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1、会计学1水垢的形成水垢的形成(xngchng)及危害素材及危害素材第一页，共34页。水水水水垢垢垢垢中中中中的的的的化化化化学学学学成成成成分分分分虽虽虽虽然然然然很很很很复复复复杂杂杂杂，但但但但往往往往往往往往以以以以某某某某种种种种化化化化学学学学成成成成分分分分为为为为主主主主。例例例例如如如如，直直直直接接接接使使使使用用用用天天天天然然然然水水水水(或或或或自自自自来来来来水水水水)的的的的小小小小型型型型低低低低压压压压锅锅锅锅炉炉炉炉，其其其其水水水水垢垢垢垢的的的的主主主主要要要要成成成成分分分分是是是是碳碳碳碳酸酸酸酸钙钙钙钙等等等等钙钙钙钙镁镁镁镁化化化化合合合合物物物物
2、。以以以以一一一一级级级级钠钠钠钠离离离离子子子子交交交交换换换换软软软软化化化化水水水水作作作作补补补补给给给给水水水水的的的的中中中中低低低低压压压压锅锅锅锅炉炉炉炉，因因因因凝凝凝凝汽汽汽汽器器器器泄泄泄泄漏漏漏漏，冷冷冷冷却却却却水水水水(天天天天然然然然水水水水)进进进进入入入入给给给给水水水水的的的的锅锅锅锅炉炉炉炉，其其其其锅锅锅锅内内内内水水水水垢垢垢垢的的的的主主主主要要要要成成成成分分分分为为为为碳碳碳碳酸酸酸酸钙钙钙钙、硫硫硫硫酸酸酸酸钙钙钙钙、硅硅硅硅酸酸酸酸钙钙钙钙等等等等组组组组分分分分。以以以以二二二二级级级级钠钠钠钠离离离离了了了了交交交交换换换换作作作作补补补
3、补给给给给水水水水的的的的普普普普通通通通高高高高压压压压锅锅锅锅炉炉炉炉，常常常常因因因因补补补补给给给给水水水水除除除除硅硅硅硅不不不不完完完完全全全全或或或或者者者者汽汽汽汽轮轮轮轮机机机机凝凝凝凝汽汽汽汽器器器器泄泄泄泄漏漏漏漏等等等等原原原原因因因因，锅锅锅锅炉炉炉炉水水水水冷冷冷冷壁壁壁壁管管管管内内内内生生生生成成成成以以以以复复复复杂杂杂杂硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐为为为为主主主主要要要要成成成成分分分分的的的的水水水水垢垢垢垢。以以以以除除除除盐盐盐盐水水水水作作作作补补补补给给给给水水水水的的的的高高高高压压压压和和和和超超超超高高高高压压压压锅锅锅锅炉炉炉炉，由由由由于于于
4、于凝凝凝凝汽汽汽汽器器器器的的的的严严严严密密密密性性性性较较较较高高高高，水水水水处处处处理理理理工工工工艺艺艺艺也也也也较较较较完完完完善善善善，天天天天然然然然水水水水中中中中常常常常见见见见的的的的一一一一些些些些杂杂杂杂质质质质已已已已经经经经基基基基本本本本上上上上除除除除掉掉掉掉，给给给给水水水水水水水水质质质质较较较较纯纯纯纯，给给给给水水水水中中中中的的的的杂杂杂杂质质质质主主主主要要要要是是是是热热热热力力力力系系系系统统统统金金金金属属属属结结结结构构构构材材材材料料料料的的的的腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀产产产产物物物物，这这这这类类类类锅锅锅锅炉炉炉炉水水水水冷冷冷冷壁壁壁壁管管
5、管管内内内内的的的的水水水水垢垢垢垢，其其其其化化化化学学学学成成成成分分分分往往往往往往往往以以以以FeFeFeFe、CuCuCuCu为为为为主主主主。鉴鉴鉴鉴于于于于以以以以上上上上情情情情况况况况，为为为为了了了了便便便便于于于于研研研研究究究究水水水水垢垢垢垢形形形形成成成成的的的的原原原原因因因因、防防防防止止止止及及及及消消消消除除除除的的的的方方方方法法法法，通通通通常常常常将将将将水水水水垢垢垢垢按按按按其其其其主主主主要要要要化化化化学学学学成成成成份份份份分分分分为为为为以以以以下下下下几几几几类类类类：钙钙钙钙镁镁镁镁水水水水垢垢垢垢、硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐垢垢垢垢、氧
6、氧氧氧化化化化铁铁铁铁垢垢垢垢和和和和铜铜铜铜垢垢垢垢等等等等。下下下下面面面面分分分分别别别别讨讨讨讨论论论论(toln)(toln)(toln)(toln)其其其其形形形形成原因。成原因。成原因。成原因。2 2 2 2钙镁水垢钙镁水垢钙镁水垢钙镁水垢在在在在钙钙钙钙、镁镁镁镁水水水水垢垢垢垢中中中中，钙钙钙钙、镁镁镁镁盐盐盐盐的的的的含含含含量量量量常常常常常常常常很很很很大大大大，甚甚甚甚至至至至可可可可达达达达90%90%90%90%左左左左右右右右、这这这这类类类类水水水水垢垢垢垢又又又又可可可可按按按按其其其其主主主主要要要要化化化化合合合合物物物物的的的的形形形形态态态态分分分分
7、成成成成：碳碳碳碳酸酸酸酸钙钙钙钙水水水水垢垢垢垢(CaCO3)(CaCO3)(CaCO3)(CaCO3)、硫硫硫硫酸酸酸酸钙钙钙钙水水水水垢垢垢垢(CaSO4(CaSO4(CaSO4(CaSO4、CaSO42H2OCaSO42H2OCaSO42H2OCaSO42H2O、2CaSO4H2O)2CaSO4H2O)2CaSO4H2O)2CaSO4H2O)、硅硅硅硅酸酸酸酸钙钙钙钙水水水水垢垢垢垢(CaSiO3(CaSiO3(CaSiO3(CaSiO3、5CaO5SiO2H2O)5CaO5SiO2H2O)5CaO5SiO2H2O)5CaO5SiO2H2O)、镁镁镁镁垢垢垢垢Mg(OH)2Mg(OH)
8、2Mg(OH)2Mg(OH)2、Mg3(PO4)2Mg3(PO4)2Mg3(PO4)2Mg3(PO4)2等。等。等。等。碳碳碳碳酸酸酸酸盐盐盐盐水水水水垢垢垢垢，容容容容易易易易在在在在锅锅锅锅炉炉炉炉省省省省煤煤煤煤器器器器、加加加加热热热热器器器器、给给给给水水水水管管管管道道道道以以以以及及及及凝凝凝凝汽汽汽汽器器器器冷冷冷冷却却却却水水水水通通通通道道道道和和和和冷冷冷冷水水水水塔塔塔塔中中中中生生生生成成成成。硫硫硫硫酸酸酸酸钙钙钙钙和和和和硅硅硅硅酸酸酸酸钙钙钙钙水水水水垢垢垢垢，主主主主要要要要在在在在热热热热负负负负荷荷荷荷较较较较高高高高的的的的受受受受热热热热面面面面上上上
9、上，如如如如锅锅锅锅炉炉炉炉炉炉炉炉管管管管、蒸蒸蒸蒸发发发发器器器器和蒸汽发生器内等处生成。和蒸汽发生器内等处生成。和蒸汽发生器内等处生成。和蒸汽发生器内等处生成。第2页/共34页第二页，共34页。形成钙、镁水垢的原因是：水中钙、镁盐类的离子浓度乘积大大超过了溶度积，这些形成钙、镁水垢的原因是：水中钙、镁盐类的离子浓度乘积大大超过了溶度积，这些(zhxi)(zhxi)盐类从过饱和溶液中结晶析出并附着在受热面上。水中析出物之所以能附着在受热面上，是因为受热面金属表面粗糙不平，有许多微小的凸起的小丘。这些盐类从过饱和溶液中结晶析出并附着在受热面上。水中析出物之所以能附着在受热面上，是因为受热面金
10、属表面粗糙不平，有许多微小的凸起的小丘。这些(zhxi)(zhxi)小丘，能成为溶液中析出固体时的结晶核心。此外，因金属受热面上常常覆盖着一层氧化物小丘，能成为溶液中析出固体时的结晶核心。此外，因金属受热面上常常覆盖着一层氧化物(即所谓氧化膜即所谓氧化膜)，这种氧化物有相当的吸附能力，能成为金属壁和由溶液中析出物的粘结层。，这种氧化物有相当的吸附能力，能成为金属壁和由溶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
11、温度的升高，某些钙、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 在水被加热的过程中，水中某些钙、镁盐类因发生化学反应，从易溶于水的物质变成难溶的物质而析出。例如在水中发生碳酸氢钙和碳酸氢镁的热分解反应：在水被加热的过程中，水中某些钙、镁盐类因发生化学反应，从易溶于水的物质变成难溶的物质而析出。例如在水中发生碳酸氢钙和碳酸氢镁的热分解反应：Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2 Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2Mg(HCO3)2Mg(O H)2+CO2Mg(HCO3)2Mg(O H)2+
12、CO2水中析出的盐类物质，可能成为水垢，也可能成为水渣，这不仅决定于它的化学成分和结晶形态，而且还与析出时的条件有关。如在省煤器、给水管道、加热管、凝冷器冷却水通道和冷却塔中，水中析出的碳酸钙常结成坚硬的水垢，但是在锅炉、蒸发器和蒸汽发生器中，水的碱性较强而且水处于剧烈地沸腾状态，此时，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，水中析出的盐类物质，可能成为水垢，也可能成为水渣，这不仅决定于它的化学成分和结晶形态，而且还与析出时的条件有关。如在省煤器、给水管道、加热管、凝冷器冷却水通道和冷却塔中，水中析出的碳酸钙常结成坚硬的水垢，但是在锅炉、蒸发器和蒸汽发生器中，水的碱性较强
13、而且水处于剧烈地沸腾状态，此时，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，第3页/共34页第三页，共34页。硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐水水水水垢垢垢垢的的的的化化化化学学学学成成成成分分分分较较较较复复复复杂杂杂杂，绝绝绝绝大大大大部部部部分分分分是是是是铝铝铝铝、铁铁铁铁的的的的硅硅硅硅酸酸酸酸化化化化合合合合物物物物。在在在在这这这这种种种种水水水水垢垢垢垢中中中中往往往往往往往往含含含含有有有有40%40%40%40%50%50%50%50%的的的的二二二二氧氧氧氧化化化化硅硅硅硅、25%25%25%25%30%30%30%30%的的的的铝铝铝铝和和和和铁铁铁铁的的的的
14、氧氧氧氧化化化化物物物物、10%10%10%10%20%20%20%20%的的的的钾钾钾钾、钠钠钠钠氧氧氧氧化化化化物物物物以以以以及及及及钙钙钙钙、镁镁镁镁化化化化合合合合物物物物。这这这这种种种种垢垢垢垢的的的的成成成成分分分分和和和和结结结结构构构构常常常常与与与与某某某某些些些些天天天天然然然然矿矿矿矿物物物物如如如如锥锥锥锥辉辉辉辉石石石石(Na2O(Na2O(Na2O(Na2O Fe2O3 Fe2O3 Fe2O3 Fe2O3 4SiO2)4SiO2)4SiO2)4SiO2)、方方方方沸沸沸沸石石石石(Na2O(Na2O(Na2O(Na2O Al2O3 Al2O3 Al2O3 Al2
15、O3 4SiO2 4SiO2 4SiO2 4SiO2 2H2O)2H2O)2H2O)2H2O)、钠钠钠钠沸沸沸沸石石石石(Na2OAl2O3(Na2OAl2O3(Na2OAl2O3(Na2OAl2O3 3SiO2 3SiO2 3SiO2 3SiO2 2H2O)2H2O)2H2O)2H2O)、黝黝黝黝方方方方石石石石(4Na2O3Al2O3(4Na2O3Al2O3(4Na2O3Al2O3(4Na2O3Al2O3 6SiO2 6SiO2 6SiO2 6SiO2 SO3)SO3)SO3)SO3)等等等等相相相相似似似似。这这这这些些些些复复复复杂杂杂杂的的的的硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐水水水水垢垢垢垢
16、，有有有有的多孔，有的很坚硬、致密，常常匀整地覆盖在热负荷很高或水循环不良的炉管内壁及汽轮机低压缸叶片上。的多孔，有的很坚硬、致密，常常匀整地覆盖在热负荷很高或水循环不良的炉管内壁及汽轮机低压缸叶片上。的多孔，有的很坚硬、致密，常常匀整地覆盖在热负荷很高或水循环不良的炉管内壁及汽轮机低压缸叶片上。的多孔，有的很坚硬、致密，常常匀整地覆盖在热负荷很高或水循环不良的炉管内壁及汽轮机低压缸叶片上。关关关关于于于于硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐水水水水垢垢垢垢的的的的形形形形成成成成机机机机理理理理，目目目目前前前前仍仍仍仍不不不不很很很很清清清清楚楚楚楚。一一一一般般般般认认认认为为为为，在在在在高高高高
17、热热热热负负负负荷荷荷荷的的的的炉炉炉炉管管管管管管管管壁壁壁壁上上上上从从从从高高高高浓浓浓浓缩缩缩缩的的的的锅锅锅锅炉炉炉炉水水水水中中中中直直直直接接接接结结结结晶晶晶晶出出出出硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐化化化化合合合合物物物物，并并并并在在在在高高高高热热热热负负负负荷荷荷荷的的的的作作作作用用用用下下下下，与与与与炉炉炉炉管管管管上上上上的的的的氧氧氧氧化化化化铁铁铁铁相相相相互互互互作作作作用用用用生生生生成成成成复复复复杂杂杂杂的的的的硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐化化化化合合合合物物物物。Na2SiO3+Fe2O.3Na2OFe2O.3SiO2Na2SiO3+Fe2O.3Na2OFe2
18、O.3SiO2Na2SiO3+Fe2O.3Na2OFe2O.3SiO2Na2SiO3+Fe2O.3Na2OFe2O.3SiO2对对对对于于于于更更更更复复复复杂杂杂杂的的的的硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐水水水水垢垢垢垢，则则则则认认认认为为为为是是是是由由由由析析析析出出出出在在在在高高高高热热热热负负负负荷荷荷荷的的的的炉炉炉炉管管管管上上上上的的的的钠钠钠钠盐盐盐盐、熔熔熔熔融融融融状状状状态态态态(zhungti)(zhungti)(zhungti)(zhungti)苛苛苛苛性性性性钠钠钠钠及及及及铁铁铁铁、铝的氧化物相互作用而生成的。铝的氧化物相互作用而生成的。铝的氧化物相互作用而生成的。
19、铝的氧化物相互作用而生成的。4 4 4 4氧化铁垢氧化铁垢氧化铁垢氧化铁垢氧氧氧氧化化化化铁铁铁铁垢垢垢垢的的的的主主主主要要要要成成成成分分分分是是是是铁铁铁铁的的的的氧氧氧氧化化化化物物物物，其其其其含含含含量量量量可可可可达达达达70%-90%70%-90%70%-90%70%-90%。此此此此外外外外，往往往往往往往往还还还还含含含含有有有有金金金金属属属属铜铜铜铜及及及及铜铜铜铜的的的的氧氧氧氧化化化化物物物物，少少少少量量量量钙钙钙钙、镁镁镁镁、硅硅硅硅和和和和磷磷磷磷酸酸酸酸盐盐盐盐等等等等物物物物质质质质。氧氧氧氧化化化化铁铁铁铁垢垢垢垢的的的的表表表表面面面面为为为为咖咖咖咖
20、啡啡啡啡色色色色，内内内内层层层层是是是是黑黑黑黑色色色色或或或或灰灰灰灰色色色色，垢垢垢垢的的的的下下下下部部部部与与与与金金金金属属属属接接接接触触触触处处处处常常常常有有有有少少少少量量量量的的的的、白白白白色色色色的的的的盐盐盐盐类类类类沉沉沉沉积积积积物物物物。氧氧氧氧化化化化铁铁铁铁垢垢垢垢最最最最容容容容易易易易在在在在高高高高参参参参数数数数和和和和大大大大容容容容量量量量的的的的锅锅锅锅炉炉炉炉内内内内生生生生成成成成，但但但但在在在在其其其其它它它它锅锅锅锅炉炉炉炉中中中中也也也也可可可可能能能能产产产产生生生生。这这这这种种种种铁铁铁铁垢垢垢垢的的的的生生生生成成成成部部
21、部部位位位位，主主主主要要要要在在在在热热热热负负负负荷荷荷荷很很很很高高高高的的的的炉炉炉炉管管管管管管管管壁壁壁壁上上上上，如如如如：喷喷喷喷燃燃燃燃器器器器附附附附近近近近的的的的炉炉炉炉管管管管；对对对对敷敷敷敷设设设设有有有有燃燃燃燃烧烧烧烧带带带带的的的的锅锅锅锅炉炉炉炉，在在在在燃燃燃燃烧烧烧烧带带带带上上上上下下下下部部部部的的的的炉炉炉炉管管管管；燃燃燃燃烧烧烧烧带带带带局局局局部部部部脱脱脱脱落落落落或或或或炉炉炉炉膛膛膛膛内内内内结结结结焦焦焦焦时时时时的的的的祼祼祼祼露露露露炉炉炉炉管管管管内内内内。由由由由氧氧氧氧化化化化铁铁铁铁垢垢垢垢所所所所引引引引起起起起的的的
22、的爆爆爆爆管管管管事事事事故故故故，也也也也正正正正是是是是发发发发生生生生在在在在这这这这些区域。些区域。些区域。些区域。第4页/共34页第四页，共34页。1.3 1.3 1.3 1.3 某电厂某电厂某电厂某电厂2#2#2#2#机垢样分析机垢样分析机垢样分析机垢样分析(fnx)(fnx)(fnx)(fnx)结果结果结果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
23、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 50.120.120.200.200.130.1321.5721.570.430.430.280.2836.5436.54SiOSiO2 291.3291.3277.3777.370.140.1413.8313.8390.7790.7781.
24、1181.1114.4914.49其它其它5.505.5016.8016.801.931.9327.927.90.360.369.379.3713.613.6第5页/共34页第五页，共34页。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
25、。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,水水冷冷壁壁割割管管取取样样,进进行行(jnxng)X(jnxng)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探针（
26、子探针（EPMAEPMA）测试，见下图。）测试，见下图。第6页/共34页第六页，共34页。某电厂运行一年后水冷壁割管试样表面某电厂运行一年后水冷壁割管试样表面(biomin)状态状态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 0.12 0.16 Si K ED 0.10 0.13 Si K ED 0.10 0.13 P
27、 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*Zn K ED 6.41 3.64 Zn K ED 6.41 3.64 Na K ED 0.44
28、0.71Na K ED 0.44 0.71Total 100.00 100.00Total 100.00 100.00 2#炉管（炉管（EPMA）表面）表面(biomin)状态图状态图第7页/共34页第七页，共34页。ElmtSpect.ElementAtomicType%OKED28.2456.94NaKED0.791.11MgKED0.120.16AlKED0.150.17SiKED0.350.40PKED0.150.16SKED0.070.08ClKED1.161.06KKED0.270.22CaKED0.470.38MnKED0.340.20FeKED66.9738.68CuKED0.
29、250.13ZnKED0.670.33Total100.00100.00 坑边缘(binyun)发灰白色区域成分第8页/共34页第八页，共34页。坑内的成分坑内的成分(chng fn)Elmt Spect.Element AtomicElmt Spect.Element Atomic Type%Type%O K ED 16.73 41.00 O K ED 16.73 41.00 Na K ED 0.14*0.24*Na K ED 0.14*0.24*Mg K ED 0.10 0.16 Mg K ED 0.10 0.16 Al K ED 0.12 0.18 Al K ED 0.12 0.18 S
30、i K ED 0.11 0.15 Si K ED 0.11 0.15 P K ED 0.22 0.27 P K ED 0.22 0.27 S K ED 0.07 0.09 S K ED 0.07 0.09 Cl K ED 0.02*0.02*Cl K ED 0.02*0.02*Ca K ED 0.24 0.24 Ca K ED 0.24 0.24 Mn K ED 0.27 0.19 Mn K ED 0.27 0.19 Fe K ED 81.17 56.97 Fe K ED 81.17 56.97 Cu K ED 0.04*0.03*Cu K ED 0.04*0.03*Zn K ED 0.76
31、0.45 Zn K ED 0.76 0.45 Total 100.00 100.00Total 100.00 100.00第9页/共34页第九页，共34页。ElmtSpect.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
32、坑 区区 域域第10页/共34页第十页，共34页。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第11页/共34页第十一页，共34页。元素元素NaNaO OFeFeCICIS 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表现表现(bioxin)场割管试片电子探针数据场割管试片电子探针数据实验室试验试片实验室试验试片(shpin)电子探针数据电
33、子探针数据元素元素NaNaO OFeFeCICIS 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0.00.03.33.395.495.40.00.00.10.10.00.01.21.2 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CICICICI、S2S2S2S2离子富集，离子富集，离子富集，离子富集，含氧量高，含铁量相对较低，腐蚀产物含量大；而坑内含氧量高，含铁量相对较低，腐蚀产物含量大；而坑内含氧量高，含铁量相对较低，腐蚀产物含量大
34、；而坑内含氧量高，含铁量相对较低，腐蚀产物含量大；而坑内CICICICI、S2S2S2S2离子很少，含氧量低，含铁量相对较高，说明腐蚀产离子很少，含氧量低，含铁量相对较高，说明腐蚀产离子很少，含氧量低，含铁量相对较高，说明腐蚀产离子很少，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）物少。这是为什么呢？可这样理解：由于蚀坑较小（微米级）物少。这是为什么呢？可这样理解：由于蚀坑较小（微米级）物少。这是为什么呢？可这样理解：由于蚀坑较小（微米级）,坑底充当腐蚀电池的阳极（小面积），而坑口周围为阴极坑底充当腐蚀电池的阳极（小面积），而坑口周围为阴极坑底充当
35、腐蚀电池的阳极（小面积），而坑口周围为阴极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（大面积），在坑内铁不断失去（大面积），在坑内铁不断失去（大面积），在坑内铁不断失去(shq)(shq)(shq)(shq)电子电子电子电子(Fe(Fe(Fe(Fe2eFe2+)2eFe2+)2eFe2+)2eFe2+)，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，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(H2O+2e1/2H2+OH(H2O+2e1/2H2+OH(H2O+2e1/2H2+OH(H2O+2e1/
36、2H2+OH),),),),在电场作用下，铁离子向坑外在电场作用下，铁离子向坑外在电场作用下，铁离子向坑外在电场作用下，铁离子向坑外运动，运动，运动，运动，CICICICI和和和和OHOHOHOH等负离子从溶液中向坑内运动，。在坑等负离子从溶液中向坑内运动，。在坑等负离子从溶液中向坑内运动，。在坑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：口相遇发生二次腐蚀反应：口相遇发生二次腐蚀反应：口相遇发生二次腐蚀反应：Fe2+2OHFe2+2OHFe2+2OHFe2+2OHFe(OH)2;Fe2+2Cl-Fe(OH)2;Fe2+2Cl-Fe(OH)2;Fe2+2Cl-Fe(OH)2;Fe
37、2+2Cl-FeCl2+2H2OFe(OH)2+2H+2Cl-FeCl2+2H2OFe(OH)2+2H+2Cl-FeCl2+2H2OFe(OH)2+2H+2Cl-FeCl2+2H2OFe(OH)2+2H+2Cl-，加速腐蚀反应的，加速腐蚀反应的，加速腐蚀反应的，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。进行，所以在坑口腐蚀产物多，氯离子含量高。进行，所以在坑口腐蚀产物多，氯离子含量高。进行，所以在坑口腐蚀产物多，氯离子含量高。第12页/共34页第十二页，共34页。1.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
38、。多。2。腐蚀机理推测：在金属表面凹下处，能量较低，电位低，铁容。腐蚀机理推测：在金属表面凹下处，能量较低，电位低，铁容易易(rngy)失电子，电子沿金属向电位高处运动，由于静电引力作失电子，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好碰上从正极过用，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、硫等生成了二次腐蚀产物。这样会使坑越来来的负离子氯、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。当它盖住坑时由于腐蚀产物较越深，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（或碱）
39、浓度增加，垢下腐蚀更严重。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。使得坑越来越深。结论(jiln)第13页/共34页第十三页，共34页。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1mm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(一般不少于一般不少于2g)，放在玛瑙研钵中研磨细。对于氧化铁垢、铜铁垢、硅垢、硅铁垢等难溶试样，应磨细到试样能全部通过，放在玛瑙研钵中研磨细。对于氧化铁垢
40、、铜铁垢、硅垢、硅铁垢等难溶试样，应磨细到试样能全部通过0.119mm(120目目)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0.149mm(100目目)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，应放回原来的广口瓶中妥善保存，供复核校对使用。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，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
41、为试样。经过加工经过加工(破碎、缩分、研磨破碎、缩分、研磨)制得的的样品称为分析试样。实际使用中，在无需特别制得的的样品称为分析试样。实际使用中，在无需特别(tbi)指明的情况下，分析试样也常称试样。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试样分解方法将固体试样分解制备成供分析用的溶液，可用于垢及腐蚀产物的各种化学成分测定。用试样分解方法将固体试样分解制备成供分析用的溶液，可用于垢及腐蚀产物的各种化学成分测定。第14页/共3
42、4页第十四页，共34页。垢样的分解垢样的分解垢样的分解垢样的分解(fnji)(fnji)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(shyn)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(shyn)时时，试试样样(shyn)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(shyn)分分解解方方法法有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(shyn)种种类类，选选择择分分解解试试样样(shy
43、n)的方法。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(shyn)0.2g(称称准准至至0.2mg)，置置于于100200mL烧烧杯杯中中，加加入入15mL浓浓盐盐酸酸(对对碳碳酸酸盐盐垢垢试试样样(shyn)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(shyn)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5mL，继继续续加加热热至至接接近近于于干干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
44、后加加盐盐酸酸溶溶液液(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100mL。若若溶溶液液透透明明，说说明明试试样样(shyn)已已完完全全溶溶解解。将将溶溶解解液液倾倾入入500mL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。第15页/共34页第十五页，共34页。2.氢氧化钠氢氧化钠(qn yn hu n)熔融法熔融法试试样样经经氢氢氧氧化化钠钠(qnynhun)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，制制成成多多项项分分析析试试液液。此方法对许多垢及腐蚀产物
45、都有较好的分解效果。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(qnynhun)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。另外氢氧化钠另外氢氧化钠(qnynhun)可以降低垢样熔点。可以降低垢样熔点。(1)操操作作方方法法称称取取干干燥燥的的分分析析试试样样0.2g(称称准准至至0.2mg)，置置于于盛盛有有1g氢氢氧氧化化钠钠(qnynhun)的的银银坩坩埚埚中中，加加12滴滴酒酒精精润润湿湿，在在桌桌上上轻轻轻轻地地震震动动，使使试试样样粘粘附附在在氢氢氧氧化化钠钠(qnynhun)颗颗粒粒
46、上上。再再覆覆盖盖氢氢氧氧化化钠钠(qnynhun)，坩坩埚埚加加盖盖后后置置于于50mL瓷瓷坩坩埚埚或或瓷瓷盘盘中中，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到到700750，在在此此温温度度下下保保温温20min。取取出出坩坩埚埚，并并冷冷却却至至室室温温，将将银银坩坩埚埚放放入入聚聚乙乙稀稀杯杯中中，加加约约20mL煮煮沸沸的的蒸蒸馏馏水水于于坩坩埚埚中中。杯杯上上盖盖表表面面皿皿在在水水浴浴里里加加热热510min，充充分分地地浸浸取取熔熔块块。待待熔熔块块浸浸散散后后，取取出出银银坩坩埚埚，用用装装有有热热蒸蒸馏馏水水的的洗洗瓶瓶冲冲冼冼坩坩埚埚内内、外外壁壁及及盖盖。
47、边边搅搅拌拌，边边迅迅速速加加入入20ml浓浓盐盐酸酸，再再继继续续在在水水浴浴里里加加热热5min。此此时时，熔熔块块完完全全溶溶解解，溶溶液液透透明明。将将此此溶溶液液冷冷却却后后，倾倾入入500mL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。第16页/共34页第十六页，共34页。3.3.碳碳碳碳 酸酸酸酸 钠钠钠钠 熔熔熔熔 融融融融 法法法法 垢样经碳酸钠熔融分解后，用水浸取熔融物，加酸酸化制成多项分析试液。此法虽然费时较多，而且需用铂坩埚，但分解试样较为彻底，是常用的方法。碳酸钠的作用：酸难溶物（硫酸钙、硅酸钙等）在高温下分解成
48、碱和酸的氧化物，用酸浸取时易转变成离子。(1)操作方法称取干燥的试样0.2g(称准至0.2mg)，置于装有1.5g研细的无水碳酸钠的坩埚中，用铂丝把碳酸钠和试样混匀，再用0.5g碳酸钠将试样覆盖。坩埚加盖后置于50mL瓷坩埚中，放入高温炉中，由室温缓慢升温至95020，在此温度(wnd)下熔融22.5h。取出坩埚，冷却至室温，将铂坩埚放入聚乙烯杯中，加70100mL煮沸的蒸馏水，置于沸水浴上加热10min以浸取熔块，待熔块浸散后，用装有热蒸馏水的洗瓶冲洗坩埚内、外壁及盖。边搅拌熔块，边迅速加入1015mL浓盐酸，再在水浴里加热510min。此时，溶液应清彻、透明，冷却至室温后倾入500mL容量
49、瓶。用蒸馏水稀释至刻度，所得溶液即为多项分析试液。第17页/共34页第十七页，共34页。5.15.1定性分析定性分析 在定量分析之前，对于某些未知成分的垢和腐蚀产物试样，可用一些简易方法，如通过某些元素或官能团的特征反应，定性或半定量地鉴别其中一些成分，为选择定量分析方法和分析结果的判断，提供有价值的依据。在定量分析之前，对于某些未知成分的垢和腐蚀产物试样，可用一些简易方法，如通过某些元素或官能团的特征反应，定性或半定量地鉴别其中一些成分，为选择定量分析方法和分析结果的判断，提供有价值的依据。化学方法鉴定是通过垢和腐蚀产物与某些化学试剂发生特征反应来鉴别某些成分。方法如下：称取化学方法鉴定是通
50、过垢和腐蚀产物与某些化学试剂发生特征反应来鉴别某些成分。方法如下：称取0.5g0.5g试样，置于试样，置于100mL100mL烧杯中，加烧杯中，加50mL50mL蒸馏水，配制成悬浊液。然后进行如下试验。蒸馏水，配制成悬浊液。然后进行如下试验。水溶液试验水溶液试验测定水溶液的测定水溶液的pHpH值：取澄清液值：取澄清液20-30ml20-30ml，用，用pHpH计测定水溶液的计测定水溶液的pHpH值。若值。若pHpH值大于值大于9 9，说明有氢氧化钠、磷酸三钠等强碱性盐类存在；若，说明有氢氧化钠、磷酸三钠等强碱性盐类存在；若pHpH值小于值小于9 9，说明试样中无强碱性盐类存在。，说明试样中无强