地?zé)豳Y源開發(fā)利用

地?zé)崂孟到y(tǒng)的防腐、防垢技術(shù)

 
  (6)二氧化碳(CO2)對碳鋼有較大的腐蝕作用,特別是與氧共存時(shí),對鋼鐵的腐蝕作用會(huì)更為強(qiáng)烈。
 
  (7)氨(NH4)引起銅合金的應(yīng)力腐蝕破壞。
 
  (8)總固形物(TDS)地?zé)崴锌偣绦挝镏蹈?,表示其具有較高的離子濃度和導(dǎo)電性,從而強(qiáng)化了地?zé)崴畼?gòu)成電化學(xué)電路和傳遞腐蝕電流的能力,為腐蝕電池的工作提供了便利條件。
 
  為防止地?zé)崴畬?a href="http://xldcn.com/t/地?zé)嵯到y(tǒng).html" >地?zé)嵯到y(tǒng)設(shè)備的腐蝕,一般應(yīng)針對地?zé)崴乃|(zhì)情況采取相應(yīng)的措施,常用的措施有:
 
  1)整個(gè)系統(tǒng)采用耐腐蝕材料(包括金屬與非金屬),使地?zé)嵯到y(tǒng)非常可靠,也不需要經(jīng)常維修,但成本高。
 
  2)對地?zé)嵯到y(tǒng)采取密封措施,不使氧(主要是空氣)進(jìn)入熱水系統(tǒng),也可在系統(tǒng)中加除氧劑(如亞硫酸鹽)除氧,達(dá)到防腐目的。但此法使設(shè)備復(fù)雜化,經(jīng)濟(jì)性較差。
 
  3)采用在系統(tǒng)中安裝換熱器的辦法,使地?zé)崴恢苯舆M(jìn)入利用系統(tǒng),地?zé)崴皇峭ㄟ^熱交換器將熱量傳給潔凈水,從而減輕設(shè)備的腐蝕。此法在國內(nèi)外普遍使用,防腐效果好,缺點(diǎn)是投資大,降低了熱水利用的初始溫度(一般降低3~5℃)。
 
  4)對非傳熱的金屬表面采取涂敷防腐涂料的辦法。
 
  5)針對不同類型的局部腐蝕采取相應(yīng)的防腐措施。
 
 
  (1)碳酸鈣垢   其成因是水中的鈣離子(Ca2+)濃度與碳酸根離子(CO2-3)濃度積超過了碳酸鈣的溶解度積,使碳酸鈣從溶液中析出,附在金屬表面上。影響碳酸鈣垢形成的重要因素有pH值,壓力(CO2分壓)、溫度和總固形物。pH值控制地?zé)崴蠧O2-3與HCO-3的分配,當(dāng)pH值升高時(shí),CO2-3濃度上升,碳酸鈣垢易生成。pH值由CO2分壓控制,地?zé)崴畤姵龅孛?,壓力下降,?dǎo)致CO2逸出,使水中pH值升高,造成碳酸鈣垢的形成。判斷熱水中碳酸鈣垢能否形成,國內(nèi)外專家進(jìn)行了大量研究,提出了雷茲譜指數(shù)、拉申指數(shù)等結(jié)垢趨勢判別式。研究表明,對熱水中氯離子含量低的可用雷茲譜指數(shù)判斷;對氯離子含量超過25%毫克當(dāng)量百分比的,則可采用拉申指數(shù)予以判斷。
 
  雷茲譜指數(shù)表達(dá)式為:R1=2pHs-pHa
 
  式中: pHa為地?zé)崴畃H實(shí)測值;
 
  pHs為計(jì)算的pH值,高于此值,則水中有碳酸鈣沉淀。可用下式計(jì)算:
 
  pHs=lg(Ca2+)-lg(ALK)+Kc
 
  式中:Ca2+為熱水中鈣離子的摩爾濃度; ALK=(HCO3) ,為流體中重碳酸根的摩爾濃度;
 
  Kc為常數(shù),包括兩個(gè)與溫度有關(guān)的平衡常數(shù)和活度系數(shù)的復(fù)雜常數(shù)。根據(jù)計(jì)算的R1值,估算熱水中的結(jié)垢傾向。
 
  當(dāng)R1<4.0,非常嚴(yán)重結(jié)垢;
 
  4.0<R1<5.0,嚴(yán)重結(jié)垢;
 
  5.0<R1<6.0,中等結(jié)垢;
 
  6.0<R1<7.0,輕微結(jié)垢;
 
  R1>7.0,不結(jié)垢。
 
  拉申指數(shù)的表達(dá)式為:L1=Cl+SO4/ALK
 
  式中:Cl為氯化物或鹵化物濃度;SO4為硫酸鹽濃度;ALK為總堿度。
 
  此三項(xiàng)均以等當(dāng)量的CaCO3(mg/L)表示
 
  當(dāng) L1>0.5,不結(jié)垢;
 
  L1<0.5,可能結(jié)垢。
 
  中國地?zé)?/a>水開發(fā)利用最普遍存在的結(jié)垢問題是碳酸鈣垢,對其防止,一是除垢,即讓碳酸鈣垢自然形成,然后定期、不定期的加以清除;二是防垢,即采取預(yù)防措施,防止或控制垢的發(fā)生。
 
  除垢的方法是:
 
  1) 機(jī)械除垢,一般采用輕型鉆機(jī),配備專用鉆頭,定期清垢;也可用軟管鉆機(jī)通井;
 
  2) 用高壓水泵進(jìn)行水壓破碎;
 
  3) 用HCl和HF等溶解水垢。
 
  防垢的方法有:
 
  (1) 化學(xué)方法即在地?zé)崴型斗潘嵝匀芤?,降低熱水的pH值,使碳酸鈣不致沉淀。
 
  (2) 增壓法即采用深井泵或潛水泵輸送井中地?zé)崴?,使其在系統(tǒng)中保持足夠壓力而不發(fā)生氣化,以防止CaCO3沉淀;垢減輕成疏散狀,便于清洗。
 
  (3) 磁法即在地?zé)崴斔芫€上安裝磁法防除垢裝置,對地?zé)崴M(jìn)行磁化處理,使垢減輕并成松散狀,便于清洗。
 
  (4) 防垢涂層法即選用合適的涂料涂襯在管壁內(nèi),防止管壁結(jié)垢。