循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施
换热器发生结垢的原因及处理方法
换热器发生结垢的原因及处理方法换热器的结垢每年耗资巨大，严重时会影响安全生产的进行。
换热器的结垢是指换热器与不洁净流体相接触而在固体表面上逐渐积聚起来的那层固态物质。
结垢对换热设备的影响主要有：由于污垢层具有很低的导热系数，从而增加了传热热阻，降低了换热设备的传热效率；当换热设备表面有结垢层形成时，换热设备中流体通道的过流面积将减少，导致流体流过设备时的阻力增加，从而消耗更多的泵功率，使生产成本增加。
根据结垢层沉积的机理，可将污垢分为颗粒污垢、结晶污垢、化学反应污垢、腐蚀污垢、生物污垢等。
1、颗粒污垢：悬浮于流体的固体微粒在换热表面上的积聚。
这种污垢也包括较大固态微粒在水平换热面上因重力作用的沉淀层，即所谓沉淀污垢和其他胶体微粒的沉积。
2、结晶污垢：溶解于流体中的无机盐在换热表面上结晶而形成的沉积物，通常发生在过饱和或冷却时。
典型的污垢如冷却水侧的碳酸钙、硫酸钙和二氧化硅结垢层。
3、化学反应污垢：在传热表面上进行的化学反应而产生的污垢，传热面材料不参加反应，但可作为化学反应的一种催化剂。
4、腐蚀污垢：具有腐蚀性的流体或者流体中含有腐蚀性的杂质对换热表面腐蚀而产生的污垢。
通常，腐蚀程度取决于流体中的成分、温度及被处理流体的pH值。
5、生物污垢：除海水冷却装置外，一般生物污垢均指微生物污垢。
其可能产生粘泥，而粘泥反过来又为生物污垢的繁殖提供了条件，这种污垢对温度很敏感，在适宜的温度条件下，生物污垢可生成可观厚度的污垢层。
6、凝固污垢：流体在过冷的换热面上凝固而形成的污垢。
例如当水低于冰点而在换热表面上凝固成冰。
温度分布的均匀与否对这种污垢影响很大。
防止结垢的技术应考虑以下几点：1、防止结垢形成；2、防止结垢后物质之间的粘结及其在传热表面上的沉积；3、从传热表面上除去沉积物。
防止结垢采取的措施包括以下几个方面：一、设计阶段应采取的措施在换热器的设计阶段，考虑潜在污垢时的设计，应考虑如下几个方面：1、换热器容易清洗和维修(如板式换热器)；2、换热设备安装后，清洗污垢时不需拆卸设备，即能在工业现场进行清洗；3、应取最少的死区和低流速区；4、换热器内流速分布应均匀，以避免较大的速度梯度，确保温度分布均匀(如折流板区)；5、在保证合理的压力降和不造成腐蚀的前提下，提高流速有助于减少污垢；6、应考虑换热表面温度对污垢形成的影响。
循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施
循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施1.水中硬度高：水中含有大量以碳酸钙和碳酸镁为主的硬度成分，当水循环过程中温度升高后，硬度成分就会析出形成垢。
处理措施：使用软水，通过水处理设备如软化器或反渗透系统来减少水中的硬度成分。
2.水中含有有机物：循环冷却水中含有有机物，这些有机物在温度变化条件下会发生化学反应，生成沉淀物。
处理措施：使用适当的水处理试剂来稳定有机物，并保持水体的清洁。
3.循环冷却水中含有微生物：水中的微生物如藻类、细菌和真菌会在换热器内壁形成生物膜，进而导致结垢。
处理措施：使用杀菌剂来抑制微生物的生长，定期清洗换热器。
4.放热水性质变化：放热水循环过程中，温度升高，水中盐类溶解度增加，导致结垢。
处理措施：控制水质中的含盐量，定期检测水质。
1.氧腐蚀：水中含有氧气，当水接触金属表面时，氧气可以与金属发生氧化反应，导致金属腐蚀。
处理措施：使用氧化剂来控制水中的氧含量，或者使用缓蚀剂来形成保护膜。
2.酸腐蚀：循环冷却水中可能含有酸性物质，如硫酸、盐酸等，这些酸性物质会导致金属腐蚀。
处理措施：控制水质的酸性物质含量，使用缓蚀剂来形成保护膜。
3.碱腐蚀：循环冷却水中可能含有碱性物质，如氢氧化钠、氢氧化钙等，这些碱性物质会导致金属腐蚀。
处理措施：控制水质的碱性物质含量，使用缓蚀剂来形成保护膜。
4.废气腐蚀：有些工业过程中会产生含有腐蚀性气体的废气，这些废气经过冷却后溶解在水中，导致金属腐蚀。
处理措施：使用除气设备来除去废气中的腐蚀性气体，使用缓蚀剂来形成保护膜。
对于循环冷却水换热器结垢和腐蚀问题的处理措施主要有以下几点：1.定期检测和监测换热器水质，包括PH值、硬度、溶解氧等指标，并根据结果采取相应措施。
2.定期清洗换热器内部，使用适当的清洗剂和工艺来去除结垢和沉积物。
3.定期对换热器进行维护和检修，包括清洗管道、更换损坏的部件等。
4.使用适当的水处理设备，如软化器、反渗透系统等来处理水质。
化工企业换热器结垢原因分析及清洗方法
化工企业换热器结垢原因分析及清洗方法摘要：化工企业在我国社会发展過程中占据着非常重要的地位，随着社会经济水平的不断提高，该企业也得到了相应的发展.。
就从目前的情况看来，化工企业在生産发展過程中会使用到各种各样的仪器设备，在众多仪器设备當中比较关键的就是换热器，然而换热器在实际运行的时候容易受到各种因素所带来的影响，这样就会出现结垢现象，从而其自身整体性能也就会受到较大程度的影响.。
为此，化工企业相关管理人员要对换热器结垢原因进行充分分析，进而采取有效的措施来进行清理，这样才可以提高换热器运行效果.。
关键词：化工企业；换热器；结垢原因；清洗前言：通過实际调查发现，换热器在化工企业生産发展當中占据着非常重要的地位，是进行冷热交换的一种重要的静设备，然而其在运行過程中容易出现结垢，这就要求相关工作人员要对各种结垢原因进行充分考虑，在此基础上严格按照相关的要求和规定来对其进行清理.。
另外，在清理過程中要对先进的清理方法和手段进行合理应用，这样不仅能够提高整体清洗效果，而且还能够确保换热器可以发挥出其自身应有的作用.。
一、换热器结垢原因分析（一）换热介质的化学成分就从目前的情况看来，在换热器當中最为常见的换热介质就是水，不過这种换热介质當中好友一些杂质，这样就会导致结垢现象的出现，并且还会带来非常严重的影响.。
在通常的情况下，在水當中以离子或分子状态溶解的杂质可以分为钙盐类、镁盐类等；以胶状态存在的介质就是铁化合物、微生物、冷却循环水當中的污泥等，再加上空气當中尘土及补充水當中存在的悬浮物，这样就会导致这些物质会以较低的流速逐渐沉积在换热器當中.。
另外，换热器壁面比较常见的就是微生物分泌物与水中泥沙、腐蚀産物等相互粘结而形成的黏垢.。
（二）换热器结垢的理化性质所谓的水垢，简单的来说就是受热表面与传热表面所沉积的附着物，随着我国科学技术水平的不断提高，换热器种类也会变得越来越多，其中压缩冷盘等循环冷却式换热器當中含有碳酸氢盐分解所産生的物质和微生物污泥.。
工业循环水系统中结垢和腐蚀现象分析及控制方案
工业循环水系统中结垢和腐蚀现象分析及控制方案摘要：工业水处理是使用化学和物理方法去除水中杂质的过程。
电石生产的特点是很复杂的过程，生产环节与水密不可分。
电石炉是将电能转化为热能的设备,这就决定了它时刻处在高温环境状态下运行。
为了保证电石炉长周期安全运行,对设备各系统进行冷却必不可少。
循环冷却水的再利用尤其可以提高用水过程的效率，循环水的再利用将产生盐分积聚的问题，这些问题会污染并损坏热交换器，降低传热效率并增加设备成本和安全隐患。
关键词：工业循环水系统；结垢；腐蚀前言工业循环水系统中传热面上的结垢现象一直被人们关注，有效降低管线中的结垢速率，实现持续的稳产高产，已成为电石生产领域研究的热点之一。
为保持油藏压力，提高采收率。
为了节约水资源,多数企业目前采用循环冷却水代替普通工业用水，冷却水在对设备降温的同时，其自身温度也在不断上升，有时在夏季设备冷却水出口温度高达60℃以上，这样的工作温度极易形成水垢粘接在设备内壁，从而造成设备换热效果差，而且水垢还会局部脱落、堆积阻塞管路和阀门，导致水流阻力增加，设备壁厚被腐蚀减薄，另一方面会造成垢下腐蚀，甚至穿孔，必须每隔一段时间对结垢严重的管段进行酸洗或停产维修，增加了管线维护费用，严重影响了电石的正常生产和经济效益。
1产生结垢的原因1.1硬垢天然水中溶解有各种盐类物质，有重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等。
其中溶解的重碳酸盐为最多，也最不稳定，容易分解成碳酸盐。
在使用重碳酸盐含量较多的水作为冷却水时，当通过换热器传热面时会受热分解。
当循环水经过冷却塔冷却时，溶解在水中的CO2会逸出，水的PH会升高。
重碳酸盐在碱性条件下会发生以下反应。
Ca(HCO3)2+2OH－=CaCO3↓+2H2O+CO2－3当水中溶解有氯化钙时，还会产生置换反应。
CaCl2+CO2－3=CaCO3↓+2Cl－当水中溶解有磷酸盐时，磷酸根和钙离子还会生成磷酸钙。
3Ca2++2PO3－4=Ca3(PO4)2↓当循环水在冷却蒸发过程中，水分不断蒸发而浓缩，浓缩倍数提高，原来溶解于水中的盐类浓度会不断增加，当其浓度超过同等条件下的饱和溶解度时就会出现结晶析出，形成水垢。
水垢(污垢)的形成及清理方法
水垢（污垢）的形成、清理及预防方法溴化锂吸收式制冷机工作一定时间后,换热器(主要是冷凝器)表面产生的污垢会使换热器传热管管壁热阻增加,从而导致机组的制冷效率降低。
本文简要介绍了溴化锂吸收式制冷机换热器传热表面结垢的危害、成因及有效预防见解,并提出了常见的处理方法,供有关人员参考。
换热器传热表面结垢的危害性：换热器表面结垢无形中增加了管壁的厚度,由于换热器传热管壁的导热系数λ较大(λ钢约为50Ｗ/(ｍ•Ｋ),λ铜约为110Ｗ/(ｍ•Ｋ)),而水垢的导热系数λ很小(λ水<1Ｗ/(ｍ•Ｋ)),仅为前者的几百到几千分之一,这样就大大增加了换热器管壁的传热热阻,降低了换热器的传热效率,减少了冷剂水的再生量,使机组的制冷量下降,造成能量的大量浪费,从而增大了企业的运营成本;换热器传热管结垢后,使冷凝压力升高,冷凝温度与冷却水出口温度的差值增大;结垢还会腐蚀设备,缩短设备的使用寿命,结垢严重时还会使冷却管堵塞,减少水流通截面积,增大水流阻力,增加循环水泵运行费用;所以在溴化锂吸收式制冷机的使用过程中应定期进行冷却水水质检查,并定期进行除垢处理。
换热器传热表面结垢的原因：溴化锂吸收式制冷机换热器表面结垢的原因是多方面的:过饱和溶液中盐类的结晶析出;不同分散度的一些物质的固体颗粒的粘结;有机胶状物和矿质胶状物的沉积;某些物质的电化学腐蚀以及微生物产生等。
这些混合沉淀形成了污垢,其中冷却水里面的溶解盐类(如重碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氯化物、硅酸盐等)产生固相沉淀是结垢的主要原因。
形成固相沉淀的条件是:ａ)随着温度的升高,某些盐类的溶解度下降。
如Ｃａ(ＨＣＯ3)2,Ｃａ(ＨＯ)2,ＣａＣＯ3,ＣａＳＯ4,Ｃａ3(ＰＯ4)2,ＭｇＣＯ3,Ｍｇ(ＨＣＯ3)2,Ｍｇ(ＨＯ)2等。
ｂ)随着水分的蒸发,水中溶解盐类的浓度增高,一些盐因过饱和而析出。
ｃ)被加热的冷却水中发生化学反应,或者某些离子形成另一些难溶的盐类离子。
具备了上述条件的某些盐类,首先在机组换热器水侧的金属表面沉积出原始胚芽,然后逐渐变为具有潜晶形或无定形结构的颗粒,互相聚附,形成结晶或聚团。
换热器设备的腐蚀原因分析及解决措施
换热器设备的腐蚀原因分析及解决措施作者：邢通达来源：《科学与财富》2018年第15期摘要：通过对石油化工装置换热器设备泄漏故障产生的原因进行分析，并针对换热器设备在生产运行中存在的具体实际问题进行分析，最后提出了相应解决办法和预防措施，以保证换热器设备的长周期稳定运行。
关键字：换热器、腐蚀、结垢、检修前言换热器设备是石油化工生产装置中设备的重要组成部分，在石油化工重大设备中占有很大的比例，将近占到整个生产装置工艺设备总质量的百分之四十左右，在热交换设备中大约有三分之一是水冷器。
换热器设备的运行状态关系到石油化工生产装置能否安全平稳运行，而结垢与腐蚀是影响换热器设备安全运行的两大重要因素。
结垢会导致换热器的冷热交换效率下降，使装置能耗增加，而且换热器内部管束表面结垢以后，还会导致产生特定的垢下腐蚀。
腐蚀会致换热器内部管束穿孔，发生泄漏，两种冷热交换介质相互污染混合在一起，影响石油化工装置生产质量；因此，换热器设备的防腐蚀措施是保证石油化工生产装置长周期、平稳、安全运行、节能降耗的重要手段。
一、换热器设备的结垢与腐蚀原理分析换热器设备的结垢与腐蚀根据工作介质不同，在管束的内表面与外表面均会产生结垢或腐蚀。
石油化工生产装置中换热器设备所接触的工作介质主要是油、油气、水等三种介质。
根据各石油化工生产装置换热器设备严重的腐蚀问题，虽然对于流通介质为水的一侧，可以通过水质稳定进行预防处理；轻油或油气一侧通过工艺防腐蚀措施加以解决。
但是在生产中由于工艺操作条件的波动仍会导致换热器设备局部在苛刻条件下发生结垢与腐蚀。
（1）石油化工换热器设备结垢与腐蚀的主要原因分析：1）在生产装置中由于换热器设备年久失修或者经过多次检维修，设备更新换代跟不上，多年长时间运行。
2）石油化工生产装置大部分在工艺流程上存在先天性的设计缺陷，比如：换热器设备位置高，系统管线长；换热器设备串联，而进出口管径太细等缺陷因素，会造成冷介质管道内循环水流量小，流速低，水中的悬浮物沉积会导致产生垢下腐蚀。
发电厂循环水处理的必要性及措施
发电厂循环水处理的必要性及措施发电厂循环水处理的必要性及措施发电厂循环水处理的必要性及措施火力发电厂，循环冷却系统的运行方式分为两种：（1）开放式（2）半开放式。
开放式系统没有冷却设备，只有冷却水泵，适用于靠近江、河、水库等水源充足的电厂，在整个过程中，对水质处理工作较少。
一般发电厂受地理条件限制，多使用半开式循环，冷却水经凝汽器换热后，通过自然通风冷却塔淋至水池降温后循环使用，在此过程中，需采用物理和化学方法进行处理，保证水质在合格范围。
1 循环水处理的必要性循环水作为机组的冷却介质，负责供给凝汽器、冷油器、空冷器等重要设备的用水。
如水质恶化，将导致设备管束结垢，换热效率降低，真空下降，严重时导致设备腐蚀、泄漏，直接影响汽水品质。
循环水质恶化危害：1）降低热交换器的热传导效率；2）水流量降低，管束堵塞；3）垢下腐蚀；4）机组能耗上升；5）维护费用上升。
循环水处理需解决的问题：1）腐蚀问题提高冷却水pH值，选用高效合成耐腐蚀材料，并加耐腐涂层。
2）结垢问题控制冷却水中钙离子浓度，投加药剂。
3）微生物问题投加杀菌剂，采用物理方法，减少阳光直射。
2 循环水处理中的重点1）冷却水在循环使用中，不断蒸发、浓缩。
Ca （HCO3）2受热分解生成难溶CaCO3，即碳酸盐水垢。
循环水处理应防止磷酸盐硬度浓缩，防止Ca （HCO3）2分解，维持极限运行中不结垢的极限碳酸盐硬度值（Ht）。
2）循环冷却水系统中，重碳酸盐是发生水垢附着的主要成份，其浓度随着蒸发浓缩而增加，在其以过饱和状态存在或换热后水温上升时，发生反应。
Ca（HCO3）2→CaCO3+CO2+H2O， CaCO3在换热器表面附着、沉积，形成水垢，水垢导热性能较差。
3）循环水在冷却塔喷淋过程中，溶入大量O2，水中O2以过饱和状态存在，金属表面与之长期接触，溶解氧加剧电化学腐蚀。
4）循环水在使用过程中的不断蒸发和浓缩，盐类物质不断增多，其中Cl-的不断浓缩，致使阳极腐蚀加剧，引起点蚀。
循环冷却水的结垢控制
12-6 循环冷却水处理字体[大][中][小]冷却水的循环使用过程中，通过冷却设备的传热与传质，循环水中的Ca2+、mg2+、Cl-、SO42-等离子、溶解性固体、悬浮物相应增加，空气中的污染物等可进入循环水中，使微生物繁殖和循环冷却水系统的铜管产生结垢、腐蚀，造成凝汽器传热效果恶化和水流截面减少。
其后果主要表现为：(1) 铜管内水的阻力增加;(2) 在设备扬程相同的情况下，冷却水的流量减少;(3) 使凝汽器进出口的冷却水温差加大;(4) 以上均导致凝汽器凝结水温升高，凝汽器内的真空恶化。
当出现上述现象时，就应对循环冷却水予以判别。
一、水质判断在热电厂凝汽器循环冷却系统中形成的水垢，通常只有碳酸盐类，这是因为Ca(HCO3)2易受热分解生成难溶的CaCO3，反应式如下Ca(HCO3)2→CaCO3↓+CO2+H2O(12-36)尤其在循环冷却系统中，它有蒸发和浓缩的作用，因此也容易生成水垢。
循环水中是否有CaCO3析出，都会从水质表现出来，因此要用水质来判断。
水质判断的主要方法有：1.饱和指数法[又称朗格里尔(Langlier)指数法]它是水的实测pH值减去同一种水的碳酸钙饱和平衡时的pH值之差数。
即IL=pH0-pH s(12-37)式中I L——饱和指数;pH0——水的实测pH值;pH s——水在碳酸钙饱和平衡时的pH值。
当I L>0时，有结垢倾向，当I L＝0时，不腐蚀不结垢，当I L<0时，有腐蚀倾向。
pH s可根据水的总碱度、钙硬度和总溶解固体的分析值和温度由表12-31查得相应常数代入下式，即可计算得出：pH s＝(9.3+N s+N t)-(N H+N A)(12-38)饱和指数和稳定指数配合应用，将更有助于判断水质的倾向。
运用指数来判断水质问题有很大的局限性，因为它仅依单一碳酸钙的溶解平衡作为判断依据，没有考虑结晶和电化学过程，更未考虑水中胶体的影响，而且把碳酸钙既作为缓蚀剂又作为污垢来考虑。
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循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施
化工生产中各类介质的热量交换均离不开冷却水换热器这一重要的工业设备，大多数冷却水换热器在使用过程中存在结垢堵塞和腐蚀问题，常出现因换热不够而被迫停车清洗甚至导致换热器的报废更换，严重时会影响生产的安全稳定运行，针对冷却水换热器结垢和腐蚀的原因，阐述了常见的结垢和腐蚀的处理措施。
1、结垢的原因
A、悬浮于循环水中的固体微粒附着在换热器表面，一般由颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐类、胶状物、有无等组成，当含有这些物质的水流经换热器表面时，容易形成污垢沉积物，造成垢下腐蚀，为某些细菌生存和繁殖创造了条件。
当防腐措施不当时，最终导致换热表面腐蚀穿孔泄漏。
B、一般生物污垢均指微生物污垢，循环水系统中最常见的微生物主要是铁细菌、真菌，铁细菌能见溶于水中的Fe2+转化为不溶于水的Fe2O3的水合物，在水中产生大量铁氧化物沉淀以及建立氧浓度差腐蚀电池，腐蚀金属。
C、结晶污垢
在冷却循环水中，随着水分的蒸发，水中溶解的盐类（重碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐）的浓度升高，部分盐类因过饱和而析出，而某些盐类因为则因通过换热器表面受热分解形成沉淀，这些盐类有无机盐组成，结晶致密，被称为结晶水垢。
D、腐蚀污垢
具有腐蚀性的流体或流体中含有腐蚀性杂质对换热器表面腐蚀而产生的污垢，腐蚀程度取决于流体中的成分、温度及被处理流体中的PH等因素，金属腐蚀主要是温度在40～50℃的氧腐蚀，而合成冷排工作温度40～60℃，正好跟金属发生氧腐蚀的温度相吻合，加之循环水的PH值长期偏低，一般都在PH至8.0以下，更容易形成金属腐蚀。
2、腐蚀原因
A、电化学腐蚀是金属最常见的一种腐蚀形式当冷却水系统内
部的金属长期处于水溶液中或潮湿的大气中，金属表面会形成一种微电池，也称腐蚀电池。
阳极上发生氧化反应，使金属溶解，阴极上发生还原反应，使得冷却水系统内金属腐蚀不断进行，进而威胁设备的安全运行。
B、主要是与冷却水系统循环水等介质接触的金属表面上易引起生物腐蚀，生物腐蚀的原因是由于生物体会以有机物缓释剂为食物，生物代谢产生酸，破坏金属耐腐蚀保护层，生物新陈代谢消耗氧，造成金属表面O2浓度不均而引起氧浓差腐蚀
3、处理措施
3.1、降低介质腐蚀性
可以通过除去介质中的溶解氧和氧化剂可以控制应力腐蚀，降低介质中氯离子的浓度，严格控制介质中硫含量也是控制应力腐蚀的有效措施。
3.2、合理的工艺设计
为避免残留液和沉淀物的滞留，焊接时尽量采用双面对焊和连续焊，避免搭接焊和点焊，在焊接工艺中应100%填补焊丝，以保证焊缝成形良好。
3.3、清洗及水质处理
清洗方法有两种，一种是循环清洗（反洗），通过循环水泵进行反洗，这种方式对未堵塞的换热器结垢后的清洗效果较好；第二种是拆开清洗，如果换热器通道被杂质堵塞时就只有拆开来逐个清洗；系统进行了投运前的清洗处理，可使结垢腐蚀速率事故大大减少；进行运行中的循环水处理，可使清除水垢、粘泥、细菌等污垢的周期大大延长。
冷却水换热器的结垢堵塞和腐蚀不仅影响正常生产，更会增加企业运行成本。