循环水挂片作用:腐蚀挂片怎么装、怎么算、怎么调药

循环水挂片作用,说白了就是用一块和换热器材质相同、事先称好重量的金属试片,放进循环水里泡一段时间,取出来看它掉了多少重量、表面有没有点蚀和结垢,用来判断缓蚀阻垢剂加得够不够。它不能实时报警,但结果直观、成本低,是循环水系统里最常用的腐蚀监测手段。下面按装、挂、算、调四步讲清楚。
循环水挂片作用到底体现在哪
换热器管子是看不见的,这正是循环水挂片作用的出发点,等到泄漏再处理就晚了。腐蚀挂片相当于给换热器找了个“替身”,它和管材一样泡在同样的水里,水质、温度、流速差不多,腐蚀程度也就有参考价值。
循环水挂片作用主要有三点。第一,用失重算出腐蚀速率,判断水处理效果是否达标。第二,看试片表面状态,有没有点蚀、垢下腐蚀或生物黏泥。第三,换药剂或调整浓缩倍数后,用挂片结果验证改动是否有效。

图 1:IWAKI 易威奇 EHN 电磁计量泵。图片来源:IWAKI官网
挂片器装在哪里
要让循环水挂片作用发挥出来,位置很关键。挂片器一般有两种装法:一种是做成旁路管段,从循环水回水总管引一路水经过挂片器再回到水池;另一种是直接把挂片挂在冷却塔水池里。旁路挂片器更推荐,流速可控,取放试片不用停系统。
安装时注意几点:
- 尽量装在回水管上,回水温度高,腐蚀条件更接近换热器出口段。
- 流速控制在和换热管内接近的水平,可以在旁路上加阀门和流量计。
- 试片用绝缘支架固定,和挂片器金属部分不能接触,否则会形成电偶腐蚀。
- 同一挂片器里可以同时挂碳钢、不锈钢、铜等几种材质,对应现场的换热管材料。
腐蚀挂片挂多长时间
腐蚀挂片的常规做法是一个周期挂一个月左右,时间太短,初期腐蚀快,算出来的速率偏高;时间太长,表面垢层影响判断。每次至少挂两到三片平行样,结果取平均,单片偏差大的要分析原因。
试片放进去之前要做好前处理:除油、清洗、干燥后用分析天平称重并记录编号和尺寸。放入时戴干净手套,别用手直接摸试片表面。
失重法怎么算腐蚀速率
取出的腐蚀挂片先拍照记录外观,再用带缓蚀剂的酸洗液去除腐蚀产物,冲洗、干燥后称重。前后重量差就是失重。
腐蚀速率常用下面的思路计算:
腐蚀速率(mm/a)= 87600 × 失重(g)÷ [试片表面积(cm²)× 金属密度(g/cm³)× 挂片时间(h)]
87600 是把单位换算到毫米每年的系数。碳钢密度大约 7.85 g/cm³。为了扣除酸洗本身对金属的损失,可以同时拿一片没挂过的新试片做空白,用同样方法酸洗,把这部分重量扣掉。
算出来的结果对照循环水设计规范里的控制指标,碳钢和不锈钢的要求不同,具体以项目执行的标准为准。另外别只看数字,表面有明显点蚀坑,即使平均腐蚀速率合格,也要引起重视。
根据挂片结果调缓蚀剂加药量
在实际工作中,循环水挂片作用最终要落到加药上。碳钢腐蚀速率偏高,先核对水质:pH、钙硬度、碱度、氯离子、浓缩倍数是不是偏离控制范围。水质正常的话,再看缓蚀剂实际浓度够不够,往往是计量泵流量偏小或者药箱没及时补药。
调整时一次只动一个参数,这样循环水挂片作用才看得出因果。比如把缓蚀剂浓度往上调一档,下一个挂片周期再看结果,别同时改药剂品种和排污量,否则不知道是哪个起了作用。加药量和浓缩倍数、排污之间的关系可以参考循环水加药原理,加药点位置见加药点选供水还是回水。
缓蚀剂一般用电磁计量泵按补水量或排污量比例投加。以易威奇 IWAKI EHN 电磁计量泵为例,冲程频率和冲程长度都能在面板上调,适合根据挂片结果做小幅度调整,也能接外部脉冲信号跟补水流量联动。
结论
循环水挂片作用在于用低成本、直观的方式验证缓蚀阻垢效果:旁路挂片器装在回水管上,腐蚀挂片挂一个月左右,失重法算出腐蚀速率,再对照水质和实际投药量调整缓蚀剂。它和在线腐蚀仪表可以配合使用,一个看长期趋势和表面状态,一个看实时变化。如果您需要为循环水系统配置缓蚀剂投加的电磁计量泵或加药装置,可以联系我们,告诉我们循环水量和药剂品种,帮您核算泵的流量范围。
常见问题
腐蚀挂片能代替在线腐蚀监测仪吗?
不能完全代替。挂片给的是一个周期内的平均腐蚀速率,反映不了某几天水质突变造成的腐蚀。两者结合最好,挂片做长期验证,在线仪表看实时变化。
挂片结果每次差别很大是什么原因?
常见原因有:试片前处理不一致、挂片器流速变化、试片和金属支架接触、酸洗时间不同。先统一操作步骤,再判断是不是水质本身在波动。
挂片表面结了很多垢怎么办?
说明阻垢效果不够,或者浓缩倍数偏高。结垢会掩盖腐蚀,算出的失重可能偏低。要检查阻垢剂投加量和排污控制,必要时降低浓缩倍数。
铜试片也要挂吗?
换热器有铜管或者铜合金部件的,建议同时挂铜试片。铜的腐蚀要用专门的铜缓蚀剂控制,结果单独评价。
新系统多久开始挂片?
预膜处理完成、转入正常运行后就可以开始挂第一批。第一批结果可以作为基准,以后每个周期对比变化。