定完全满足本规范污垢热阻值指标。 对于电厂凝汽器，因其传热管内循环冷却水流速普通均不不大于1.5m/s，此外凝汽器均设有胶球清洗设施，因而电厂凝汽器内循环冷却水浊度指标可恰当放宽。 b pH值：新版pH范畴比现行版范畴要宽，反映了药剂缓蚀阻垢性能提高。 c 钙硬度甲基橙碱度：这个项目现行规范是将Ca2+和碱度分列，采用综合指标更加科学。 CaCO3溶度积 从上式可以看出：CO32-是随之H+浓度而变化，当H+高时，CO32-转化为HCO3-，而增大了溶解度，因而导致CaCO3沉淀是由两个因素构成，即H浓度（碱度）和Ca2+含量两个因素构成。 碳酸钙稳定指数RSI3.3，这也是控制碳酸钙沉淀一种指标，它是依照碳酸钙饱和指数计算得出。有各种计算式，推荐计算公式为： pHs9.70+A+B-C-D A总溶解固体系数 B温度系数 C钙硬系数 D碱度系数 水质稳定性判断： （1）. Langlier Is=pH-pHs Is0 碳酸钙过饱和 Is0 碳酸钙不饱和 Is0 饱和状态 但是由于碳酸钙结晶时介稳区影响，上述判断有误差，实践经验指数为 Is0.52.5 稳定 Is0.5 腐蚀 Is0.5 结垢 （2）.稳定指数 S=2pHs-pH S6.0 稳定 S3.7 严重结垢 3.7S6.0 结垢 6.0S7.5 腐蚀 S7.5 严重腐蚀 （3）. 结垢指数，临界pH值，极限碳酸盐硬度等。 d 总铁 铁离子为天然水中微量离子，锰离子含量更少，约为铁离子十分之一。普通两者共存，不易分离，故常以铁含量来代表铁和锰离子总量。 水中总铁含量涉及胶态铁和亚铁离子两某些。胶态铁为三价铁，普通以氢氧化铁或铁氧化物水合物呈胶体状态悬浮于水中。在循环水系统中，会沉积在水冷器表面上，形成黏着性强、难清除污垢，并能导致垢下腐蚀。胶态铁在预解决混凝、沉淀过程中可被除掉一某些。亚铁离子为溶解性离子，在循环水系统中，能增进碳酸钙结晶并沉积，在采用磷系水稳剂时，有也许声称黏结性很强磷酸亚铁污垢，还是铁细菌繁殖营养源。普通对补充水总铁含量规定0.20.5mg/L。循环水中总铁指标0.5mg/L。以往循环水中总铁有不控制，有控制0.5mg/L、1.5mg/L或2.0mg/L。依照不少系统记录资料来看，控制总铁 0.5mg/L是完全可以做到，这种水腐蚀速率都很低。总铁如达到1.5mg/L或2.0mg/L时，事实上腐蚀速度已经超标。控制循环水总铁量除需控制补充水总铁量之外，重要改进水缓蚀性能。 国内诸多厂运营数据，总铁均在1mg/L如下，国外可达2.0mg/L。 e 氯离子 对于循环冷却水中氯离子指标，不但国内并且在国际上也是众说纷纭、指标各异，由此给设计工作带来诸多不便，甚至无所适从。 氯离子指标对循环冷却水解决影响很大，指标不切实际将导致设备腐蚀损坏或水解决费用增长，因而制定一种合理指标是非常必要。本次工业循环冷却水解决规范修订氯离子指标，其依照是什么？与否科学合理？就这一问题做如下阐明。 n 氯离子腐蚀作用及其影响条件 氯离子是天然水中普遍存在腐蚀阴离子。氯离子-有极高极性增进腐蚀反映，又有很强穿透性，容易穿透金属表面保护膜，导致缝隙腐蚀和孔蚀，特别是对奥氏体不锈钢导致腐蚀开裂，危害很大，能使水冷器在短期内报废。化工、炼油、冶金等行业中诸多奥氏体不锈钢设备耐氯离子腐蚀性能较差，因而本次修订是专门针对奥氏体不锈钢及碳钢换热设备。 影响不锈钢腐蚀开裂重要因素有如下几种： （1）设备内应力，这是在设备加热过程中形成，正规厂在设备制做完毕后，虽然通过热解决消除应力，但仍有残留，此外设备在安装、生产过程中，由于温度、机械等因素也都会使设备产生内应力，在这些应力部位，氯离子很易积聚导致腐蚀。 （2）氯离子催化作用是在设备存在有内应力状况下产生，由于氯离子催化作用而使不锈钢设备产生应力腐蚀开裂，一方面是从点腐蚀、缝隙或腐蚀沟槽上开始，使被破坏钝化膜无法修复，故腐蚀不断加深，直至金属呈枝状裂纹而被破坏。有资料简介只要每升几毫克氯离子，甚至0.2mg/L 氯离子就可产生腐蚀开裂，上海金山化工厂不锈钢球罐被氯离子腐蚀开裂实例也印证了这一结论。此外，氯离子在缝隙中或污垢下容易富集而产生氯离子高浓度，例如某厂循环冷却水中氯离子约200 mg/L，但在损坏壳程水冷器管板与管程连接缝隙处，氯离子则高达030000 mg/L，而现场管程水冷器未发生应力腐蚀开裂现象，因素是壳程水冷器有缝隙并且水流速低，为氯离子富集创造了条件。再有某厂投产仅两个月时间，大批换热器就发生了因腐蚀开裂而泄露，当时循环冷却水中氯离子含量仅2050 mg/L，可见氯离子多少并不是产生腐蚀开裂唯一因素。 （3）温度诱导作用，众所周知，温度是化学反映重要因素，腐蚀开裂也不例外。在拉应力和氯离子都存在条件下，温度较低腐蚀不明显，温度升高则腐蚀开裂加剧。有资料以为奥氏体不锈钢达到70C时就产生腐蚀。现场发现，应力腐蚀开裂均发生在水冷器热端，即工艺介质进口端，冷端不产生腐蚀，介质温度不大于150C水冷器也未发现过腐蚀开裂。 （4）污垢、水流速也是影响腐蚀重要因素，这两个因素互有因果关系，流速低不易扩散，利于氯离子富集，同步也易使污垢沉积，加剧氯离子富集和腐蚀。同样条件下，壳程设备较易发生腐蚀因素也就在此。 n 国标及国际上各厂商氯离子指标 当前国际上还没有一种统一循环冷却水水质原则，因而各厂商原则只是依照本厂经验拟定。因此原则五花八门、高低不一，有公司限制很严，规定应不大于100 mg/L，甚至不大于50 mg/L，但有公司则不太严，规定为400 mg/L，尚有公司则不限制。浮现这种状况重要是各公司受自身经验所限和对当代循环冷却水解决技术缺少理解所致。国内现行原则对氯离子规定是300 mg/L。依照调查，这一指标是偏低。 n 对氯离子防腐办法 针对循环冷却水腐蚀（涉及氯离子腐蚀）防护，当前国内惯用有两种办法，一种是药剂解决法，即在循环冷却水中投加阻垢缓蚀药剂，控制腐蚀，另一种则是材料防腐，选取抗腐蚀材料制作换热器，前一种办法是当前广泛采用，后一种仅在电力行业较为普遍。 水解决药剂法惯用缓蚀剂有铬酸盐、聚合磷酸盐、有机磷酸盐、钨酸盐、钼酸盐、硅酸盐、硫酸亚铁等，由于环保限制和价格因素等因素，当前使用最多是磷系水解决配方，硫酸亚铁仅在电力行业使用，用于对铜凝汽器保护。磷酸盐保护作用是通过与水中钙离子或腐蚀产物亚铁离子相结合，生成以聚合磷酸钙铁为重要成分络合物，依托腐蚀电流电沉积于阴极表面形成沉淀膜保护金属不被腐蚀。由于无毒、价廉而被广泛采用。 火力发电厂凝汽器管选材导则。 n 氯离子指标对循环冷却水解决影响 氯离子对循环冷却水解决影响，重要是限制了循环水浓缩倍数提高。国内北方地区，地下水、河水氯离子含量均比较高，以沧州地区为例，氯离子含量高达150200 mg/L，按现行国标，基本上不能直接循环使用，由此可见氯离子指标对节约用水制约作用。固然，上述水质通过解决后，还是可以用，但是脱除氯离子运用普通常规混凝沉淀过滤办法是做不到，必要用离子互换或反渗入膜法进行解决，才干脱除氯离子和含盐量，如此则带来解决工艺流程复杂化、基建费用增长、原材料消耗（酸碱）、能源消耗（电力）及管理人员增多等。由此可见，氯离子指标提高与循环冷却水解决技术密切有关，可带来巨大节水和经济效益。 国内某些生产厂氯离子指标 依照调查资料，将国内某些典型生产厂循环冷却水运营氯离子数据列表如下： 表2 循环冷却水中氯离子含量厂名 循环冷却水中Cl-含量（mg/L） 浓缩倍数 Cl-控制指标 注燕山炼化橡胶厂 I循 890.75 5.85 900 II循 809.31 3.44 IV循 6501064 4.97 上海石化股份有限公司 腈纶部北组循环冷却水 最高781 最高5.1 800 最低493 最低3.8 平均625.37 平均4.49 secco 循环冷却水 460705 3.045.86 盘锦辽河化工有限集团公司化肥厂 循环冷却水 230250 3 650 （正采用办法将浓缩倍数提高5） 大庆石化水气厂一循 循环冷却水 260.9 5 300 表中所列各厂循环冷却水系统换热设备材质，涉及碳钢和不锈钢，设备型式有管程也有壳程。 n 氯离子指标修订值 许多著作和研究都对氯离子腐蚀机理作了定性分析，但是要从定量分析拟定氯离子指标，当前还是不也许，由于牵涉因素条件太多。 本次修订氯离子指标，重要还是来自实践和某些专家调查结论，最后氯离子指标修订值由现行规范300 mg/L提高至700 mg/L，虽然既有工厂运营氯离子指标高达1000 mg/L以上，但毕竟不太普遍，为稳妥起见，采用平均偏上指标。 依照前面所述，氯离子腐蚀不是单一因素，因而在拟定氯离子指标同步，还对换热器材质、水侧壁温、设备冷却水出口水温等作了规定，以保证该指标安全可靠。 附带阐明，氯离子指标是在药剂解决条件下数据，采用此指标时，其他条件（诸如水流速、浊度、pH值、菌藻数量等）也应符合本规范规定。 f 游离氯 现行规范规定0.5mg/L1.0mg/L，修订规范为0.21.0mg/L，当前诸多厂控制指标都是0.21.0mg/L，实际运营中数据在0.150.8mg/L，这阐明如果水质比较好话，较低余氯量也可控制微生物生长。 由于近来接连发生液氯爆炸，运送途中液氯泄露伤人等重大事故，北京市、中石化已明令禁用液氯，在征求意见过程中，也有禁用液氯建议。对此问题，“规范”修订组通过调查以为，在使用液氯对循环冷却水解决过程中，从未发生过重大事故，只要加强管理，严格执行安全操作规程，完全可以保障安全生产。并且当前诸多单位都在使用液氯，如果及时取消液氯杀菌尚有困难，当前世界上仍有许多国家循环冷却水解决还在使用用液氯杀菌。况且液氯价格便宜，使用以便，深受操作人员欢迎，通过对取消液氯使用单位调查，它们还是很乐意恢复使用液氯。因而本次修订依然保存液氯使用，只是在推荐排序上做了调节，毕竟液氯是一种危险品，在生产、制造、运送和使用各个环节中存在巨大风险，从安全角度上讲应逐渐淡化。 4.2 循环冷却水控制指标修订 a 污垢热阻值 间冷开式循环冷却水系统污垢热阻值：现行规范是宜为1.7210-43.4410-4m2k/w，修改版改为应不大于3.4410-4m2k/w，并增长了粘附速率指标15mg/cm2。 污垢热阻是一种很重要数据，设计阶段它关系到换热器换热面积大小，也就是设备投资多少，运营阶段则与传热效率、能量消耗、产量高低密切有关。 b 腐蚀速率 现行规范规定，间冷却开式循环冷却水系统换热器碳钢管壁腐蚀率宜不大于0.125mm/a，修订规范为：碳钢设备传热面水侧污垢热阻值应不大于0.075mm/a。 c 微生物控制指标 现行规范规定，敞开式系统循环冷却水中异养菌宜不大于5105个/mL，生物黏量不不不大于3mL/m3。 这里需要解释一下，什么是异养菌和自养菌两类。 自养菌（无机营养型）能直接运用无机物如空气中二氧化碳及无机盐类作为营养来源，合成细胞所需要碳源，微生物。 异养菌是运用环境中有机碳化合物进行氧化发酵得到细胞所需要营养物。 循环冷却水中，以异养菌生长繁殖最快，数量也最多。它代表水中大某些细菌数量，普通以异养菌数量代表水中细菌总量。 微生物在循环冷却水系统中大量繁殖，会使循环冷却水颜色变黑，发生恶臭，并形成大量黏泥沉积于冷却塔和换热设备内，隔绝了药剂对金属保护作用，减少了冷却塔冷却效果和设备传热效率，同步还对金属设备导致严重垢下腐蚀，微生物对循环冷却水系统危害较之水垢、电化腐蚀来说更为严重，因而控制微生物危害是首要。 循环冷却水中生物黏泥量多少直接反映出系统中微生物危害限度，因而生物黏量控制是非常重要。本次修订为不大于3mL/m3。 d 浓缩倍数 循环冷却水自身节水重要体当前浓缩倍数上，高浓缩倍数比低浓缩倍数节水，但这不是说浓缩倍数越高越好，由于浓缩倍数不不大于5则节水效果不明显，并且对水解决带来很大难度并且在经济上也需要更多耗费，依照当前工厂运营状况浓缩倍数多在5左右，中石油、中石化规定基本也是这个水平。当前，在新项目设计上浓缩倍数也多采用5这一指标，结合国内用水和水资源短缺现状，本次修订将现行工业循环冷却水解决规范中浓缩倍数由3提高到5。 浓缩倍数由3提高到5能节约多少水呢？咱们先作一种简朴计算： 在浓缩倍数1.510条件下，通过对循环冷却水量为10000m3/h计算得出下表： 计算条件：气温40，K值选用0.0016/。 表3 不同浓缩倍数系统补充水量与排污水量浓缩倍数计算项目 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 10.0 循环冷却水量R（m3/h） 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 水温差t（） 10 10 10 10 10 10 10 10 排污水量B（m3/h） 320 160 80 53.3 40 32.0 26.7 17.8 补充水量M（m3/h） 480 320 240 213.3 200 192 186.7 177.8 排污水量占循环冷却水量比例（%） 3.20 1.60 0.8 0.53 0.4 0.32 0.27 0.18 补充水量占循环冷却水量比例（%） 4.8 3.2 2.40 2.13 2.00 1.92 1.87 1.78 本次工业循环冷却水解决规范修订，将浓缩倍数从3提高到5倍，近上表计算成果，节水效果能提高0.4个百分点，折合全国节水量可达176亿m3之多，这是一种很可观数量。当前诸多新工程项目不但规定高浓缩倍数，甚至还限制使用新水，可见用水形势紧张限度，此外国内各行各业为求节水也都纷纷研制新水解决药剂解决配方，达到浓缩倍数5公司比比皆是，甚至有少数公司已达到浓缩倍数10以上，可见这一指标还是可以作到，虽然由此也许引起某些运营费用增长，但是面对有限水资源和经济建设可持续发展需要，孰重孰轻显而易见。 冶金、电力行业在制定水平衡方案时往往为了满足串级用水（冲灰等）需要，加大循环冷却水系统排污水量，因而减少了浓缩倍数，但是只要减少新鲜水用量，浓缩倍数不受此限。 4.3 扩展了间冷闭式循环冷却水解决内容现行工业循环冷却水解决规范关于间冷闭式系统条文只有十条规定，普遍反映缺少可操作性，本次修订依照人们意见，增订至十六条，重要内容涉及密闭系统水质指标、系统设计计算、阻垢缓蚀和清洗予膜等。 4.4 增长了直冷循环冷却水解决内容 直冷循环冷却水重要用于冶金、电力行业，化工也有少量应用，由于直冷循环冷却水用水量很大并且水质较差，具有各种有害物质，增大了水解决难度，并且系统排污水也会导致环境污染，关于行业迫切需要一本规范作为设计根据。当前国内尚无这方面国标或行业原则，制定这某些原则将对节水减少污染起很大作用。 重要增订内容涉及直冷循环冷却水水质指标、系统设计、阻垢缓蚀解决、沉淀过滤解决、泥浆解决等内容。 4.5 增长了再生水解决内容 污水经解决后（即再生水）用作循环冷却水系统补充水作法，在国内使用还不普遍，国际上已被某些较发达国家广泛采用。该办法对于节约水资源很有成效。本次修订就此内容增长了一章两节，重要内容为普通规定、水质指标、深度解决工艺及某些核心设计数据。 4.6 加酸解决这次工业循环冷却水解决规范修订增长了加酸解决内容，早在规范第一版工业循环冷却水解决规范GBJ50-83中就有加酸内容，但在第二版工业循环冷却水解决规范GB50050-95中删去，到当前修订版又把加酸解决内容加了进来，这不是简朴重复，而是螺旋上升，初期加酸解决，由于加酸量不易控制，同步又受到缓蚀剂性能限制，紧张加酸过量引起腐蚀，因而规范中不推荐这一办法。但是随着投加设备和控制水平改进，以及新配方开发，加酸解决优越性突现出来，这个办法既经济又简便，诸多厂家都采用此法提高浓缩倍数。 4.7 水质分析资料校核本次规范修订增长了水质分析资料校核计算，精确无误水质资料室循环冷却水解决设计基本。 规范中推荐校核公式是基于水电中性这一性质，公式单位完全符合国际规定原则单位，避免因用毫克当量/L。公式如下： 式中 阳离子毫摩尔浓度（mmol/L）； 阴离子毫摩尔浓度（mmol/L）； 阳离子电荷数； 阴离子电荷数。分析误差2。 4.8其他 除了上述修订之外，在总则、术语、符号、旁流水解决、补充水解决、排水解决、药剂贮存和投配、监测控制和检测各章均作了某些修订。 4.9 与国外原则比较 当前国际上还没有循环冷却水解决设计原则，国内现行循环冷却水解决原则是国内独有型式，当时在编制工业循环冷却水解决规范第一版时，重要技术和指标还是来自国外某些大型水解