CN113322466A - 一种应用于scal型间接空冷系统的缓蚀剂及其加药方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于SCAL型间接空冷系统的缓蚀剂及其加药方法，该缓蚀剂可减缓并抑制表面带有腐蚀产物的碳钢和纯铝的腐蚀速率；本发明包括缓蚀剂的配制、缓蚀剂加入两步，缓蚀剂由六偏磷酸钠、硅酸钠、钨酸钠、钼酸钠、唑类化合物、氢氧化钠和除盐水在加药罐内配制而成，混匀后注入间冷循环水系统，缓蚀剂加入剂量为100～500mg/L；本发明的有益效果是：SCAL型间接空冷系统内碳钢管道表面往往带有明显的腐蚀产物，这层腐蚀产物往往使得缓蚀效率大大降低；本发明克服了这一难题，处理后碳钢腐蚀速率小于0.075mm/a，纯铝腐蚀速率小于0.0075mm/a；而且本发明的缓蚀剂环保低毒、不含亚硝酸盐类，减轻了对生态环境的破坏和操作人员的健康损害。

Description

一种应用于SCAL型间接空冷系统的缓蚀剂及其加药方法
技术领域
本发明属于火电设备防腐蚀技术领域，具体涉及一种应用于SCAL型间接空冷系统的缓蚀剂及其加药方法。
背景技术
SCAL型间接空冷机组已逐步成为新建火电机组的首选，该机组具有间冷塔占地小、可满足机组大型化等诸多优点。但是该类型的间接空冷循环水系统中同时使用了碳钢和纯铝两种化学性质差异较大的金属，而且未设计水质净化装置，这使得材料腐蚀成为困扰该系统的一大难题。
目前各电厂往往通过控制循环水水质的方式减缓系统中材料腐蚀，主要方法包括：换水处理、阳床旁路处理、通CO2处理和加药处理(主要为联氨)。SCAL型间冷循环水系统内水容量近万吨，换水处理对水质的净化作用并不理想，而且经济性差，浪费水资源。阳床旁路方法和通入CO2处理虽然能避免循环水pH值升高，减缓铝的碱性腐蚀，但无法去除水中腐蚀性的阴离子，不能减缓碳钢腐蚀。间冷系统几乎没有水的蒸发损失，因此在循环水中添加能够兼顾碳钢和纯铝的缓蚀剂是该系统材料防腐的最优选择之一，但是该系统缓蚀剂应用面临两大难题尚未解决。
1)没有针对于该系统的专用缓蚀剂。部分电厂向循环水中添加联氨作为缓蚀剂，循环水中铁含量依然较高，而且联氨属于有毒物质，不利于操作人员身体健康。
2)在中性环境中，碳钢形成的腐蚀产物会附着在碳钢表面，这层腐蚀产物会影响缓蚀剂在金属基体表面形成保护膜。因此，对于常规的缓蚀剂而言，金属表面的腐蚀产物往往导致缓蚀效率降低。已投运的SCAL型间冷系统碳钢管道内壁均附着有腐蚀产物，这使得常规缓蚀剂应用困难。
这两大原因使得间冷系统尚未有大规模的缓蚀剂应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种减缓并抑制SCAL型间冷系统中碳钢、纯铝材料腐蚀的专用缓蚀剂。而且该种缓蚀剂对于表面带有腐蚀产物的材料依然能发挥较好的缓蚀效果，同时控制循环水中铁、铝含量。
本发明所采用的技术方案是：
一种应用于SCAL型间冷系统的缓蚀剂，包括以下重量百分比的组分：
Figure BDA0003137054370000021
作为本发明的进一步改进，缓蚀剂配方由以下重量百分比的组分来组成：
Figure BDA0003137054370000022
作为本发明的进一步改进，唑类化合物为甲苯基三唑或苯并三唑。
作为本发明的进一步改进，将六偏磷酸钠、硅酸钠、钨酸钠、钼酸钠、唑类化合物、氢氧化钠和除盐水按重量百分比在加药罐内进行配制，混匀后由计量泵注入SCAL型间接空冷系统。
作为本发明的进一步改进，缓蚀剂加入剂量为100-500mg/L。
作为本发明的进一步改进，利用剂量泵进行加药，计量泵流量为200L/h。
作为本发明的进一步改进，在加药罐内进行配制之前还包括向加药罐中注入除盐水步骤。
本发明的有益效果是：
本发明的缓蚀剂组分中六偏磷酸钠能与碳钢表面腐蚀产物反应，提高缓蚀剂的穿透性，减小碳钢表面腐蚀产物对于缓蚀剂的不利影响；同时能促进γ-FeOOH向保护性更强的α-FeOOH转化，进一步降低材料腐蚀速率。本发明能够兼顾SCAL型间接空冷系统中碳钢、纯铝的防腐问题。缓蚀剂成分中硅酸钠、钨酸钠和钼酸钠能够减缓碳钢和纯铝的腐蚀速率，唑类化合物能够减缓纯铝的腐蚀速率，且降低循环水中铁、铝含量。氢氧化钠有助于增强缓蚀剂组分的缓蚀效果或增加溶解度。加入本发明缓蚀剂后，可以保障系统中碳钢腐蚀速率小于0.075mm/a、纯铝的腐蚀速率小于0.0075mm/a；本发明的缓蚀剂中的各组分环保低毒、不含亚硝酸盐类，能够减轻对生态环境的破坏和操作人员的健康损害。
说明书附图
图1为本发明的加药方法的流程图；
图2碳钢和纯铝试片宏观形貌对照图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明第一个目的是提供一种应用于SCAL型间接空冷系统的缓蚀剂，所述缓蚀剂用于减缓并抑制SCAL型间接空冷系统中碳钢和纯铝腐蚀，并控制循环水中铁、铝含量；缓蚀剂配方由以下重量百分比的组分来组成：
Figure BDA0003137054370000041
优选地，缓蚀剂配方由以下重量百分比的组分来组成：
Figure BDA0003137054370000042
优选地，缓蚀剂配方中的唑类化合物为甲苯基三唑或苯并三唑。
结合图1，本发明第二个目的是提供一种应用于SCAL型间接空冷系统的缓蚀剂的加药方法，包括配制缓蚀剂、SCAL型间接空冷系统中加入缓蚀剂两个步骤，所述的缓蚀剂由六偏磷酸钠、硅酸钠、钨酸钠、钼酸钠、唑类化合物、pH调节剂和除盐水在加药罐中混合配制而成。缓蚀剂由计量泵注入设备冷却水系统，控制循环水中药剂浓度为500-1000mg/L。利用碱液罐配制氢氧化钠碱液，利用计量泵注入系统。
优选地，利用剂量泵进行加药，计量泵流量为200L/h。
缓蚀剂的配制步骤分为：
步骤1、向加药罐中注入除盐水1000L。向加药罐中加入缓蚀剂各组分，开启加药罐搅拌2小时。
步骤2、利用计量泵进行加药，剂量泵流量为200L/h。设备冷却水中加药计量到达目标值后停止。
下面将结合实施例对本发明做进一步的详述，而非限制本发明的范围。
实施例1：
1)未添加缓蚀剂前SCAL型间接空冷系统中材料腐蚀速率测试：
在未添加缓蚀剂的SCAL型间接空冷系统中，测试碳钢材料(Q235B)和纯铝(1050A)的材料腐蚀速率，测试时间为72小时，试验结束后分别测试设备冷却水中铁和铝的质量浓度。结果显示，在未添加缓蚀剂的间接空冷系统环境中，碳钢Q235B腐蚀速率为0.9773mm/a，纯铝腐蚀速率0.1358mm/a。试验结束后，间接空冷系统中铁质量浓度1142.6μg/L、铝质量浓度329.9μg/L。
2)实施缓蚀剂防腐工艺后SCAL型间接空冷系统中材料腐蚀速率及金属离子浓度试验：
针对于SCAL型间接空冷系统，加入一种适用于该系统的缓蚀剂，该缓蚀剂由以下重量百分比的组分组成：
Figure BDA0003137054370000051
在加药罐中配制缓蚀剂后，充分搅拌后，用剂量泵加入SCAL型间冷循环水系统，缓蚀剂加入浓度为150mg/L。在该环境中使用表面带有腐蚀产物的碳钢和纯铝试片进行72小时挂片试验。试验结果表明，添加缓蚀剂后，SCAL型间冷循环水系统中碳钢Q235B腐蚀速率均小于0.0124mm/a，纯铝腐蚀速率0.0012mm/a。试验结束后，间冷循环水中铁质量浓度45.5μg/L、铝质量浓度17.5μg/L。
表1加药前后现场挂片腐蚀情况统计表
Figure BDA0003137054370000061
通过对比图2中未添加缓蚀剂和添加缓蚀剂的实验结果，可以得到采用本发明的缓蚀剂效果明显。
实施例2：
本实施例提供一种应用于SCAL型间接空冷系统的缓蚀剂，所述缓蚀剂用于减缓并抑制SCAL型间接空冷系统中碳钢和纯铝腐蚀，并控制循环水中铁、铝含量；缓蚀剂配方由以下重量百分比的组分来组成：
Figure BDA0003137054370000062
试验结果表明，SCAL型间冷循环水系统中碳钢Q235B腐蚀速率均小于0.075mm/a、纯铝的腐蚀速率小于0.0075mm/a。
实施例3：
本实施例提供一种应用于SCAL型间接空冷系统的缓蚀剂，所述缓蚀剂用于减缓并抑制SCAL型间接空冷系统中碳钢和纯铝腐蚀，并控制循环水中铁、铝含量；缓蚀剂配方由以下重量百分比的组分来组成：
Figure BDA0003137054370000071
试验结果表明，SCAL型间冷循环水系统中碳钢Q235B腐蚀速率均小于0.075mm/a、纯铝的腐蚀速率小于0.0075mm/a。
实施例4：
本实施例提供一种应用于SCAL型间接空冷系统的缓蚀剂，所述缓蚀剂用于减缓并抑制SCAL型间接空冷系统中碳钢和纯铝腐蚀，并控制循环水中铁、铝含量；缓蚀剂配方由以下重量百分比的组分来组成：
Figure BDA0003137054370000072
试验结果表明，SCAL型间冷循环水系统中碳钢Q235B腐蚀速率均小于0.075mm/a、纯铝的腐蚀速率小于0.0075mm/a。
实施例5：
本实施例提供一种应用于SCAL型间接空冷系统的缓蚀剂，所述缓蚀剂用于减缓并抑制SCAL型间接空冷系统中碳钢和纯铝腐蚀，并控制循环水中铁、铝含量；缓蚀剂配方由以下重量百分比的组分来组成：
Figure BDA0003137054370000081
试验结果表明，SCAL型间冷循环水系统中碳钢Q235B腐蚀速率均小于0.075mm/a、纯铝的腐蚀速率小于0.0075mm/a。
实施例6：
本实施例提供一种应用于SCAL型间接空冷系统的缓蚀剂，所述缓蚀剂用于减缓并抑制SCAL型间接空冷系统中碳钢和纯铝腐蚀，并控制循环水中铁、铝含量；缓蚀剂配方由以下重量百分比的组分来组成：
Figure BDA0003137054370000082
试验结果表明，SCAL型间冷循环水系统中碳钢Q235B腐蚀速率均小于0.075mm/a、纯铝的腐蚀速率小于0.0075mm/a。
实施例7：
本实施例提供一种应用于SCAL型间接空冷系统的缓蚀剂，所述缓蚀剂用于减缓并抑制SCAL型间接空冷系统中碳钢和纯铝腐蚀，并控制循环水中铁、铝含量；缓蚀剂配方由以下重量百分比的组分来组成：
Figure BDA0003137054370000091
试验结果表明，SCAL型间冷循环水系统中碳钢Q235B腐蚀速率均小于0.075mm/a、纯铝的腐蚀速率小于0.0075mm/a。
综上所述，本发明该缓蚀剂可减缓并抑制表面带有腐蚀产物的碳钢和纯铝的腐蚀速率；缓蚀剂由六偏磷酸钠、硅酸钠、钨酸钠、钼酸钠、唑类化合物、氢氧化钠和除盐水在加药罐内配制而成，混匀后注入间冷循环水系统，缓蚀剂加入剂量为100～500mg/L；本发明的有益效果是：SCAL型间接空冷系统内碳钢管道表面往往带有明显的腐蚀产物，这层腐蚀产物往往使得缓蚀效率大大降低；本发明克服了这一难题，处理后碳钢腐蚀速率小于0.075mm/a，纯铝腐蚀速率小于0.0075mm/a；而且本发明的缓蚀剂环保低毒、不含亚硝酸盐类，减轻了对生态环境的破坏和操作人员的健康损害。
以上为本发明较佳的实施例，但本发明的保护内容不局限于上述实施例，在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (7)

1.一种应用于SCAL型间冷系统的缓蚀剂，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：
Figure FDA0003137054360000011
余量水。
2.根据权利要求1所述的一种应用于SCAL型间接空冷系统的缓蚀剂，其特征在于，缓蚀剂配方由以下重量百分比的组分来组成：
Figure FDA0003137054360000012
余量水。
3.根据权利要求1或2所述的一种应用于SCAL型间接空冷系统的缓蚀剂，其特征在于，唑类化合物为甲苯基三唑或苯并三唑。
4.权利要求1至3任一项所述的一种应用于SCAL型间接空冷系统的缓蚀剂的加药方法，其特征在于：将六偏磷酸钠、硅酸钠、钨酸钠、钼酸钠、唑类化合物、氢氧化钠和除盐水按重量百分比在加药罐内进行配制，混匀后由计量泵注入SCAL型间接空冷系统。
5.根据权利要求4所述的加药方法，其特征在于：缓蚀剂加入剂量为100-500mg/L。
6.根据权利要求4所述的加药方法，其特征在于：利用剂量泵进行加药，计量泵流量为200L/h。
7.根据权利要求4所述的加药方法，其特征在于：在加药罐内进行配制之前还包括向加药罐中注入除盐水步骤。
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