软化水供热管网防腐蚀方案的研究

发布时间：2017-08-04 16:06

  本文关键词：软化水供热管网防腐蚀方案的研究

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【摘要】：随着人们生活水平的不断提高，集中供热得到迅速发展，供热管网的覆盖面积变得越来越大。为防止供热系统结垢，补充水采用经过离子交换处理后的软化水，但软化水中的溶解氧含量高，另外供热系统的温度比较高，使得腐蚀变得越来越严重。供热管网腐蚀后不仅影响供热效果，而且还会造成经济损失和资源的浪费，但是目前我国尚没有大型软化水集中供热管网保护的成熟技术，因此研究针对软化水供热管网的有效保护措施以及合适的缓蚀剂具有一定的实用意义。 本论文研究了软化水作为补充水的供热管网管道内腐蚀的原因，根据供热管网腐蚀的影响因素以及软化水水质特性，采用失重法研究了调节pH值、添加除氧剂和缓蚀剂等方法对碳钢腐蚀率的影响，通过正交试验复配出一种钼酸铵、异抗坏血酸钠（NaErA）、磷酸三钠、葡萄糖酸钠和硫酸锌为配方的复合缓蚀剂，研究了复合缓蚀剂浓度、pH值、温度和流速对复合缓蚀剂缓蚀性能的影响；采用电化学方法——动电位极化曲线和激光共聚焦扫描对缓蚀剂机理进行分析和探讨；通过对比防腐效果，结合标准要求及经济成本情况，确定防腐方案。主要研究结论如下： （1）供热管网腐蚀主要影响因素为溶解氧和pH值，腐蚀类型为氧去极化腐蚀； （2）采用旋转挂片法研究了用氢氧化钠和碳酸钠调节pH值对碳钢腐蚀率的影响，将调节pH值为11时，腐蚀率分别为0.0751mm/a和0.0143mm/a。除氧剂亚硫酸钠、乙醛肟和NaErA中，亚硫酸钠除氧效果最好，但在静态挂片试验中，NaErA对碳钢的缓蚀效果最好。采用旋转挂片法研究了钼酸铵、NaErA、磷酸三钠和葡萄糖酸钠四种单体缓蚀剂缓蚀性能，缓蚀效果最好的为磷酸三钠。复合缓蚀剂的最优配比：5mg/L钼酸铵+100mg/L NaErA+60mg/L磷酸三钠+80mg/L葡萄糖酸+2mg/L锌离子，此条件下碳钢的腐蚀率为0.0108mm/a，缓蚀率为92.07%。复合缓蚀剂是一种阳极氧化膜型缓蚀剂，随其投加量、软化水pH值的增大，缓蚀效果在提高；随着温度、流速的增大，缓蚀效果在下降。 （3）当供热系统采用碳钢为材料，补充水为软化水且水流速度较低时，可以考虑采用调节pH值和添加缓蚀剂或者两者结合使用，在非采暖季节要满水保养。
【关键词】：软化水 供热管网 腐蚀 pH值 缓蚀剂
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 引言8-9
• 1 文献综述9-19
• 1.1 集中供热系统概述9-10
• 1.2 供热管网腐蚀概述10
• 1.2.1 腐蚀的概念10
• 1.2.2 供热管网腐蚀机理10
• 1.3 供热管网腐蚀的影响因素及防腐措施10-16
• 1.3.1 供热管网腐蚀的影响因素10-12
• 1.3.2 供热管网防腐措施12
• 1.3.3 调整循环水的 pH 值12
• 1.3.4 除氧剂概述12-13
• 1.3.5 缓蚀剂概述13-16
• 1.4 研究的目的和意义16-17
• 1.5 研究内容17-18
• 1.6 技术路线18-19
• 2 试验材料及试验方法19-25
• 2.1 试验药品19-20
• 2.2 试验用水20-21
• 2.3 试验仪器21
• 2.4 试验方法21-25
• 2.4.1 缓蚀性能的测定方法21-23
• 2.4.2 pH 值对碳钢腐蚀率的影响试验23
• 2.4.3 除氧剂对碳钢腐蚀率的影响试验23-24
• 2.4.4 缓蚀剂对碳钢腐蚀率的影响试验24
• 2.4.5 缓蚀机理的测定24-25
• 3 试验药剂的筛选及复配25-37
• 3.1 pH 值对碳钢腐蚀率的影响25-26
• 3.2 除氧剂对碳钢腐蚀率的影响26-31
• 3.2.1 除氧剂除氧率试验26-27
• 3.2.2 原水条件下除氧剂对碳钢腐蚀率的影响试验27-29
• 3.2.3 除氧后调节 pH 值对碳钢腐蚀率影响的试验29-31
• 3.3 缓蚀剂对碳钢腐蚀率的影响31-33
• 3.4 复合缓蚀剂的复配33-35
• 3.5 本章小结35-37
• 4 复合缓蚀剂缓蚀性能的研究37-43
• 4.1 缓蚀剂浓度对复合缓蚀剂缓蚀性能的影响试验37-38
• 4.2 pH 值对复合缓蚀剂缓蚀性能的影响试验38-39
• 4.3 温度对复合缓蚀剂缓蚀性能的影响试验39-40
• 4.4 流速对复合缓蚀剂缓蚀性能的影响试验40-42
• 4.5 本章小结42-43
• 5 复合缓蚀剂缓蚀机理的研究及防腐方案的选择43-52
• 5.1 缓蚀机理的研究43-48
• 5.1.1 动电位极化曲线43-46
• 5.1.2 碳钢腐蚀形貌分析46-48
• 5.1.3 复合缓蚀剂缓蚀机理的分析48
• 5.2 防腐蚀方案的选择48-50
• 5.3 本章小结50-52
• 6 结论与建议52-54
• 6.1 结论52
• 6.2 建议52-54
• 参考文献54-59
• 附录 A 除氧剂主要分类及特点59-61
• 在学研究成果61-62
• 致谢62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：620448