软化水供热管网防腐蚀方案的研究

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0.0751 mm/a和0.0143 mm/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：5 mg/L钼酸铵+100 mg/L NaErA+60 mg/L磷酸三钠+80 mg/L葡萄糖酸+2 mg/L锌离子，此条件下碳钢的腐蚀率为0.0108 mm/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。

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引言

1文献综述

1.1集中供热系统概述

1.2供热管网腐蚀概述

1.3供热管网腐蚀的影响因素及防腐措施

1.4研究的目的和意义

1.5研究内容

1.6技术路线

2试验材料及试验方法

2.1试验药品

2.2试验用水

2.3试验仪器

2.4试验方法

3试验药剂的筛选及复配

3.1pH值对碳钢腐蚀率的影响

3.2除氧剂对碳钢腐蚀率的影响

3.3缓蚀剂对碳钢腐蚀率的影响

3.4复合缓蚀剂的复配

3.5本章小结

4复合缓蚀剂缓蚀性能的研究

4.1缓蚀剂浓度对复合缓蚀剂缓蚀性能的影响试验

4.2 pH值对复合缓蚀剂缓蚀性能的影响试验

4.3温度对复合缓蚀剂缓蚀性能的影响试验

4.4流速对复合缓蚀剂缓蚀性能的影响试验

4.5本章小结

5复合缓蚀剂缓蚀机理的研究及防腐方案的选择

5.1缓蚀机理的研究

5.2防腐蚀方案的选择

5.3本章小结

6结论与建议

6.1结论

6.2建议

参考文献

附录A 除氧剂主要分类及特点

在学研究成果

致谢