1 电厂回用水腐蚀性测试的意义
电厂在生产和运作过程中产生的废水含有较多的重金属和其他危害物质, 如果不经处理直接排放, 就会对周围的环境造成难以估量的危害。近年来, 随着人们环保意识的加强和相关环保法律法规的完善, 对于电厂废水的排放情况也有了较大的改善。电厂将生产中所产生的废水通过再次回收, 并经过专业的技术处理, 实现了废水的二次利用或多次利用, 在环境保护的同时, 实现了工业废水的循环利用。
在不同的时间段或不同的区域, 电厂回用水的水质和金属含量存在很大差异, PH、含盐量等变化明显。为了能够准确制定最合适的防腐蚀方案, 减少管道腐蚀带来的危害, 我们必须对电厂回用水的腐蚀性进行系统性的试验测试和结果分析, 一定程度上对电厂废水的回收利用也起到指导作用, 进而保证整个管道系统和相关设备免受腐蚀, 节省管道维护和保养费用, 提供电厂的经济效益。
为了体现电化学测试法的优越性, 同时保证试验结果的准确性, 我们采用电化学测试与传统试片法进行对比试验。
2 回用水腐蚀性测试的试验方法
实验室动态试验装置主要由水箱、磁力泵、有机玻璃监视管 (3种不同内径) 、电化学传感器、CP6型恒电位/恒电流仪和计算机组成, 其优点是能够通过控制回用水的流动速度和调节其温度 (流速和温度是对腐蚀性影响最明显地因素) , 实现动态试验的效果。对试验系统中金属腐蚀的监测通过线性极化法和试片失重法来实现, 试片法能提供腐蚀的累积或平均信息, 而线性极化法则可提供腐蚀的瞬间信息。试验所用试片的材质为普通碳钢Q235。
失重试验试片为条状 (49mm×12mm×4mm) , 表面用200、400、600号水磨砂纸依次打磨, 然后用丙酮除油。线性极化电极为管状 (d27mm×2mm×15mm) , 电极表面状态有2种:种与失重试片表面状态相同, 即光亮表面;另一种表面有腐蚀产物覆盖, 即模拟现场实际管道原始表面状态。
3 回用水腐蚀性测试的试验结果
3.1 试验中PH对腐蚀速率的影响
由于试验用的回用水呈酸性, 所以试验过程中我们通过逐渐向回用水中滴加氢氧化钠溶液的方式, 改变其PH, 从而可以观察PH对腐蚀速率的影响程度。通过电化学测试的结果看, 在实验的后期 (即PH呈碱性) , 尤其是当回用水的PH大于9时, 表面光亮的电极腐蚀速度要快于表面有腐蚀产物电极的腐蚀速度, 出现这种现象是因为在碱性环境下, 已经出现腐蚀的附着物会先于金属基体被腐蚀, 从而起到了一定时间内的保护作用。
而试片法测量过程中, 其测量的对象是光亮表面的金属, 但是在实际过程中, 电厂设备和管道的表面或多或少的存在金属氧化物和铁锈等杂志, 会对腐蚀速度产生影响, 导致试验结果与实际情况存在误差, 不能正确反映管道和设备的真实腐蚀程度。
3.2 试验中含盐量对腐蚀速度的影响
与PH测试过程一样, 我们采用向试验回用水中逐渐添加氯化钠与硫酸钠混合液的方式, 不断提高测试回用水中的含盐量。添加过程中要注意保证氯化钠与硫酸钠的配比, 使混合液保持中性, 防止混合液的PH影响实验结果。
通过试验发现, 电化学测量法中的表面有腐蚀产物电极稳定后的腐蚀速率差别较大, 前者约为后者的4倍, 而试片法的测量结果显示两者之间没有明显差异。在电化学测量过程中, 表面有腐蚀产物的电极, 腐蚀速度与时间成负相关关系, 即时间越长, 其腐蚀速度就越慢, 这种现象也证明了表面的腐蚀产物对金属基体产生保护作用。通过相关数据和调查表明, 在一定时期内, 随着时间的增加, 表面腐蚀物会形成一层致密的氧化膜, 其保护效果也随时间的增加而更加明显。
目前市场上的回用水处理设备正常工作年限大约在十年以上, 为了是测试结果更符合实际情况, 我们需要在设备运行一定的时间后, 对设备和管道进行腐蚀试验。通过两种测试方法的对比试验, 我们可以看出电化学测试法能够在较短时间内, 直观的展现回用水对设备管道的腐蚀速率与腐蚀状况, 其试验测试中的腐蚀速度与设备实际运行过程中的腐蚀速度比较接近, 因此采用电化学测试法能够更好的指导防腐工作的进行。
4 结语
通过对比试片法与电化学法两种不同的回用水腐蚀性测试, 我们可以更加直观的对比两者之间的优缺点, 对于今后回用水的综合、准确、科学测试有重要意义。电化学测试法所具有的及时、准确的信息反馈特点, 有助于电厂降低防腐成本, 实现资源的合理利用。
摘要：传统电厂回用水的腐蚀性测试通常采用试片法, 虽然成本低廉, 测试简便, 但是不能及时直观的反映出回用水对电厂管道的腐蚀程度, 而且用于测量的试片表面状况与管道的实际腐蚀状况存在一定差异。随着相关技术的发展, 将电化学测试方法应用到对电厂回用水的腐蚀性研究上, 能够较为客观的体现出回用水的腐蚀性, 很大程度上保证了测试结果与实际腐蚀程度的一致, 对于进一步指导回用水的防腐具有重要意义。
关键词：电厂,腐蚀性测试,电化学,回用水
参考文献
[1] 宋诗哲.腐蚀电化学研究方法[M].化学工业出版社, 北京, 2011.
[2] 周本省.工业冷却水系统中金属的腐蚀与防护[M].化学工业出版社, 2013.