《《水垢的形成及危害》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《水垢的形成及危害》PPT课件.ppt（32页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第第8 8章章 水垢的形成及防止水垢的形成及防止8.1 8.1 水垢的形成及分类水垢的形成及分类8.2 8.2 水垢的危害及防止水垢的危害及防止8.3 8.3 水垢及腐蚀产物的分析水垢及腐蚀产物的分析8.4 8.4 锅炉的化学清洗锅炉的化学清洗8.5 600MW8.5 600MW汽包炉化学清洗实例应汽包炉化学清洗实例应8.6 600MW8.6 600MW超临界炉化学清洗实例超临界炉化学清洗实例 8.1 水垢的形成及分类水垢的形成及分类1.1.水垢的特征及组成水垢的特征及组成热热力力设设备备内内的的水水垢垢，其其外外观观、物物性性和和化化学学组组成成等等特特性性因因水水垢垢生生成成部部位位不不同
2、同、水水质质不不同同以以及及受受热热面面热热负负荷荷不不同同等等原原因因而而有有很很大大差差异异。例例如如，有有的的水水垢垢坚坚硬硬，有有的的水水垢垢较较软软；有有的的水水垢垢致致密密，有有的的多多孔孔隙隙；有有的的紧紧紧紧地地与与金金属属连连在在一一起起，有有的的与与金金属属表表面面的的联联系系较较疏疏松松。水水垢垢颜颜色色也也各各不不相相同同。为为了了研研究究水水垢垢产产生生的的原原因因，找找出出防防垢垢的的方方法法，除除了了应应该该仔仔细细观观察察各各部部位位水水垢的外观特征之外，最重要的是确定水垢的化学组成。垢的外观特征之外，最重要的是确定水垢的化学组成。1.1 1.1 组成组成水水垢
3、垢的的化化学学组组成成一一般般比比较较复复杂杂，它它不不是是一一种种简简单单的的化化合合物物，而而是是由由许许多多化化合合物物混混合合组组成成的的。通通常常用用高高价价氧氧化化物物表表示示水水垢垢的的化化学学成成分分。这这样样便便于于计计算算，分分析析结结果果又又比比较较接接近近于于水水垢垢中中各各物物质质存存在在的的真真实实情情况况。水水垢垢中中各各种种物物质质主主要要以以氧氧化化物物和和盐盐类类形形式式存存在在。总总的的来来说说可可以以分分成成两两大大部部分分即即酸酸性性氧氧化化物物和和碱碱性性氧氧化化物物。如如NaNa2 2O O、CaOCaO、MgOMgO、CuOCuO等等都都是是碱碱
4、性性氧氧化化物物，SOSO3 3、COCO2 2、SiOSiO2 2和和P P2 2OO5 5等等都都是是酸酸性性氧氧化化物物。酸酸性性氧氧化化物物和和碱碱性性氧氧化化物物互互相相反反应应生生成成盐盐，例如：例如：CaO+COCaO+CO2 2CaCOCaCO3 3。水水垢垢中中的的铁铁可可能能以以FeFe3 3OO4 4或或FeOFeO存存在在，水水垢垢中中的的铜铜可可能能以以CuCu2 2O O或或CuCu存存在在，而而化化学学分分析析结结果果都都以以它它们们的的高高价价氧氧化化物物FeFe3 3OO4 4和和CuOCuO表表示示，这这就就会会使使分分析析结结果果偏偏大大。为为了了校校正正
5、偏偏差差，要要进进行行水水垢垢的的灼灼烧烧增增减减量量的的测测定定，即即在在高高温温(850-900)(850-900)下下先先灼灼烧烧垢垢样样，冷冷却却后后再再称称量量，求求灼灼烧烧后后水水垢垢重重量量的的增增加加或或减减少少(称称为为灼灼烧烧增增量量或或灼灼烧烧减减量量)。灼灼烧烧会会使使水水垢垢中中低低价价的的氧氧化化铁铁、金金属属铜等氧化成高价氧化物，从而增重：铜等氧化成高价氧化物，从而增重：2Fe2Fe3 3O O4 4+1/2O+1/2O2 2 3Fe 3Fe2 2O O3;3;Cu+1/2OCu+1/2O2 2 CuO CuO灼灼烧烧还还会会使使水水垢垢中中含含有有的的有有机机物
6、物、油油脂脂燃燃烧烧，变变成成COCO2 2气气体体逸逸出出；还还能能使使水水垢垢中中的的碳碳酸酸盐盐分分解，逸出解，逸出COCO2 2气体：气体：CaCOCaCO3 3 CaO+COCaO+CO2 2所所以以，含含有有有有机机物物、油油脂脂和和碳碳酸酸盐盐的的水水垢垢灼灼烧烧后后会会减减重重。测测定定灼灼烧烧增增减减量量，对对于于研研究究水水垢垢的的组组成成是是有有益益的的。一一般般来来说说，水水垢垢化化学学分分析析的的结结果果，把把各各种种成成分分的的重重量量百百分分率率相相加加后后，再再减减去去灼灼烧烧增增量量或或加加上上灼灼烧烧减减量量，应应该该在在95%-100%95%-100%的的
7、范范围围内内。否否则则，表表明明化化学学分分析析的的项项目目未做全或有遗漏，或者表明化学分析时有较大的误差。未做全或有遗漏，或者表明化学分析时有较大的误差。水水垢垢中中的的化化学学成成分分虽虽然然很很复复杂杂，但但往往往往以以某某种种化化学学成成分分为为主主。例例如如，直直接接使使用用天天然然水水(或或自自来来水水)的的小小型型低低压压锅锅炉炉，其其水水垢垢的的主主要要成成分分是是碳碳酸酸钙钙等等钙钙镁镁化化合合物物。以以一一级级钠钠离离子子交交换换软软化化水水作作补补给给水水的的中中低低压压锅锅炉炉，因因凝凝汽汽器器泄泄漏漏，冷冷却却水水(天天然然水水)进进入入给给水水的的锅锅炉炉，其其锅锅
8、内内水水垢垢的的主主要要成成分分为为碳碳酸酸钙钙、硫硫酸酸钙钙、硅硅酸酸钙钙等等组组分分。以以二二级级钠钠离离了了交交换换作作补补给给水水的的普普通通高高压压锅锅炉炉，常常因因补补给给水水除除硅硅不不完完全全或或者者汽汽轮轮机机凝凝汽汽器器泄泄漏漏等等原原因因，锅锅炉炉水水冷冷壁壁管管内内生生成成以以复复杂杂硅硅酸酸盐盐为为主主要要成成分分的的水水垢垢。以以除除盐盐水水作作补补给给水水的的高高压压和和超超高高压压锅锅炉炉，由由于于凝凝汽汽器器的的严严密密性性较较高高，水水处处理理工工艺艺也也较较完完善善，天天然然水水中中常常见见的的一一些些杂杂质质已已经经基基本本上上除除掉掉，给给水水水水质质
9、较较纯纯，给给水水中中的的杂杂质质主主要要是是热热力力系系统统金金属属结结构构材材料料的的腐腐蚀蚀产产物物，这这类类锅锅炉炉水水冷冷壁壁管管内内的的水水垢垢，其其化化学学成成分分往往往往以以FeFe、CuCu为为主主。鉴鉴于于以以上上情情况况，为为了了便便于于研研究究水水垢垢形形成成的的原原因因、防防止止及及消消除除的的方方法法，通通常常将将水水垢垢按按其其主主要要化化学学成成份份分分为以下几类：钙镁水垢、硅酸盐垢、氧化铁垢和铜垢等。下面分别讨论其形成原因。为以下几类：钙镁水垢、硅酸盐垢、氧化铁垢和铜垢等。下面分别讨论其形成原因。2 2钙镁水垢钙镁水垢在在钙钙、镁镁水水垢垢中中，钙钙、镁镁盐盐
10、的的含含量量常常常常很很大大，甚甚至至可可达达90%90%左左右右、这这类类水水垢垢又又可可按按其其主主要要化化合合物物的的形形态态分分成成：碳碳酸酸钙钙水水垢垢(CaCO(CaCO3 3)、硫硫酸酸钙钙水水垢垢(CaSO(CaSO4 4、CaSOCaSO4 42H2H2 2OO、2CaSO2CaSO4 4HH2 2O)O)、硅硅酸酸钙钙水水垢垢(CaSiO(CaSiO3 3、5CaO5SiO5CaO5SiO2 2HH2 2O)O)、镁镁垢垢Mg(OH)Mg(OH)2 2、MgMg3 3(PO(PO4 4)2 2 等。等。碳碳酸酸盐盐水水垢垢，容容易易在在锅锅炉炉省省煤煤器器、加加热热器器、给
11、给水水管管道道以以及及凝凝汽汽器器冷冷却却水水通通道道和和冷冷水水塔塔中中生生成成。硫硫酸酸钙钙和和硅硅酸酸钙钙水水垢垢，主主要要在在热热负负荷荷较较高高的的受受热热面面上上，如如锅锅炉炉炉炉管管、蒸蒸发发器器和蒸汽发生器内等处生成。和蒸汽发生器内等处生成。形形成成钙钙、镁镁水水垢垢的的原原因因是是：水水中中钙钙、镁镁盐盐类类的的离离子子浓浓度度乘乘积积大大大大超超过过了了溶溶度度积积，这这些些盐盐类类从从过过饱饱和和溶溶液液中中结结晶晶析析出出并并附附着着在在受受热热面面上上。水水中中析析出出物物之之所所以以能能附附着着在在受受热热面面上上，是是因因为为受受热热面面金金属属表表面面粗粗糙糙不
12、不平平，有有许许多多微微小小的的凸凸起起的的小小丘丘。这这些些小小丘丘，能能成成为为溶溶液液中中析析出出固固体体时时的的结结晶晶核核心心。此此外外，因因金金属属受受热热面面上上常常常常覆覆盖盖着着一一层层氧氧化化物物(即即所所谓谓氧氧化化膜膜)，这这种种氧氧化化物物有有相相当当的的吸吸附附能能力力，能能成成为为金金属属壁壁和和由由溶溶液中析出物的粘结层。液中析出物的粘结层。在各种热交换器中，水中钙、镁盐类的浓度超过溶解度的原因，有以下几方面：在各种热交换器中，水中钙、镁盐类的浓度超过溶解度的原因，有以下几方面：2.1 2.1 随温度的升高，某些钙、镁化合物在水中的溶解度下降。随温度的升高，某些
13、钙、镁化合物在水中的溶解度下降。2.2 2.2 在水不断受热蒸发时，水中盐类逐渐浓缩。在水不断受热蒸发时，水中盐类逐渐浓缩。2.3 2.3 在在水水被被加加热热的的过过程程中中，水水中中某某些些钙钙、镁镁盐盐类类因因发发生生化化学学反反应应，从从易易溶溶于于水水的的物物质质 变变 成成 难难 溶溶 的的 物物 质质 而而 析析 出出。例例 如如 在在 水水 中中 发发 生生 碳碳 酸酸 氢氢 钙钙 和和 碳碳 酸酸 氢氢 镁镁 的的 热热 分分 解解 反反 应应：Ca(HCOCa(HCO3 3)2 2CaCOCaCO3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2Mg(HCOMg(HCO3 3)2
14、2Mg(O H)Mg(O H)2 2+CO+CO2 2水水中中析析出出的的盐盐类类物物质质，可可能能成成为为水水垢垢，也也可可能能成成为为水水渣渣，这这不不仅仅决决定定于于它它的的化化学学成成分分和和结结晶晶形形态态，而而且且还还与与析析出出时时的的条条件件有有关关。如如在在省省煤煤器器、给给水水管管道道、加加热热管管、凝凝冷冷器器冷冷却却水水通通道道和和冷冷却却塔塔中中，水水中中析析出出的的碳碳酸酸钙钙常常结结成成坚坚硬硬的的水水垢垢，但但是是在在锅锅炉炉、蒸蒸发发器器和和蒸蒸汽汽发发生生器器中中，水水的的碱碱性性较较强强而而且且水水处处于于剧剧烈烈地地沸沸腾腾状状态态，此此时时，析出的碳酸
15、钙常常形成海绵状的松软水渣析出的碳酸钙常常形成海绵状的松软水渣造成的金属的物理不均匀性，造成的金属的物理不均匀性，硅硅酸酸盐盐水水垢垢的的化化学学成成分分较较复复杂杂，绝绝大大部部分分是是铝铝、铁铁的的硅硅酸酸化化合合物物。在在这这种种水水垢垢中中往往往往含含有有40%40%50%50%的的二二氧氧化化硅硅、25%25%30%30%的的铝铝和和铁铁的的氧氧化化物物、10%10%20%20%的的钾钾、钠钠氧氧化化物物以以及及钙钙、镁镁化化合合物物。这这种种垢垢的的成成分分和和结结构构常常与与某某些些天天然然矿矿物物如如锥锥辉辉石石(Na(Na2 2O O FeFe2 2OO3 3 4SiO4Si
16、O2 2)、方方沸沸石石(Na(Na2 2O O AlAl2 2O O3 3 4SiO4SiO2 2 2H2H2 2O)O)、钠钠沸沸石石(Na(Na2 2OAlOAl2 2OO3 3 3SiO3SiO2 2 2H2H2 2O)O)、黝黝方方石石(4Na(4Na2 2O3AlO3Al2 2O O3 3 6SiO6SiO2 2 SOSO3 3)等等相相似似。这这些些复复杂杂的的硅硅酸酸盐盐水水垢垢，有有的的多多孔孔，有有的的很很坚坚硬硬、致致密密，常常常常匀匀整整地地覆覆盖盖在在热热负负荷荷很很高高或或水水循循环环不不良的炉管内壁及汽轮机低压缸叶片上。良的炉管内壁及汽轮机低压缸叶片上。关关于于硅
17、硅酸酸盐盐水水垢垢的的形形成成机机理理，目目前前仍仍不不很很清清楚楚。一一般般认认为为，在在高高热热负负荷荷的的炉炉管管管管壁壁上上从从高高浓浓缩缩的的锅锅炉炉水水中中直直接接结结晶晶出出硅硅酸酸盐盐化化合合物物，并并在在高高热热负负荷荷的的作作用用下下，与与炉炉管管上上的的氧化铁相互作用生成复杂的硅酸盐化合物。氧化铁相互作用生成复杂的硅酸盐化合物。NaNa2 2SiOSiO3 3+Fe+Fe2 2O O.3.3NaNa2 2OFeOFe2 2OO.3.3SiOSiO2 2对对于于更更复复杂杂的的硅硅酸酸盐盐水水垢垢，则则认认为为是是由由析析出出在在高高热热负负荷荷的的炉炉管管上上的的钠钠盐盐
18、、熔熔融融状状态态苛苛性钠及铁、铝的氧化物相互作用而生成的。性钠及铁、铝的氧化物相互作用而生成的。4 4氧化铁垢氧化铁垢氧氧化化铁铁垢垢的的主主要要成成分分是是铁铁的的氧氧化化物物，其其含含量量可可达达70%-90%70%-90%。此此外外，往往往往还还含含有有金金属属铜铜及及铜铜的的氧氧化化物物，少少量量钙钙、镁镁、硅硅和和磷磷酸酸盐盐等等物物质质。氧氧化化铁铁垢垢的的表表面面为为咖咖啡啡色色，内内层层是是黑黑色色或或灰灰色色，垢垢的的下下部部与与金金属属接接触触处处常常有有少少量量的的、白白色色的的盐盐类类沉沉积积物物。氧氧化化铁铁垢垢最最容容易易在在高高参参数数和和大大容容量量的的锅锅炉
19、炉内内生生成成，但但在在其其它它锅锅炉炉中中也也可可能能产产生生。这这种种铁铁垢垢的的生生成成部部位位，主主要要在在热热负负荷荷很很高高的的炉炉管管管管壁壁上上，如如：喷喷燃燃器器附附近近的的炉炉管管；对对敷敷设设有有燃燃烧烧带带的的锅锅炉炉，在在燃燃烧烧带带上上下下部部的的炉炉管管；燃燃烧烧带带局局部部脱脱落落或或炉炉膛膛内内结结焦焦时时的的祼祼露露炉炉管管内内。由由氧氧化化铁垢所引起的爆管事故，也正是发生在这些区域。铁垢所引起的爆管事故，也正是发生在这些区域。1.3 1.3 某电厂某电厂2#2#机垢样分析结果机垢样分析结果编号编号垢样垢样1 1汽低汽低静静2525级级垢样垢样2 2汽低汽低
20、静静2727级级垢样垢样3 3旋风旋风分离器筒壁分离器筒壁垢样垢样4 4汽高汽高静静1111级级垢样垢样5 5汽低汽低动动5 5级级垢样垢样6 6低动低动荡荡6 6级级垢样垢样7 7高高动动7 7级级外观外观灰白灰白灰红灰红黑黑灰褐灰褐锈红锈红红褐红褐灰棕灰棕FeFe3 3O O4 43.153.155.995.9997.1897.1814.5314.537.947.944.544.5417.5517.55CuOCuO0.350.350.330.330.440.4423.1723.170.500.500.440.4417.8217.82P P2 2O O5 50.120.120.200.200
21、.130.1321.5721.570.430.430.280.2836.5436.54SiOSiO2 291.3291.3277.3777.370.140.1413.8313.8390.7790.7781.1181.1114.4914.49其它其它5.505.5016.8016.801.931.9327.927.90.360.369.379.3713.613.6 锅锅炉炉炉炉管管上上发发生生氧氧化化铁铁垢垢的的主主要要原原因因在在于于给给水水携携带带铁铁的的氧氧化化物物(炉炉前前热热力力系系统统的的腐腐蚀蚀产产物物)到到锅锅内内所所引引起起。氧氧化化铁铁垢垢的的形形成成与与炉炉水水中中铁铁的的
22、氧氧化化物物的的含含量量和和炉炉管管上上的的局局部部热热负负荷荷直直接接相相关关。氧氧化化铁铁垢垢的的形形成成速速度度，随随炉炉水水中中铁铁的的含量的提高和热负荷的增加而增加。含量的提高和热负荷的增加而增加。另另外外，锅锅炉炉在在运运行行过过程程中中发发生生碱碱性性腐腐蚀蚀或或汽汽水水腐腐蚀蚀，其其腐腐蚀蚀产产物物附附在在管壁上会转化成氧化铁垢。管壁上会转化成氧化铁垢。亚亚临临界界汽汽包包炉炉在在水水冷冷壁壁上上的的铁铁垢垢或或称称腐腐蚀蚀产产物物主主要要是是由由于于微微量量组组分分腐腐蚀蚀性性离离子子氯氯、硫硫等等引引起起的的。作作者者对对某某电电厂厂亚亚临临界界汽汽包包炉炉,水水冷冷壁壁割
23、割管管取取样样,进进行行X X射射线线衍衍射射物物相相分分析析得得到到主主要要成成份份为为四四氧氧化化三三铁铁。其其表表面面状状态态经经电电子子探探针针（EPMAEPMA）测试，见下图。）测试，见下图。某电厂运行一年后水冷壁割管试样表面状态某电厂运行一年后水冷壁割管试样表面状态Elmt Spect.Element Atomic Elmt Spect.Element Atomic Type%Type%O K ED 18.80 43.66 O K ED 18.80 43.66 Mg K ED 0.13 0.21 Mg K ED 0.13 0.21 Al K ED 0.12 0.16 Al K ED
24、 0.12 0.16 Si K ED 0.10 0.13 Si K ED 0.10 0.13 P K ED 2.09 2.50 P K ED 2.09 2.50 S K ED 0.09 0.11 S K ED 0.09 0.11 Cl K ED 0.02*0.02*Cl K ED 0.02*0.02*Ca K ED 4.17 3.87 Ca K ED 4.17 3.87 Mn K ED 1.65 1.11 Mn K ED 1.65 1.11 Fe K ED 65.86 43.81 Fe K ED 65.86 43.81 Cu K ED 0.11*0.07*Cu K ED 0.11*0.07*Z
25、n K ED 6.41 3.64 Zn K ED 6.41 3.64 Na K ED 0.44 0.71Na K ED 0.44 0.71Total 100.00 100.00Total 100.00 100.00 2#炉管（炉管（EPMA）表面状态图）表面状态图 ElmtSpect.ElementAtomicType%OKED28.2456.94NaKED0.791.11MgKED0.120.16AlKED0.150.17SiKED0.350.40PKED0.150.16SKED0.070.08ClKED1.161.06KKED0.270.22CaKED0.470.38MnKED0.340.
26、20FeKED66.9738.68CuKED0.250.13ZnKED0.670.33Total100.00100.00 坑边缘发灰白色区域成分坑边缘发灰白色区域成分坑内的成分坑内的成分ElmtSpect.ElementAtomicType%OKED16.7341.00NaKED0.14*0.24*MgKED0.100.16AlKED0.120.18SiKED0.110.15PKED0.220.27SKED0.070.09ClKED0.02*0.02*CaKED0.240.24MnKED0.270.19FeKED81.1756.97CuKED0.04*0.03*ZnKED0.760.45Tot
27、al100.00100.00ElmtSpect.ElementAtomicType%OKED20.5245.89NaKED0.630.99MgKED0.130.19AlKED0.170.23SiKED0.100.13PKED2.793.22SKED0.120.13ClKED0.03*0.03*CaKED5.464.87MnKED1.490.97FeKED62.3839.96CuKED0.160.09ZnKED6.013.29Total100.00100.00 无无 坑坑 区区 域域氯离子 0mg/L 氯离子0.8mgL实实验验室室试试验验氯离子 10mg/L元素元素NaNaOOFeFeCICI
28、S SP P其它其它坑口坑口0.790.7928.2428.2466.9766.971.161.160.070.070.150.150.350.35坑内坑内0.380.3816.7816.7876.276.20.030.030.050.050.240.242.322.32表表8.1.1现场割管试片电子探针数据现场割管试片电子探针数据8.1.2实验室试验试片实验室试验试片电子探针电子探针数据数据元素元素NaNaOOFeFeCICIS SP P其它其它坑口坑口0.350.3520.520.575.575.50.080.080.90.90.720.723.73.7坑内坑内0.00.03.33.395
29、.495.40.00.00.10.10.00.01.21.2 从测试数据发现腐蚀坑坑口周围从测试数据发现腐蚀坑坑口周围CICI、S S2 2离子富集，含氧量高，含铁量相对较低，离子富集，含氧量高，含铁量相对较低，腐蚀产物含量大；而坑内腐蚀产物含量大；而坑内CICI、S S2 2离子很少，含氧量低，含铁量相对较高，说明腐离子很少，含氧量低，含铁量相对较高，说明腐蚀产物少。这是为什么呢？可这样理解：由于蚀坑较小（微米级）蚀产物少。这是为什么呢？可这样理解：由于蚀坑较小（微米级）,坑底充当腐蚀电池坑底充当腐蚀电池的阳极（小面积），而坑口周围为阴极（大面积），在坑内铁不断失去电子的阳极（小面积），而坑
30、口周围为阴极（大面积），在坑内铁不断失去电子(Fe(Fe2eFe2eFe2+2+)，电子经金属基体向阴极迁移发生还原反应，电子经金属基体向阴极迁移发生还原反应(H(H2 2O+2e1/2HO+2e1/2H2 2+OH+OH),),在电在电场作用下，铁离子向坑外运动，场作用下，铁离子向坑外运动，CICI和和OHOH等负离子从溶液中向坑内运动，。在坑口等负离子从溶液中向坑内运动，。在坑口相遇发生二次腐蚀反应：相遇发生二次腐蚀反应：FeFe2+2+2OH+2OHFe(OH)2;Fe2Fe(OH)2;Fe2+2Cl+2Cl-FeClFeCl2 2+2H+2H2 2OFe(OH)OFe(OH)2 2+2
31、H+2H+2Cl+2Cl-，加速腐蚀反应的进行，所以在坑口腐蚀产物，加速腐蚀反应的进行，所以在坑口腐蚀产物多，氯离子含量高。多，氯离子含量高。1.氯离子在蚀坑周围富集促进铁的溶解，使蚀坑周围的腐氯离子在蚀坑周围富集促进铁的溶解，使蚀坑周围的腐蚀产物最多。蚀产物最多。2。腐蚀机理推测：在金属表面凹下处，能量较低，电位。腐蚀机理推测：在金属表面凹下处，能量较低，电位低，铁容易失电子，电子沿金属向电位高处运动，由于静低，铁容易失电子，电子沿金属向电位高处运动，由于静电引力作用，铁离子也要向外运动，当运动到坑边缘处正电引力作用，铁离子也要向外运动，当运动到坑边缘处正好碰上从正极过来的负离子氯、磷、硫等
32、生成了二次腐蚀好碰上从正极过来的负离子氯、磷、硫等生成了二次腐蚀产物。这样会使坑越来越深，边缘的腐蚀产物越来越多。产物。这样会使坑越来越深，边缘的腐蚀产物越来越多。当它盖住坑时由于腐蚀产物较疏松孔隙内的溶液浓缩，酸当它盖住坑时由于腐蚀产物较疏松孔隙内的溶液浓缩，酸（或碱）浓度增加，垢下腐蚀更严重。使得坑越来越深。（或碱）浓度增加，垢下腐蚀更严重。使得坑越来越深。结论垢垢样样分分析析垢样的制备垢样的制备垢和腐蚀产物的数量不多，颗粒大小也差别不大，因此，可直接破碎成垢和腐蚀产物的数量不多，颗粒大小也差别不大，因此，可直接破碎成1mm1mm左右的试样，然后用四分法将试样缩分。取一份缩分后的试样左右的
33、试样，然后用四分法将试样缩分。取一份缩分后的试样(一般不少一般不少于于2g)2g)，放在玛瑙研钵中研磨细。对于氧化铁垢、铜铁垢、硅垢、硅铁垢等难溶，放在玛瑙研钵中研磨细。对于氧化铁垢、铜铁垢、硅垢、硅铁垢等难溶试样，应磨细到试样能全部通过试样，应磨细到试样能全部通过0.119mm(1200.119mm(120目目)筛网；对于钙镁垢、盐垢、筛网；对于钙镁垢、盐垢、磷酸盐垢等较易溶试样，磨细到全部试样能通过磷酸盐垢等较易溶试样，磨细到全部试样能通过0.149 mm(1000.149 mm(100目目)筛网即可。筛网即可。制备好的分析试样，应装入粘贴有标签的称量瓶中备用。其余没有磨细的试样，制备好的
34、分析试样，应装入粘贴有标签的称量瓶中备用。其余没有磨细的试样，应放回原来的广口瓶中妥善保存，供复核校对使用。应放回原来的广口瓶中妥善保存，供复核校对使用。名词解释名词解释试样和分析试样试样和分析试样 从热力设备中采集到的垢样称为试样。从热力设备中采集到的垢样称为试样。经经过过加加工工(破破碎碎、缩缩分分、研研磨磨)制制得得的的的的样样品品称称为为分分析析试试样样。实实际际使使用用中中，在无需特别指明的情况下，分析试样也常称试样。在无需特别指明的情况下，分析试样也常称试样。试样的分解试样的分解 用化学方法将固体试样分解、使待测定的成分用化学方法将固体试样分解、使待测定的成分(元素元素)溶解到溶液
35、中的过程。溶解到溶液中的过程。多项分析试液多项分析试液 用用试试样样分分解解方方法法将将固固体体试试样样分分解解制制备备成成供供分分析析用用的的溶溶液液，可可用用于于垢垢及及腐腐蚀蚀产产物的各种化学成分测定。物的各种化学成分测定。垢样的分解垢样的分解垢垢样样的的分分解解是是分分析析过过程程中中重重要要的的步步骤骤，其其目目的的在在于于将将试试样样制制备备成成便便于于分分析析的的溶溶液液。分分解解试试样样时时，试试样样溶溶解解要要完完全全，且且溶溶解解速速度度要要快快，不不致致造造成成待待分分析析成成分分损损失失及及引引入入新新的的杂杂质质而而干干扰扰测测定定。常常用用试试样样分分解解方方法法有
36、有酸酸溶溶法法和和熔熔融融法法两两种种，应应针针对对试试样样种类，选择分解试样的方法。种类，选择分解试样的方法。(1)酸溶法酸溶法操作方法操作方法称称取取干干燥燥的的分分析析试试样样0.2g(0.2g(称称准准至至0.2mg)0.2mg)，置置于于100100200mL200mL烧烧杯杯中中，加加入入15mL15mL浓浓盐盐酸酸(对对碳碳酸酸盐盐垢垢试试样样应应缓缓缓缓地地加加入入，防防止止反反应应过过于于剧剧烈烈而而发发生生溅溅失失)，盖盖上上表表面面皿皿加加热热至至试试样样完完全全溶溶解解。若若有有黑黑色色不不溶溶物物，可可加加浓浓硝硝酸酸5mL5mL，继继续续加加热热至至接接近近于于干干
37、涸涸驱驱赶赶尽尽过过剩剩的的硝硝酸酸(红红棕棕色色的的二二氧氧化化氮氮基基本本驱驱赶赶完完全全)，冷冷却却后后加加盐盐酸酸溶溶液液(1+1)10mL(1+1)10mL，温温热热至至干干涸涸的的盐盐类类完完全全溶溶解解，加加蒸蒸馏馏水水100mL100mL。若若溶溶液液透透明明，说说明明试试样样已已完完全全溶溶解解。将将溶溶解解液液倾倾入入500mL500mL容容量量瓶瓶，用用蒸蒸馏馏水水稀稀释释至至刻刻度度，所所得得溶溶液液为为多多项分析试液。项分析试液。2.氢氧化钠熔融法氢氧化钠熔融法试试样样经经氢氢氧氧化化钠钠熔熔融融后后，用用热热蒸蒸馏馏水水提提取取，用用盐盐酸酸酸酸化化、溶溶解解，制制
38、成成多多项项分分析析试液。此方法对许多垢及腐蚀产物都有较好的分解效果。试液。此方法对许多垢及腐蚀产物都有较好的分解效果。氢氢氧氧化化钠钠的的作作用用是是：高高温温下下将将酸酸不不溶溶的的物物质质（硫硫酸酸钙钙、硅硅酸酸钙钙等等）转转变变成成钠钠盐盐，易易溶溶。另外氢氧化钠可以降低垢样熔点。另外氢氧化钠可以降低垢样熔点。(1)操操作作方方法法称取干燥的分析试样称取干燥的分析试样0.2g(0.2g(称准至称准至0.2mg)0.2mg)，置于盛有，置于盛有1g1g氢氧化钠的银坩埚中，加氢氧化钠的银坩埚中，加1 12 2滴酒精润湿，在桌上轻轻地震动，使试样粘附在氢氧化钠颗粒上。再覆盖氢氧滴酒精润湿，在
39、桌上轻轻地震动，使试样粘附在氢氧化钠颗粒上。再覆盖氢氧化钠，坩埚加盖后置于化钠，坩埚加盖后置于50mL50mL瓷坩埚或瓷盘中，放入高温炉中，由室温缓慢升温到瓷坩埚或瓷盘中，放入高温炉中，由室温缓慢升温到700700750750，在此温度下保温，在此温度下保温20min20min。取出坩埚，并冷却至室温，将银坩埚放入聚。取出坩埚，并冷却至室温，将银坩埚放入聚乙稀杯中，加约乙稀杯中，加约20mL20mL煮沸的蒸馏水于坩埚中。杯上盖表面皿在水浴里加热煮沸的蒸馏水于坩埚中。杯上盖表面皿在水浴里加热5 510min10min，充分地浸取熔块。待熔块浸散后，取出银坩埚，用装有热蒸馏水的洗瓶冲冼，充分地浸取
40、熔块。待熔块浸散后，取出银坩埚，用装有热蒸馏水的洗瓶冲冼坩埚内、外壁及盖。边搅拌，边迅速加入坩埚内、外壁及盖。边搅拌，边迅速加入20ml20ml浓盐酸，再继续在水浴里加热浓盐酸，再继续在水浴里加热5min5min。此时，熔块完全溶解，溶液透明。将此溶液冷却后，倾入此时，熔块完全溶解，溶液透明。将此溶液冷却后，倾入500mL500mL容量瓶，用水稀释容量瓶，用水稀释至刻度，所得溶液即为多项分析试液。至刻度，所得溶液即为多项分析试液。3.碳碳酸酸钠钠熔熔融融法法 垢垢样样经经碳碳酸酸钠钠熔熔融融分分解解后后，用用水水浸浸取取熔熔融融物物，加加酸酸酸酸化化制制成成多多项项分分析析试试液液。此此法虽然
41、费时较多，而且需用铂坩埚，但分解试样较为彻底，是常用的方法。法虽然费时较多，而且需用铂坩埚，但分解试样较为彻底，是常用的方法。碳碳酸酸钠钠的的作作用用：酸酸难难溶溶物物（硫硫酸酸钙钙、硅硅酸酸钙钙等等）在在高高温温下下分分解解成成碱碱和和酸酸的的氧氧化化物物，用酸浸取时易转变成离子。用酸浸取时易转变成离子。(1)操作方法操作方法称称取取干干燥燥的的试试样样0.2g(0.2g(称称准准至至0.2mg)0.2mg)，置置于于装装有有1.5g1.5g研研细细的的无无水水碳碳酸酸钠钠的的坩坩埚埚中中，用用铂铂丝丝把把碳碳酸酸钠钠和和试试样样混混匀匀，再再用用0.5g0.5g碳碳酸酸钠钠将将试试样样覆覆
42、盖盖。坩坩埚埚加加盖盖后后置置于于50mL50mL瓷瓷坩坩埚埚中中，放放入入高高温温炉炉中中，由由室室温温缓缓慢慢升升温温至至9509502020，在在此此温温度度下下熔熔融融2 22.5h2.5h。取取出出坩坩埚埚，冷冷却却至至室室温温，将将铂铂坩坩埚埚放放入入聚聚乙乙烯烯杯杯中中，加加7070100mL100mL煮煮沸沸的的蒸蒸馏馏水水，置置于于沸沸水水浴浴上上加加热热10min10min以以浸浸取取熔熔块块，待待熔熔块块浸浸散散后后，用用装装有有热热蒸蒸馏馏水水的的洗洗瓶瓶冲冲洗洗坩坩埚埚内内、外外壁壁及及盖盖。边边搅搅拌拌熔熔块块，边边迅迅速速加加入入101015mL15mL浓浓盐盐酸
43、酸，再再在在水水浴浴里里加加热热5 510min10min。此此时时，溶溶液液应应清清彻彻、透透明明，冷冷却却至至室室温温后后倾倾入入500mL500mL容容量量瓶瓶。用用蒸蒸馏馏水水稀释至刻度，所得溶液即为多项分析试液。稀释至刻度，所得溶液即为多项分析试液。5.15.1定性分析定性分析 在在定定量量分分析析之之前前，对对于于某某些些未未知知成成分分的的垢垢和和腐腐蚀蚀产产物物试试样样，可可用用一一些些简简易易方方法法，如如通通过过某某些些元元素素或或官官能能团团的的特特征征反反应应，定定性性或或半半定定量量地地鉴鉴别别其其中中一一些些成成分分，为为选选择择定定量量分析方法和分析结果的判断，提
44、供有价值的依据。分析方法和分析结果的判断，提供有价值的依据。化化学学方方法法鉴鉴定定是是通通过过垢垢和和腐腐蚀蚀产产物物与与某某些些化化学学试试剂剂发发生生特特征征反反应应来来鉴鉴别别某某些些成成分分。方方法法如如下下：称称取取0.5g0.5g试试样样，置置于于100mL100mL烧烧杯杯中中，加加50mL50mL蒸蒸馏馏水水，配配制制成成悬悬浊浊液液。然然后进行如下试验。后进行如下试验。水溶液试验水溶液试验测测定定水水溶溶液液的的pHpH值值：取取澄澄清清液液20-30ml20-30ml，用用pHpH计计测测定定水水溶溶液液的的pHpH值值。若若pHpH值值大大于于9 9，说说明明有有氢氢氧
45、氧化化钠钠、磷磷酸酸三三钠钠等等强强碱碱性性盐盐类类存存在在；若若pHpH值值小小于于9 9，说说明明试试样样中中无无强碱性盐类存在。强碱性盐类存在。硝硝酸酸银银试试验验：取取数数滴滴澄澄清清液液，置置于于黑黑色色滴滴板板上上，加加2-32-3滴滴酸酸性性硝硝酸酸银银(5%(5%溶溶液液)。若若有白色沉淀物生成，说明有水溶性氯化物存在。有白色沉淀物生成，说明有水溶性氯化物存在。氯氯化化钡钡试试验验：取取数数滴滴澄澄清清液液，加加2-32-3滴滴氯氯化化钡钡溶溶液液(10%(10%溶溶液液)，加加2 2滴滴盐盐酸酸溶溶液液(1+1)(1+1)。若有白色沉淀物生成，且加酸不溶解，说明有水溶性硫酸盐
46、存在。若有白色沉淀物生成，且加酸不溶解，说明有水溶性硫酸盐存在。加酸试验加酸试验取取少少量量带带悬悬浊浊物物的的试试液液注注入入试试管管中中，加加1-2mL1-2mL浓浓盐盐酸酸或或浓浓硝硝酸酸，然然后后，分分别别加加入入其其他他试试剂剂，根根据据发发生生的的化化学学反反应应现现象象，可可以以粗粗略略地地判判断断垢垢和和腐腐蚀蚀产产物物有有哪哪些些成成分分。垢垢和和腐蚀产物加酸后发生的化学反应如表腐蚀产物加酸后发生的化学反应如表8.3.18.3.1所示。所示。垢及腐蚀产物的分析程序垢及腐蚀产物的分析程序加入试剂加入试剂 现象现象盐盐 酸酸产生气泡。碳酸盐含量越高，泡沬越多产生气泡。碳酸盐含量越
47、高，泡沬越多碳酸盐碳酸盐盐酸和硝酸盐酸和硝酸溶解缓慢，可看到白色不溶物溶解缓慢，可看到白色不溶物硅酸盐硅酸盐冷盐酸冷盐酸(难溶难溶)加硝酸加热加硝酸加热后溶解后溶解溶解后溶液呈淡黄色。加溶解后溶液呈淡黄色。加5%5%硫酸铵溶液数滴，溶液变红色。或者硫酸铵溶液数滴，溶液变红色。或者加入加入5%5%亚铁氰化钾亚铁氰化钾K K4 4Fe(CN)Fe(CN)6 6溶液变蓝色溶液变蓝色氧化铁氧化铁加硝酸加硝酸冷盐酸冷盐酸(难溶难溶)加热后溶解加热后溶解溶解后溶液呈淡黄色或淡蓝色。取一部分溶液注入另一试管，加溶解后溶液呈淡黄色或淡蓝色。取一部分溶液注入另一试管，加浓氨水，生成氢氧化铁和氢氧化铜沉淀物。继续
48、加氨水，氢氧化浓氨水，生成氢氧化铁和氢氧化铜沉淀物。继续加氨水，氢氧化铜溶解，生成铜氨络离子，蓝色加深。另取数滴溶液加数滴铜溶解，生成铜氨络离子，蓝色加深。另取数滴溶液加数滴5%5%亚亚铁氰化钾溶液，生成红棕色沉淀物铁氰化钾溶液，生成红棕色沉淀物氧化铜氧化铜加硝酸加硝酸盐盐 酸酸取一部分酸溶液，加取一部分酸溶液，加10%10%钼酸铵溶液，生成黄色的磷钼黄沉淀物，钼酸铵溶液，生成黄色的磷钼黄沉淀物，加浓氨水至溶液呈氨碱性，黄色沉淀物溶解加浓氨水至溶液呈氨碱性，黄色沉淀物溶解磷酸盐磷酸盐盐酸和硝酸盐酸和硝酸取一部酸溶液，加入取一部酸溶液，加入10%10%氯化钡溶液数滴，溶液混浊，有白色沉氯化钡溶液
49、数滴，溶液混浊，有白色沉淀物生成淀物生成硫酸盐硫酸盐 垢及腐蚀产物与酸反应垢及腐蚀产物与酸反应5.25.2定量分析定量分析 由于各个测定项目是独立进行的，一般说来，对测定的前后顺序无特殊由于各个测定项目是独立进行的，一般说来，对测定的前后顺序无特殊要求，各测定项目可同时进行。其中，关于氧化钙、氧化镁的测定，由于选用要求，各测定项目可同时进行。其中，关于氧化钙、氧化镁的测定，由于选用方法和加掩蔽剂的数量与氧化铁、氧化铜的数量有关，通常，测定氧化铁、氧方法和加掩蔽剂的数量与氧化铁、氧化铜的数量有关，通常，测定氧化铁、氧化铜之后，再进行氧化钙、氧化镁的测定。在盐垢分析中，为了减少空气中二化铜之后，再
50、进行氧化钙、氧化镁的测定。在盐垢分析中，为了减少空气中二氧化碳的影响，制备好待测试液后，应立即测定碱、碳酸盐和重碳酸盐含量。氧化碳的影响，制备好待测试液后，应立即测定碱、碳酸盐和重碳酸盐含量。盐垢分析程序如图所示盐垢分析程序如图所示,垢及腐蚀产物的分析程序如图所示。垢及腐蚀产物的分析程序如图所示。盐盐 垢垢500mL500mL多项分析试液多项分析试液水水分分（重重量量法法）0.5g0.5g试样试样0.5g0.5g试样试样水水溶溶0.5g0.5g试样试样灼灼烧烧减减量量（重重量量法法）取一定量多项分析试液取一定量多项分析试液其其它它成成分分氢氧化钠氢氧化钠碳酸钠碳酸钠碳酸氢钠碳酸氢钠氯氯 化化钠