循环水腐蚀在线监测技术的研究与应用

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运用电化学法监测循环水腐蚀及评价缓蚀药剂性能的方法

运用电化学法监测循环水腐蚀及评价缓蚀药剂性能的方法循环冷却水系统腐蚀状况在线监测和缓蚀药剂评价的方法介绍在工业循环冷却水系统中，换热器的腐蚀和结垢是影响换热器换热效率的主要因素之一。

目前普遍采用挂片法对其腐蚀状况进行检测，不但挂片法的试验周期长，而且反映的只是金属累积腐蚀数据，无法了解循环水腐蚀状态的波动情况。

设备在运行过程中往往需要了解腐蚀状态的变化情况，以便及时发现设备的腐蚀问题，进而采取必要的防腐蚀措施来解决设备的腐蚀问题。

因此，建立一套实时在线监测系统，在设备正常运行的状态下有效测量出换热器管的腐蚀速率显得相当必要。

随着我国电化学监测仪器的发展，电化学监测技术的应用越来越广泛，国内的在线监测技术也取得了突飞猛进的发展。

现在国内已经成熟地利用电化学线性极化和交流阻抗技术，结合稳态和暂态测量技术，设计循环水腐蚀在线监测系统，它具有较高的测量精度，利用微机技术实现了信号自动采集和数据运算与存贮，小型轻便，非常适用于生产现场工业循环水的腐蚀监测与应用。

监测传感器测试金腐电极的表面状态并将信息传递给电化学测量仪；测量仪完成数据的采集、处理功能；计算机执行监测方法的互换、数据的分析、存储等功能。

电极体系选用同种材料双电极体系，同种材料双电极体系便于现场实时监测。

因此，采用该传感器在线监测热交换器的腐蚀，能更准确反映实际热交换器中材质的腐蚀状况，可以在设备正常运行情况下给出换热器管在循环冷却水中的年腐蚀速率数据，真实地反映道管的腐蚀速率变化情况，保障循环水系统长周期稳定运行。

一种循环水腐蚀速率在线测试仪的实际应用工作原理介绍循环水的腐蚀速度测量及缓蚀药剂评价仪器是属电化学类测试仪器，其工作原理是依据线性极化、弱极化，以及交流阻抗相结合的技术。

可实现极化电阻Rp，介质电阻Rs，交换电流密度icorr，以及腐蚀速率的测量。

极化电阻法只能极粗略地估算腐蚀速度，但通过弱极化区测得的极化电流值计算出塔菲尔常数B值，由此求得的腐蚀电流更接近于实际值。

在线腐蚀监测技术应用概述

ｌｉｎｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｏｎｉｔｏｉｎｒｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｈｅｔｏｎ・ｌｉｎｅ
ｓｕｍｍａｉｚｒｅｄ，ｆｏｃｕｓｉｎｇｏｎｔｈｅｅｎｔｉｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｎ — ｌｉｎｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｍｏｎｉｔｏｉｎｒｇｍｅｔｈｏｄｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｐｒｏｂｅｔｙｐｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ，ｍｏｎｉｔｏｉｒｎｇｓｙｓｔｅｍｄｅｂｕｇｇｉｎｇ，ｒｅｓｕｌｔａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｄａｔａｂａｓｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｉｆｎａｌｌｙｄｉｓｃｕｓｓｉｎｇｓｏｍｅｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｈｅｏｎ —
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｈｉｓｔｏｒｙａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｎ — ｌｉｎｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅ

冷却循环水系统中腐蚀、污垢的现场监测

冷却循环水系统中腐蚀、污垢的现场监测《工业循环冷却水处理设计规范》（GB50050--95）对冷却水系统中腐蚀速度，污垢热阻，异养菌数和粘泥量的要求。

《设计规定》中的规定：敞开式循环冷却水系统中换热设备的碳钢管壁的腐蚀速度小于0.125 mm/a (5mpy) 铜，铜合金和不锈钢管壁的腐蚀速度宜小于0.005mm/a(0.2mpy)一、腐蚀监测冷却水系统中，常用的腐蚀监测方法主要是试片法，试片法是冷却水系统中最简便、最经济、使用最广泛和最经典的腐蚀监测方法。

它可以测定腐蚀速度、蚀孔密度、蚀孔深度，并了解腐蚀形态。

1.试片材质：碳钢试片，黄铜试片。

2.试片的安装：试片应安装在监测的换热器设备的回水管线上。

也可放在冷却塔集水池中。

3.监测时间：试片的监测时间一般为30——90天，30天取一次。

每月测定一次腐蚀速度。

最后绘出腐蚀速度——时间曲线。

4测定前的试片处理：将试片表面的腐蚀产物清洗干净，经干燥后称重精确到0.1 mg5腐蚀速度的测定：由试片的总表面积、金属的密度、试验时间、试片的失重，按下面两个计算式计算出金属的腐蚀速度：腐蚀速度=87.6ΔW/(spt) mm/a腐蚀速度=3449ΔW/(spt)mpy式中：ΔW——试片的失重mgs——试片的总表面积m2p——金属的密度g/cm3（碳钢7.85 黄铜8.50 不锈钢7.92）t——监测时间h二、污垢——沉积物的监测冷却水系统中沉积物的现场监测主要是测定由水垢、淤泥、腐蚀产物和微生物粘泥等沉积物引起的污垢热阻或压力降，以及由冷却水在热交换器中产生的沉积物量，沉积物层厚度及其组成等。

目前，常用的沉积物现场监测的方法有：监测换热器法，电热式污垢监测仪法，压力降法，钙离子浓度法。

1.热换器法：用监测换热器监测冷却水系统中沉积物，将运行一定时的监测换热器拆开，将其换热管（试验管）剖开，观察其中污垢沉积情况，测定析出的沉积物层厚度。

如图：实验管段在冷却系统中的按装冷却水冷却水2常用的钙离子浓度法：可以通过测定补充水和循环水中钙离子的浓度。

循环水系统整体优化及智能检测技术及应用

循环水系统整体优化及智能检测技术及应用833699摘要：随着科学技术的进步，如今，工厂的循环水系统已经成为了最关键的因素之一。

然而，由于循环水系统的性能不佳，经常会出现各种故障，例如，总温差偏大、局部温度偏高、水冷器容易损坏、泵的性能不佳、系统的能量消耗大。

此外，由于缺乏综合的监测与调节，这些故障也变得更加普遍。

因此，有必要研究如何提高循环水系统的总体性能，并探讨如何使用智能监控技术。

关键词：循环水系统；整体优化；智能检测引言采取全面综合性措施，如对水处理系统进行优化和引入先进的智能监测技术，可以有效地缓解当前存在的各种挑战，从而达到科学、有效地使用水资源、克服管道阻塞等目标。

此外，新型检测系统可以有效地识别和抑制可能存在的风险，进一步提高循环水系统的自动化程度，确保其可靠性和可持续性，从而达到节约资源、减少污染物排放等目的。

通过重大升级，我们已将原有的循环水在线检测系统升至了更高的标准，并且将为未来的改造工作制定更加精准的优化计划。

1.循环水系统现状某公司的循环冷却水系统的最大容量是21000m3/h。

该系统可以满足两种需求：一种是高品质的，容量达到12000m3/h；另一种是低品质的，容量仅有9000m3/h。

在这两个循环水系统中，无论是夏天还是秋天，都是两台泵在工作。

它们都装有1.0MPa的蒸汽凝结驱动汽轮机，它们的启动和关闭取决于整个工厂的1.0MPa凝结汽轮机的使用情况。

在夏天，通常汽轮机会关闭，而在秋天，两个系统则各自安装了两台汽轮机和一台电动机。

在两种不同的循环水系统中，上下游的温度变化范围在2~3℃之间，而在两种不同的循环水中，下游的温度变化范围在5~6℃之间。

两种不同的循环水的下游压力也有所不同，其中，优质的下游压力约在0.203MPa，而普通的下游压力约在0.170MPa。

当优质的循环水流经返流管道时，其阀门的打开程度约为35%，而当使用普通的循环水时，其阀门几乎打开，这表示整个循环水系统的最大压力约为0.350MPa。

在线腐蚀监测技术应用

１１金属腐蚀机理．金属腐蚀实质上是一个电化学反应过程。电化
１腐蚀机理及腐蚀因素
腐蚀穿孔，口油水井因腐蚀导致油管穿孔，重多严
影响了原油生产，因此开展腐蚀防治工作刻不容
缓。
学反应是指有电流流动的化学反应，中包括氧化其反应和还原反应。如铁在酸中的溶解可表示为：
采油厂近年来按照石油行业标准＜ＹＴ０２＜／０６Ｓ
油田水腐蚀性测试方法》进行油田水腐蚀及缓蚀剂评价。但由于条件所限仅停留于实验室内，主要采用试片失重法监测腐蚀，法排除氧的混入、化无硫氢的逸出等影响因素，致监测的腐蚀速度忽高忽导低，没有多大参考价值。后引进壁厚仪监测管柱厚度，没法评价防腐效果且只有管柱腐蚀到较大程但度才能监测，用受到较大限制。因此必须要引进应
一
Ｆ＋２ — ｅ＋ＨｅＨ＋Ｆ２Ｔ
由此可见：蚀过程是铁失去电子，氧化成腐被铁离子。同时氢离子得到电子被还原。在腐蚀术语中，常把氧化反应即释放电子的反应称为阳极反通应，把还原反应即接受电子的反应称为阴极反应。腐蚀电化学的本质是金属（阳极）释放自由电子，自由电子通过电子导体传递到阴极，由阴极传递到再溶液（电介质导体）中被其他物质吸收的过程。因此腐蚀过程是一个发生在金属和溶液界面上的多相界面反应，时也是一个多步骤的反应，括阳极同包

水污染在线监测系统的应用与探讨

水污染在线监测系统的应用与探讨1. 引言1.1 背景介绍水资源是人类生存和发展的必需资源，然而随着工业化和城市化的迅速发展，水污染已成为一大环境问题。

目前我国的水污染治理工作仍存在一些困难和挑战，传统的水质监测手段往往效率低下、成本高昂且监测数据不及时。

研发一种高效、实时监测水质污染的系统变得尤为重要。

本文将对水污染在线监测系统的应用与探讨进行深入研究，探讨其在水质监测领域的潜在作用和价值。

通过本文的研究，希望能够为我国水污染治理工作提供更为科学的技朧支持，推动水质环境的改善和保护。

1.2 问题提出水污染是当今环境问题中的重要一环，它严重影响着人类生活和生态环境的健康。

传统的水污染监测手段存在着监测周期长、数据延迟等问题，无法实时准确地了解水质情况。

如何解决水污染监测中的实时性、准确性等问题成为当前亟待解决的难题。

随着现代科技的不断发展，水污染在线监测系统应运而生，它能够实时监测水质指标、及时发现异常情况并采取相应的措施，有望为水污染防治工作提供重要技术支持。

目前水污染在线监测系统在实际应用中仍存在一些问题，如监测数据的准确性、系统稳定性等方面还有待提高。

如何进一步完善水污染在线监测系统，提高监测数据的可靠性和实用性，成为当前水环境保护领域的热点问题。

在这样的背景下，本文将重点探讨水污染在线监测系统的应用与发展，旨在为解决当前水污染监测中的难题提供参考与借鉴。

1.3 研究意义水污染是当前环境领域的一个严重问题，严重影响人类健康和生态环境的稳定。

随着工业化和城市化的加快，水污染问题日益突出。

传统的定点监测方式存在监测频率低、监测范围窄、数据更新慢等问题，无法满足及时、全面地监测水体污染情况的需求。

开发和应用水污染在线监测系统具有重要的研究意义。

水污染在线监测系统可以实现对水质参数的实时监测和数据传输，提高监测的时效性和准确性，为水质管理和保护提供有力的技术支持。

通过对水污染在线监测系统的研究和应用，可以更好地了解水污染的时空分布规律，及时发现和处理污染源，保障水环境质量，促进社会可持续发展。

腐蚀在线监测技术在电厂循环冷却水系统中的应用

２ＮｒｈｎｌｃｒｏｒＲｓａｃｎｔｕｅＣ．ｔ．Ｂｉｎ００５，ｈｎ；．ｏｔＣｉａＥｅｔｃＰｗｅｅｅｒｈＩｓｔｔｏＬｄ，ｅｉｇ１０４Ｃｉａｈｉｉｊ３ＴａｊｔｎｎｅｎｔｎｌａｓａｏｅｌｎｏＬｄ，ｉｉｎ３１０Ｃｉａ．ｉｎｉＤａａｇＩｔｒａｉａｎｈｎＰｗｒＰａｔ．ｔ．Ｊｘａ０９７，ｈｎ）ｎｏＰＣ
ｕｅ．ｅｏｉｅｅｅｔｏｈｍｉａｏｒｓｏａｅｍｅｓｒｍｅｔｔｃｎｑｅｗｈｃｅｅｏｅｙｔｅＩｓｉｔｆＭｅａｒｄＴｈｎｌｎｌｃｒｃｅｃｌｃｒｏｉｎｒｔａｕｅｎｅｈｉｕｓ，ｉｈｄｖｌｐｄｂｈｎｔｕｅｏｔｌｔ
ｉｉｊｔｎｏｅｅｅａｉｎＣ．ＬｄＡｐｉａｉｅｕｔｓｏａｔｅｏｎｌｃｒｃｅｃｌｏｒｓｏａｅｎＴａｉＤａａｇＰｗｒＧｎｒｔｏ，ｔ．ｐｌｔｎｒｓｌｈｗｔｔｈｎｌｅｅｅｔｈｍｉａｃｒｏｉｎｒｔｎｎｏｃｏｓｈｉｏ
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１４
华北电力技术

在线腐蚀监测技术及应用

2.在线腐蚀监测技术-内腐蚀监测技术
现有的内腐蚀监测方法
内腐蚀监测技术在国外经过近二十年的发展，目前，已建立了一系列监测方法，如：失重挂片法、电阻法、线性极化电阻法、氢渗透法、FSM法、电化学噪音法、电偶法、电位监测法等。
目前，油气田工业生产系统应用较广泛且较为经济的在线内腐蚀监测方法主要有：失重挂片法、电阻法、线性极化电阻法和氢渗透法这4种方法。
所有工作环境中。
(3)但电阻法不能测量瞬时腐蚀速度，也不能测量局部腐蚀。
斜率代表了这段时间的腐蚀速率时间
2.在线腐蚀监测技术-内腐蚀监测技术
线性极化电阻法线性极化电阻法是应用电化学原理通过在电极的腐蚀电位附近进行弱极化，利用腐蚀电流与极化曲线在腐蚀电位附近的斜率Rp成反比的关系，测量腐蚀电流，计算腐蚀速率。
2.在线腐蚀监测技术-内腐蚀监测技术
线性极化电阻法的基本原理(Stern-Geary方程式 )
icorr
ba 2.303
bc
ba
bc
1 Rp
IR
icorr — 腐蚀电流； RP — 极化阻力； ba — 阳极Tafel斜率； bc — 阴极Tafel斜率；
IRto t
极化曲线
2.在线腐蚀监测技术-内腐蚀监测技术
温度
压力
PH值
流速
介质组份
含水率
2.在线腐蚀监测技术-定义
腐蚀监测对管道（或设备）的腐蚀速率或某些影响腐蚀速率的参数进行连续测量或断续测量，以掌握腐蚀的过程和腐蚀控制的应用情况及控制效果。
2.在线腐蚀监测技术-简介
在线腐蚀监测是近年发展起来的一项专门技术，可以在管道、设备正常运行的情况下连续测量其腐蚀速率，是控制腐蚀和评估在役管道、设备安全性的一种可靠而有效的手段之一。

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循环水腐蚀在线监测技术的研究与应用
郑立群　杜　鹃　左　晋　林海潮　曹楚南
(中国科学院金属腐蚀与防护研究所　沈阳市110015)
循环水系统是化工企业的重要公用工程。

循环水水质的优劣直接影响热交换器等主要生产设备的安全运行。

腐蚀作为循环水水质的一项重要指标,对它的准确测量与实时跟踪,及时发现生产中的腐蚀问题,进而采取必要措施排除隐患和控制其发展,对于确保安全生产是非常重要的。

目前普遍采用挂片失重法或监测换热器法进行腐蚀监测,这些方法对于循环水水质的腐蚀状态波动存在延时效应。

鉴于循环水腐蚀在线测试技术的缺乏,本所以腐蚀电化学弱极化原理为理论基础研制了智能型循环水腐蚀在线监测仪(CMB)。

它除具有较高的测量准确度,还利用微机技术实现了信号自动采集和数据运算与存贮,并且小型轻便、交直流两用。

测试结果由微型打印机输出或通过RS-232串行接口与计算机联机通讯,并对测量数据存盘或输出腐蚀速度随时间变化曲线。

1　实验方法
1.1　测试探头的设计
探头基体选择尼龙棒,电极材料选择与化工设备相同的金属。

用同种材料制成的三电极探针式探头,研究、参比、辅助电极呈三角形分布。

它与循环水介质构成腐蚀体系。

测量之前将电极表面用砂纸打磨光亮。

每个电极面积是4cm2。

探头通过屏蔽电缆与仪器信号输入端相连。

1.2　仪器的腐蚀速度计算参数校准实验
为验证该循环水腐蚀监测仪原理设计和数据处理方法的准确性,与美国PAR公司的378测量系统及分光光度法进行对比实验。

仪器测量探头的电极材料为A3钢,腐蚀介质为1mol/L NaCl溶液。

1.3　现场实验
测量探头电极材料选择化工设备常用的20#碳钢,将探头浸在循环水中(也可安装在进口管线上或监测换热器进出口箱中),并通过100m长屏蔽电缆引到监测室的循环水腐蚀监测仪输入端(或将仪器放到循环水现场附近用短线与探头连接)。

在探头附近悬挂3块同材料金属试片进行腐蚀失重试验。

测试周期72h,腐蚀监测仪每隔10min自动测量1次。

实验结束后取出挂片,测定平均失重,计算腐蚀率,将仪器的存贮测量结果传输到计算机并绘出瞬时腐蚀速度变化曲线。

2　实验结果与讨论
(1)循环水腐蚀监测仪(CMB)与美国PAR公司378交流阻抗测量系统及分光光度法(CA)在相同条件下几次测得腐蚀电流密度、平均值(X)与标准偏差(S)见表1。

从表1可以看出循环水腐蚀仪监测器具有较高的准确度和精度以及可靠的性能。

表1　3种方法测得A3钢在1mol/L NaCl溶液中的腐蚀电流密度　(μA/m2)
项目1234567X S CMB16.3916.7916.7317.6915.6319.8615.4916.94 1.49 PAR14.5612.8113.0114.0220.1717.2216.7115.50 2.67 CA15.4315.8419.6218.0218.0413.2413.2415.46 2.30
(2)采用循环水腐蚀仪在两个循环水场Ⅰ、Ⅱ测得72h腐蚀速度平均值及挂片失重腐蚀率见表2。

从表2可以看出,该仪器测得一定时期的平均腐蚀率与挂片失重腐蚀率
61　小氮肥　1998年　第6期　
误差较小。

两种方法都表明循环水场Ⅰ与Ⅱ相比其水质腐蚀性较弱。

表2　循环水腐蚀仪监测法与挂片失重法
的现场测试结果
水场仪器监测法
(mm/a)
挂片失重法
(mm/a)
对于失重误差
(%)
循环水场Ⅰ0.0370.038 2.6
循环水场Ⅱ0.0500.06016.5
在循环水场Ⅰ测得72h内腐蚀速度随时间变化规律图1。

从图1看出,在此期间内水场Ⅰ的水质腐蚀性波动很小,且维持在较低水平上,说明影响循环水对金属腐蚀性的综合因素控制较稳定,以及添加缓蚀剂性能较好。

3　结论
(1)循环水腐蚀监测仪实现了循环水腐蚀在线检测,可监测循环水对金属腐蚀的变化情况。

并且可自动测量,处理、
存贮实验结果。

图1　循环水腐蚀仪测得水场Ⅰ
的腐蚀率变化规律
(2)该循环水腐蚀监测仪(CMB)测得的平均腐蚀率与挂片失重结果有良好的对应关系,与先进的电化学测量设备相比有较高的准确度。

(3)为工业循环水腐蚀监测提供了可靠手段,对于进一步实现工业循环水的全面计算机管理起到推动作用。

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　小氮肥　1998年　第6期　。