冷卻塔噴淋水中的氯離子對(duì)設(shè)備的影響及解決方案

2025.06.13　瀏覽量：251 次

在工業(yè)冷卻系統(tǒng)中，冷卻塔噴淋水的水質(zhì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行效率和使用壽命有著至關(guān)重要的影響。其中，氯離子（Cl?）的存在尤其值得關(guān)注，因?yàn)樗鼤?huì)對(duì)冷卻塔及其相關(guān)設(shè)備造成嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題。氯離子廣泛存在于各種水源中，如自來(lái)水、地下水、海水和循環(huán)冷卻水等。當(dāng)其濃度過(guò)高時(shí)，會(huì)對(duì)冷卻系統(tǒng)中的金屬設(shè)備（如換熱器、冷凝器、管道和塔體等）造成腐蝕、結(jié)垢甚至開(kāi)裂，下面就和贏潤(rùn)集團(tuán)工作人員一起來(lái)了解一下吧！

冷卻塔噴淋水中的氯離子對(duì)設(shè)備的主要影響如下：
1、金屬腐蝕
氯離子具有很強(qiáng)的穿透性，能夠破壞金屬表面的保護(hù)膜（如不銹鋼或鋁表面上的氧化物層），從而加速底層金屬的腐蝕過(guò)程。這種腐蝕在含有不銹鋼、銅合金等材料的冷卻系統(tǒng)中尤為顯著。例如，碳鋼在氯離子濃度超過(guò)1000mg/L時(shí)，腐蝕速率會(huì)顯著增加；而不銹鋼在氯離子濃度超過(guò)300mg/L時(shí)，容易發(fā)生點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。
2、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂
對(duì)于某些金屬材料，尤其是奧氏體不銹鋼，在存在氯離子的情況下，即使在拉應(yīng)力相對(duì)較低的情況下也可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SCC）。這種形式的腐蝕特別危險(xiǎn)，因?yàn)樗梢栽跊](méi)有明顯預(yù)警的情況下導(dǎo)致突發(fā)性的材料失效。例如，304型不銹鋼在氯離子濃度超過(guò)300mg/L時(shí)，非常容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，而316型不銹鋼雖然耐蝕性更好，但也建議將氯離子濃度控制在300mg/L以下。
3、點(diǎn)蝕
氯離子可以促使點(diǎn)蝕的發(fā)生和發(fā)展。點(diǎn)蝕是一種局部腐蝕形式，能夠在金屬表面形成小而深的孔洞，這些孔洞可能會(huì)成為設(shè)備故障的起點(diǎn)。點(diǎn)蝕不僅會(huì)降低設(shè)備的強(qiáng)度，還可能導(dǎo)致局部穿孔，引發(fā)泄漏問(wèn)題。
4、影響熱交換效率
隨著腐蝕產(chǎn)物和沉積物在換熱器管或其他熱交換表面上的積累，熱交換效率會(huì)逐漸降低，從而影響整個(gè)冷卻系統(tǒng)的性能。此外，氯離子還會(huì)促進(jìn)微生物生長(zhǎng)，形成生物粘泥，進(jìn)一步降低換熱效率。

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 50050-2017 工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》，不同類(lèi)型循環(huán)冷卻水、不同工藝設(shè)備中對(duì)于氯離子的許用值濃度標(biāo)準(zhǔn)是不同的。具體如下：
★間冷開(kāi)式系統(tǒng)循環(huán)冷卻水

水走管程：碳鋼、不銹鋼換熱設(shè)備時(shí)，氯離子Cl?應(yīng)≤1000mg/L；
水走殼程：不銹鋼換熱設(shè)備時(shí)，氯離子Cl?應(yīng)≤1000mg/L。

★直冷系統(tǒng)循環(huán)冷卻水

軋鋼層流水時(shí)，氯離子Cl?應(yīng)≤300mg/L；
軋鋼、軋鋼除鱗給水及連鑄二次冷卻水、揮發(fā)窯窯體表面清洗水時(shí)，氯離子Cl?應(yīng)≤500mg/L。

★再生水用于間冷開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水

氯離子Cl?應(yīng)≤250mg/L。

為了有效監(jiān)測(cè)和控制冷卻塔噴淋水中的氯離子濃度，贏潤(rùn)集團(tuán)研發(fā)生產(chǎn)的ERUN-SZ1S-A-C4水質(zhì)氯離子在線分析儀提供了一種高效、可靠的解決方案。該儀器采用ISE氯離子選擇電極法，靈敏度高，信號(hào)響應(yīng)迅速，測(cè)量準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、維護(hù)簡(jiǎn)單。

冷卻塔噴淋水控制氯離子濃度的措施如下：
▲水質(zhì)監(jiān)測(cè)
對(duì)冷卻塔噴淋水中的氯離子濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保其在安全范圍內(nèi)。氯離子濃度應(yīng)控制在以下范圍：

碳鋼設(shè)備：<1000mg/L
不銹鋼設(shè)備：<300mg/L

▲水質(zhì)處理

采用適當(dāng)?shù)乃|(zhì)處理技術(shù)，如離子交換、反滲透等，降低氯離子濃度。此外，可以添加緩蝕劑來(lái)減少氯離子對(duì)設(shè)備的腐蝕。

▲系統(tǒng)維護(hù)

定期清洗和維護(hù)冷卻塔系統(tǒng)，去除沉積物和生物粘泥，防止氯離子在局部富集。同時(shí)，檢查噴淋?chē)娮旌蛽Q熱盤(pán)管，及時(shí)更換損壞的部件。

氯離子在冷卻塔噴淋水中的存在對(duì)設(shè)備的腐蝕影響不容忽視。通過(guò)定期監(jiān)測(cè)氯離子濃度、采用適當(dāng)?shù)乃|(zhì)處理技術(shù)和加強(qiáng)系統(tǒng)維護(hù)，可以有效減少氯離子對(duì)設(shè)備的腐蝕，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，提高冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行效率。贏潤(rùn)集團(tuán)的ERUN-SZ1S-A-C4水質(zhì)氯離子在線分析儀以其高精度、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)管理功能，為冷卻塔系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了可靠的保障。