當水冷卻器的換熱效率下降時,應通過監測查明原因。如果腐蝕率、菌數及黏泥量均不超標,而在監測換熱器發現水垢,則可推斷水垢為主要危害。
處理水垢的主要方法是將其溶解和分散。一般是加大阻垢劑量及加酸調低pH值。如果長期處于結垢狀態,就應考慮調整緩蝕阻垢配方。在不停車情況下清除水垢不如停車單臺酸洗和容易,但為保證生產仍必須采取一定處理措施。
處理措施之一是增加阻垢劑量、減少緩蝕劑量。一般是增加膦酸鹽及聚羧酸鹽阻垢劑的用量,減少聚磷酸鹽及鋅鹽的用量。但單純采用這種措施,要想在不停車情況下清除碳酸鈣、磷酸鈣、磷酸鋅、氫氧化鋅等水垢還達不到目的,還必須加酸降低pH值運行。因降低pH值會改變各種離子的平衡關系(如改變碳酸鈣飽和指數、穩定指數、磷酸鈣飽和指數),使水垢的溶解度增加。加酸消垢的方法有以下兩種。
一種方法實際上是改變運行條件,少量加酸,使pH值略降低運行,使水垢緩慢溶解。例如,原來運行pH值為8.0~8.5,可改為7.5~8.0、7.0~7.5,甚至6.5~7.0運行。這樣運行半個月、一個月或者兩三個月,使水垢逐漸消失,直到監測數據正常為止。這種方法實際上是讓水質在腐蝕狀態下運行。如果主要結磷酸鈣垢,可以暫時減少聚磷酸鹽投加量。如主要結鋅垢,可暫停加鋅鹽。也可在降低pH值的同時,適當增加阻垢劑用量。
另一種方法是不停車系統酸洗。就是加酸,將pH值降到5.5左右,在1~3d內將水垢洗下。同時加大分散劑量或同時停加聚磷酸鹽和鋅鹽。清洗結束時,大量排污。采用這種方法應極其慎重。因為循環冷卻水系統中有混凝土、木材等結構,低pH值會使其受到侵蝕。系統中已使用多年的水冷卻器也有可能因此泄漏。調pH值萬一不慎降到4.3以下,則會破壞金屬上的保護膜,使全系統腐蝕。原則上這種方法不宜提倡。應該提倡加強對系統腐蝕結垢情況的監測,在結水垢的苗頭發現時,盡可能采用前一種方法解決。有的單位采用pH值為2~3的低pH值系統清洗方法除水垢,這是更不宜推廣的。在不得已需采用這種方法時,盡可能控制pH值不低于5.0。其前提是:對全系統水冷卻器的完好狀況心中有底,能夠確保清洗后無水冷卻器泄漏。
某廠多次發生蒸汽表面冷凝器結水垢,使真空度下降,如有時從54.66kPa(410mmHg)降到零,使生產受到影響。該廠采取降低pH值清洗,控制pH為5.5,3d后真空度恢復如初。該廠表面冷凝器的材質為不銹鋼,無腐蝕泄漏的危險。該廠將臨時加酸點設在表面冷凝器冷卻水入口處,控制表面冷凝器的冷卻水出口pH值為5.5左右。這部分低pH值的出水與全系統的循環水匯合之后,pH值會提高到5.5以上,因此不會造成系統腐蝕。
不停車的系統酸洗只適用于清洗水垢,不適用于清洗腐蝕產物。如以碳酸鈣水垢為例,pH值為5~6時,碳酸的形態以H2CO3、HCO-3為主,CO2-3已不存在。故碳酸鈣水垢被轉化為可溶的碳酸氫鈣。而鐵的氧化物要在更低的pH值下才能溶解,一般pH值在4~5時開始溶解,pH<3時大量溶解。因此,腐蝕產物宜采用單臺酸洗,而不宜采用系統酸洗的方法。