摘要：本文通过对循环冷却水水质、供水设施的分析，找出循环水泵叶轮严重腐蚀的原因，并制定了相应的预防措施，使得循环水泵叶轮腐蚀情况有较大改善
关键词：循环冷却水；离心泵叶轮；余氯；汽蚀；腐蚀
1、概述
某化工循环水场设备人员在日常巡检中发现循环水泵噪音很大，且有噼噼啪啪的爆裂响声，同时出口压力波动加大，输出流量有明显下降趋势，当时认为吸入口可能有空气进入，所以会产生强烈的噪声。但在循环水泵检修时发现，才发现水泵叶轮大面积腐蚀、穿孔，叶轮的状况来看，腐蚀情况很严重，坑蚀深度从1毫米到-10毫米不等，多处穿孔，蚀坑表面覆盖污垢（锈、钙垢）等腐蚀产物，导致叶轮报废。通过举一反三，对所有的水泵叶轮进行了检查，几乎全部出现严重腐蚀，甚至穿孔，最后，对所有的泵叶轮进行了更新。
2、循环水系统基本情况
某化工循环水系统保有水量12000立方米，循环水量26500立方米/小时，其中配有四台32SAP-10A（相应配置四台XYZ型润滑站）和二台24sh-9J单级双吸离心式循环水泵，泵吸入管线不是自灌式，需要抽真空才能灌水。水处理为全有机碱性配方，其中氯离子300-450毫克/升、PH值9左右、冲击时余氯浓度大于2毫克/升以上。另外，吸水池与塔池之间的水平衡困难。
3、叶轮腐蚀原因分析
3.1 氯（余氯）高引起的腐蚀
由于水中含有一定的微生物、黏泥、有机物及其他还原性化合物要消耗掉一部分有效氯，这部分被消耗的氯称为需氯量，加氯量正好达到需氯量控制点时，称为转效点。只有加氯超过需氯量之后，也就是加氯超出转效点之后，才能测出水中的余氯量。转效点加氯就是向水中加人足够量的氯，直到满足需氯量，再继续加氯使之有剩余氯产生，而剩余的部分氯称为游离余氯或简称为余氯。
在循环水中，对于一些金属和有机化合物而言，氯是一种非常强的氧化剂。它与水中的亚铁离子相遇时，会发生反应而使亚铁离子氧化成高铁的氢氧化物而析出，同时水的PH值下降，引起设备的腐蚀，HCLO+2Fe2++5H2O--2Fe（OH）3+CL-+5H+，
当频繁的冲击投加使得水中的余氯瞬时可超过2毫克升以上时，根据资料1，如果余氯大于0.7毫克/升，循环水的腐蚀速率将大于0.125mm/a，大于1.0毫克/升时腐蚀速率将大于0.63mm/a，因此，长期大量频繁的冲击投加氯制剂会造成水泵叶轮等碳钢设备的腐蚀。
3.2汽蚀
液体在一定的温度下，降低压力，当压力达到该温度下的气汽化压力时，液体便产生泡而汽化。这种产生气泡的现象称为汽蚀。水泵在运转过程中如发生汽蚀，液滴质点将以很高的频率打击金属表面，使金属发生穿孔。
（1）流量偏大引起的汽蚀
泵的循环水量超过设计值，由于大流量引起叶轮进口速度增加，从而引起泵进口至叶轮及进口管路中的压力增加，超过汽蚀界限，而每年夏季，由于温度高，热负荷大，循环水泵必须满负荷运行，从而造成泵的允许吸上扬程降低，导致循环水泵允许汽蚀余量增大，从而引起汽蚀。另外，随着流速的增加，水对金属表面上的钝化膜的冲击腐蚀将使金属的腐蚀速率增加2。如离心泵的叶轮还会引起空泡腐蚀。
（2）倒灌高度不够造成叶轮汽蚀
循环水存在的塔池、吸水池间的水平衡困难，在塔池滤网阻塞、回水上塔关闭的时候，吸水池液位偏低造成气体就很容易进入泵体内产生汽蚀。倒灌高度为吸水池最高页面与泵中心线标高的差值，随着液面降低，倒灌高度减小，如果倒灌高度超过界限，从而引起泵叶轮的汽蚀，最终产生汽蚀。
（3）水泵的运行方式也是造成汽蚀
两台具有相同压力和出水压力的水泵，在适当管路布置下并联运行时，根据相似定律，泵的必须汽蚀余量与转速的平方成正比，不会发生汽蚀，然而，若1台作为主泵连续运行，而另一台只有当流量要求增大时才开动，主泵可能会超时连续磨损，这种磨损会增大旋转间隙导致性能下降。另一方面流量大的泵会产生潜伏汽蚀，潜伏汽蚀对泵的性能影响较小，但长期处于潜伏汽蚀会对叶轮产生不良影响。此外，次泵长期运行在严重偏离设计范围时，叶轮吸入口的流速增加，叶轮进口的流量和压力分布很不均匀，并产生局部低压区，这个低压区低到一定程度时就可能产生局部腐蚀。
4、应对措施
4.1 调整氯制剂投加方式、浓度和投加点，缓解腐蚀情况。同时尽量减少产生大量泡沫的阳离子活性剂的投加次数。
4.2 及时清除塔池滤网杂物、稳定回水流量，确保水量平衡，保持吸水池高液位，控制液位范围82%-85%。
4.3 调整单台循环水泵的流量，使其负荷达到80%即可。在夏季在保证足够备用泵的条件下可尽量多开水泵。
4.4增强循环水的杀菌剥离操作，减少污垢沉积的可能性。
4.5增加循环水泵相互切换的频率，使每台泵都有一定的运行时间，避免长时间的使用。
5、结论
5.1经过以上改进，水泵叶轮没有出现严重的腐蚀现象，因此，高余氯及汽蚀的联合作用是腐蚀的主要原因。
5.2 在水质稳定的循环水系统，氯制剂宜为连续投加。
参考文献：
[1]周本省主编.工业水处理技术第二版.化学工业出版社.2014年9月
论文作者:吴优
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
标签：叶轮论文; 水泵论文; 流量论文; 压力论文; 余氯论文; 吸水论文; 水中论文; 《基层建设》2017年第16期论文;