HY T 189-2015 海水冷却水处理碳钢缓蚀阻垢剂技术要求.pdf

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1、ICS 07.060,71. 100 G77 中华人民共和国海洋行业标准HY/T 189-2015 海水冷却水处理碳钢缓蚀阻垢剂技术要求Technical requirements of corrosion and scaIe inhibitor for Carbon steel in seawater cooling system 2015-10-01实施2015-07-30发布飞，了忡Jh吨飞J= 叫ah/卢V呻dvJ时西气Fj舍三四fqh咿eR国家海洋局发布前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所提出。本标准由全国海津标准化技术

2、委员会(SAC/TC283)归口。HY/T 189-2015 本标准起草单位z国家海洋局天津海水族化与综合利用研究所、天津市塘沽中海防腐技术开发公司a本标准主要起草人z王维珍、高丽丽、樊利华、崔振东、侯相佳、王静、高良富、尹建华。I 海水冷却水处理碳钢缓蚀阻垢剂技术要求1 范围本标准规定了海水冷却水处理碳铜缓蚀阻垢剂产品的技术要求、试验方法。本标准适用于海水冷却水处理碳钢援蚀阻垢剂的研制和生产使用。2 规范性引用文件HY/T 189-2015 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注目期的引用文件，其最新版本包括所有的修改单)适用于本文件

3、。GB/T 603 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法GB 8978 湾水综合排放标准GB 17378.4海洋监测规范第4部分z海水分析GB/T 23248 海水循环冷却水处理设计规范HG/T 2160 冷却水动态模拟试验方法HG/T 3523 冷却水化学处理标准腐蚀试片技术条件HG/T 3539 工业循环冷却水铁含量的测定邻菲廖琳分光光度法3 术语和定义3.1 下列术语和定义适用于本文件。腐铀速率corrosion rate 以金属腐蚀失重而算得的年平均腐蚀深度，单位:mm/a。GB 50050-2007，定义2.1.13J通过式(1)定义

4、腐蚀速率1X=8760XI0X(m-mo) -sXpXt 式中zX 一一腐蚀速率，单位为毫米每年(mm/a); m 试片质量损失，单位为克(g);mo 一一试片酸洗空白试验的质量损失平均值，单位为克(g)I s 一一试片的表面坝，单位为平方厘米(cm2); p 试片的密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); t 试片的试验时间，单位为小时(h)I 8 760一一每年365天的小时数，单位为小时每年(h/a);10 一一厘米与毫米间的进率，单位为毫米每厘米(mm/cm)。. . . . ( 1 ) 1 HY/T 189-2015 3.2 缓蚀率corrosion inhibition effic

5、iency 以添加、不添加缓蚀Jf4j(空白时金属腐蚀速率的变化而算得的缓蚀百分率。通过式(2)定义缓蚀率1% nu nu 嘈EA 一一胃7 ( 2 ) 式中zq一一缓蚀率.%;X。一一试片在不添加缓蚀剂空白试验中的腐蚀速率，单位为毫米每年(mm/a); X1一一试片在添加缓蚀剂试验中的腐蚀速率，单位为毫米每年(mm/a)。3.3 污揭热阻值fooling r四istance换热设备传热面上因沉租物面导致传热效率下降程度的数值，单位:m2 C/W. GB 500502007.定义2.1.12J3.4 浓缩倍数cycle o( concentration 循环冷却水与补充水含盐量的比值。GB 5

6、0050-2007.定义2.1.16J4 技术要求4.1 碳钢海水缓蚀阻垢剂缓蚀控垢技术指标应符合表1要求。表1碳铜海水缰蚀阻漏荆缓铀控垢技术指标技术指标项自动态模拟试验工程现场实验室腐蚀速率/(mm/。O.065(N3.0) 王三O.075(N3.0)缓蚀率/%二注90(N3.0)腐蚀试片外观元局部腐蚀元局部腐蚀污垢热阻值/(m2 C /W) 3.0XI0寸3.2XI0-4 (N3.0) (N3.0) 注:N代表浓缩倍数.4.2 海水循环冷却系统正常运行过程中，碳钢海水缓蚀阻垢剂投加到冷却系统随循环浓海水排放时水质应符合表2要求。襄2含磁铜海水缰惶阻垢剂的浓海水排就限值项目排放限值参考标准检

7、测方法pH值6-9 总磷(以P计)1.0 mg/L GB 8978 GB 17378.4-2007 总钵5.0 mg/L 总铁1.0 mg/L GB/T 23248 HG/T 3539-2003 2 HV/T 189-2015 5 试验方法5.1 腐铀速率、援蛐率的测定5.1.1 实验室腐蚀速率、援蚀率的测定方法见附录A.5.1.2 动态模拟试验、工程现场试验的腐蚀速率、污垢热阻值的测定方法见附录B.5.2 腐蚀试片梓外观的测定用目测法进行腐蚀试片(样外观测定，见A.4.5.3、B.5.2.3.5.3 引起水质变化有关污染物的测定碳钢海水缓蚀阻垢剂在随循环浓海水排放时，引起水质变化有关污染物的

8、测定方法按表2规定的检测方法执行。3 HY/T 189-2015 附录A规范性附录)旋转挂片法一一腐蚀速率、摄蚀率的测定A. 1 试剂和材料除另有规定外，本方法所用试剂均为分析纯试剂s实验用水应符合GB/T6682中三级及以上水的规格s试验中所需榕被、制剂及制品，均按GB/T603的规定制备。a) 石油酿sb) 无水乙蹲zc) 盐酸zd) 兰氧化二锦te) 氯化亚锡s。氢氧化铺椿液:60g/L; g) 硫酸溶液:1mol!LJ h)碳钢酸洗液:1 000 mL盐酸A.1c)J中，加入20g三氧化二锦A.1d汀，50g氯化亚锡A.1 e).充分溶解。也可采用其他高效破钢酸洗援蚀剂配制酸洗液:i)

9、 海水水处理剂sj) 原梅水z天然海水，符合GB/T23248中海水补克水水质指挥Fk) 浓缩海水z在适当容积的烧杯中加人一定浓度的海水水处理剂A.1D.加原海水A.1j)至一定刻度绩，对应容积计为V，然后将烧杯置于恒温水浴中，温度控制在(50土1)c，自然蒸发至所需浓缩倍数K，此时对应容积为V/K。浓缩过程中，也可保持海水液位在一恒定刻度线基本不变，蒸发损失的量用计量的原海水及时补充，直到试验所需的浓缩倍数F也可采用分析浓缩海水和原海水中氯离子(Cl一)浓度之比来控制浓缩倍数。A.2 仪器、设备A.2.1 试验装置s见图A.1.旋转挂片仪应符合以下要求za) 水浴温度控制范围:25C80 C

10、，精度士1C; b) 水榕温度波动度及温度均匀度z均不大于土0.5C; c) 旋转轴转速75r/min150 r/min，精度士3%;d) 旋转轴、试片固定装置(试片安装半径为35mm)、试杯需用绝缘材料制作，并耐海水腐蚀Fe) 能连续运行200h以上。A.2.2 试片z碳钢试片，符合HG/T3523的规定。根据实际需要也可选用特殊规格的试片，尺寸测量精确到0.1mm. A.2.3 试杯:2000mL玻璃烧杯。4 . 说明g1一一旋转输z2控温仪s3一一测温探头s4 一电加热锦$5 恒温水稽，6一一试片固定装置$7一一试杯z8一试片$9 温度计.A.3 试验条件圈A.1旋转挂片腐蚀试瞌装置A.

11、3.1 试液温度:(50士l)OC。根据实际需要也可选用其他温度。HY/T 189-2015 A.3.2 试片线速度:(0.35土0.02)m/s。根据实际需要也可选用其他速度(0.30m/s0.50 m/s). A.3.3 试液体棋与试片面现比:20mL/cm2 -40 mL/cm2。A.3.4 试片上端与试液面的距离E大于2cm. A.3.5 平行试验数目z对每个试验条件，应有4个-6个试片进行平行试验。A.3.6 试验周期:72h。根据实际需要可延长至96h168 h。A.3.7 根据试验要求，确定试片是否进行预膜处理。A.4 试验步骤A.4.1 试片表面处理、称量将试片(A.2.2)用

12、滤纸把油脂擦拭干净，然后分别在石油睡A.1a)J和无水乙蹲A.lb)J中用脱脂棉擦洗(每10片试片用50mL上述试1lIj)，用滤纸吸干，置干燥器中4h以上，称量(精确到0.0001 g) , 保存于干燥器中，待用。A.4.2 试片预膜处理对称重后试片(A.4.1)进行预膜处理。在试杯(A.2.的中加入2000mL原海水A.1j汀，加入一定量的海水缓蚀预膜荆A.1i日，混合均匀必要时需用硫酸椿被A.1g)J调预膜液pH值)，将试杯置于HY/T 189-2015 恒温水浴中，待试杯中海水到达设定温度后挂入试片，启动电动机，使试片按规定转速转动，持续24h-48 h即可。预膜后试片可立即换人缓蚀液

13、中进行试验z也可用自来水冲洗后，用滤纸吸干，置于干燥器中待用。A.4.3 缰蚀备灌配制将海水处理剂(缓蚀剂)A.1i)J配制成贮备溶液，贮备被浓度为使用浓度的100倍。贮备液须当天或前一天配制。A.4.4 缰铀试验.4. 4.1 在?(1 ()O m L it杯(A.戈川中加入完量.尝;主立:fE芳:去(1.4.3，古玩;512.22二斗，足以函，立A.1 j)J或浓缩海水A.1k)J至一定体积榕液总体积按A.3.3的规定计算)，在试杯外壁与被面同一水平处画上刻度线，混句，即为试液。测定试液的pH值后，将试杯置于恒温水浴中。A.4.4.2 待试液达到规定温度时，挂人试片(A.4.1，A.4.白

14、，启动电动机，使试片按规定转速转动，并开始计时。A.4.4.3 试杯不加盖，令试液自然蒸发，每天早晚补加蒸铺水或试验海水达到浓缩倍数后补加蒸馆水各一次至刻度线(A.4.4.1)。A.4.4.4 在试验过程中，根据实际需要，可更换试液。A.4.4.5 当运转时间达到规定值时，停止试片转动，令试液自然冷却至室温，测定试验后试液的pH值。A.4.4.6 同时，做未加海水处理剂的空白试验。A.4.5 试片后处理A.4.5.1 将试片用自来水冲洗干净，然后在20C-25 C条件下在酸搅溶液A.1h)J中浸泡1min-3 min取出处理前去除松散的腐蚀产物，有时需延长时间，直至腐蚀产物清除干净)，迅速用自

15、来水冲洗后，立即浸人氢氧化铀溶被A.1f门中约30s取出，用自来水冲洗，软橡皮擦拭，再用滤纸擦拭吸干，放人无水乙障A.1b)J中浸泡约3min后，用谑纸吸干，置于干燥器中4h以上，称重(精确到0.0001 g). A.4.5.2 同时用4个.6个已称童的新试片(A.4.1)按A.4.5.1做酸洗空白试验。A.4.5.3 对试验后的试片在清洗处理前、后观察记录外观，并拍照.A.5 结果的表示和计算A.5.1 腐蚀速率X按式(1)计算。A.5.2 缓蚀率按式(2)计算。A.6 最大允许误差取3片以上试片平行测定结果的算术平均值作为测定结果(腐蚀率或试片质量损失率h单个平行测定结果与算术平均值的相对

16、偏差不超过算术平均值的土10%。反之，舍去相对偏差超过土10%的相关数据，重新计算。6 . HY/T 189-2015 附录B规范性附录)海水循环冷却动杏模拟试验方法一一腐蚀煌率、污插锦阻的测定B.1 试剂和材料a)试1fIJ:同A.l。b) 试验用水z工程实际使用的海水若不具备时，可使用试验所在地的海水并进行调配，调配海水应对其主要成分含量进行分析，与工程用水相比相对误差控制在士2.5%内.B.2 仪器设备B.2.1 试验镜置见图B.l。说明z1一一海水槽F2一一补水泵$3一一补水箱54 液位计B5一一浮球阀，6-一一集水池F7 电导、pH探头$8一一循环泵s9一一转子流量计E10一一进口挂

17、片盒，11一一流量变送器$12一一流量调节阀z13一一进口腐蚀探头F14 进口测温筒s15一一监测换热器p16一一蒸汽冷凝椿$17一一流量开关z18一一锅炉;19一一出口测温筒z20 出口腐蚀探头$21一一出口挂片盒F22一电动排污阀;23-一一轴流防爆风机324一冷却配25一一风门控制糟526一一塔底翻温孔F27一一计量泵1;28一计锺泵2.圄B.l海水循环冷却动态模拟试验装置7 HY/T 189-2015 B.2.2 换热器系统B.2.2.1 换热器热介质为常压下饱和蒸汽，对于换热强度小的试验，电加热水可参照使用.B.2.2.2 试验管选用与所模拟现场设备相同的金属材料和规格，亦可根据实际

18、情况选用不同规格。B.2.3 冷却培系统冷却幅度:5C13 C。B.2.4 仪表系统B.2.4.1 测温元件z用Pt100铀电阻或其他的测温元件s亦可选用水银温度计测量范围oC50 c、50 C100 C)，分度值0.1C。B.2.4.2 流量控制元件z可采用手控转子流量计(测控范围om3 /h2 m3 /h)，误差不超过土2.5%。亦可选用自动控制。B.2.5 曹路系统循环水管道及配件z循环水管道、阀门、连接件全部采用耐海水材料。B.2.6 排污系统用自动排污系统，实现浓缩倍数控制，被缩倍数控制误差在士0.1内。B.2.7 腐铀检副系统在换热器进、出口宜设置腐蚀测量挂片盒，同时亦可在集水池中

19、设置挂片。B.2.8 微机管理控制系统B.2.8.1 试验过程中，用微机管理控制系统和进行数据处理。B.2.8.2 换热器进口或出口温度应恒定控制，自动调节，水温波动不大于士0.2C。B.2.8.3 流量自动调节(测控范围om3/h-3 m3/h).监控误差不超过循环水流量的士1%。B.2.8.4 主要测控参数如温度、流量、电导率、pH值等宜设置自动报警系统。B.3 试验准备B.3.1 试片前处理同A.4.1.B.3.2 试验管前处理B.3.2.1 选管z根据试验要求，每组试验选择若干根内表面状况良好的试管(B.2.2.衍。B.3.2.2 表面处理z先用粗水砂纸将试验管内坑蚀磨平，再逐级用细水

20、砂纸进一步打磨，直到600#水砂纸，然后对试验管进行除袖脱脂清洗(B.3.1)。若试验管表面状况良好，在无特殊要求下，一般不需表面处理，可直接使用。8 HY/T 189-2015 B.3.2.3 称量z单根重量小于200g，称准至0.1mgl单根重量大于200g，/j于6kg，称准至10mg. B.3.2.4 测量尺寸及装管z将己称量过的试验管测量尺寸并记录(外径、壁厚，准确到0.1mm;总长度、发生热交换的有效传热长度，准确到1mm)后装入模拟换热器。B.3.3 仪表校正和软件验证B.3.3.1 仪表校正z试验前先对流量、温度、电导率、pH等计量仪表进行检定或校正。B.3.3.2 软件验证z

21、试验前对数据记录处理、自动检监测及控制、与硬件设备的联动控制等进行验证确认.B.3.4 茶统清洗每次试验前用自来水进行系统清洗。必要时可对主要部件进行拆卸，人工清洗干净如转子流量计、挂片盒、测温筒、填料等。B.3.5 霞膜及水处理荆投加方式B.3.5.1 试片(B.3.n和试验管(B.3.2)预膜时，可在冷却系统开始运行时一起预膜，亦可在系统启动运行前先单独预膜。B.3.5.2 水处理剂投加方式z基础投加一次性加入集水池，正常运行随补充水加入集水池.B.4 试验步骤B.4.1 开停机B.4.1.1 每次开机时，应先开循环水泵，然后再通人蒸汽或电加热水。停机时应先停止加热(或蒸汽), 30 mi

22、n后再停水泵。B.4.1.2 开机前系统检查z蒸汽发生器的液面在规定位置s循环水泵阀门处于关闭状态z检查自动控制系统，整个微机系统的开关均置断的状态。B.4.1.3 将集水池内加一定量的海水B.lb门，进行基础投加。加入一定量破钢海水缓蚀阻垢剂，开启循环泵，调节转子流量计达到预定流量。B.4.1.4 开启电加热器，根据工艺控制要求，待冷却水人口或出口水温达到规定值时(32c或45C，此值可设定)，转换进人自动控制，打开微机电源开关，系统运行状态处于初态飞B.4.2 清洁曹锦阻测定待人出)口水温和循环水流量达到规定值并稳定2h后，系统运行状态进入新试验状态，可每隔5min.30 min记录一次冷

23、却水进出口温度、蒸汽热水)温度、冷却水流量共6次.10次记录时应严格地将流量、进口温度、蒸汽温度控制在规定值)，求出算术平均值，清洁管热阻r按式(B.l)计算zr=tZJJ(仨元寸)=咛但(仨元一).(B.l) 式中zr 一一清洁管热阻，单位为平方米摄氏度每瓦(m2 C/W); dj 一一试验管内径，单位为米(m); G 冷却海水流量，单位为千克每小时(kg/h)，T一蒸汽温度，单位为摄氏度(C); t避冷却海水进口温度，单位为摄氏度CC)，t出一一冷却海水出口温度，单位为摄氏度CC)，9 HY/T 189-2015 4 186.8 海水的比热容(视与泼水相同，真值稍偏小)，单位为焦每千克摄氏

24、度(J/kgC); t 一一试验管有效传热长度，单位为米(m)I 3600 -1小时换算为秒的数值，单位为秒每小时(5/h) B.4.3 踊时污榻热阻测定测定清洁管热阻r后，可每隔一定时间(如2h)自动记录并计算一次瞬时污垢热阻值，按式(B.2)计算z哼但(丘吉一)-r=呼叫丘吉一元4号).(B.2) 式中zr.j一一瞬时污垢热阻，单位为平方米摄氏度每瓦(m2 C/W); G一一冷却海水流量，单位为千克每小时(kg/h)I r 一一清洁管热阻，单位为平方米摄氏度每瓦(m2 C/W) I t进一一冷却海水瞬时进口温度，单位为摄氏度CC)I u一一冷却海水瞬时出口温度，单位为摄氏度CC)I t避清

25、措管时冷却海*进口温度，单位为摄氏度(C); t出一一-清洁管时冷却海水出口温度，单位为摄氏度(C)I T 蒸汽温度，单位为摄氏度(C); di一一试验管内径，单位为米(m); t 一一试验管有效传热长度，单位为米(m)。B.4.4 试验周期系统连续运行不得少于15d，在瞬时污垢热阻-时间曲线出现渐近线平台稳定运行2d后，作为试验结束的判据。试验过程中若出现故障，应及时排除解决，循环水中断次数不得大于2次，每次时间不得大于6h. B.5 试验后处理B.5.1 试片处理同A.4.5。B.5.2 试验管处理B.5.2.1 试验结束后，将试管取下，做好进、出口等信息标记。B.5.2.2 按A.4.5

26、.1的方法处理试验管内部。B.5.2.3 对试管在清洗处理前、后观察腐蚀和结垢情况，记录并拍照。B.6 结果的表示和计算B.6.1 腐蚀速率动态模拟试验的年腐蚀速率X按式(1)计算。B.6.2 污插热阻以m2 C/W表示的年持垢热阻(r )按下列方法测定和计算z10 HY/T 189-2015 按(B.4.3)测出瞬时窍垢热阻rSj以rsj为纵坐标，相应的时间(h)为横坐标，绘制出污垢热阻-时间曲线。然后取图中平滑曲线最高的rsj值乘1.1(HG/T2160中9.2.2)即为年污垢热阻(r.i)。如图B.2。1. 20 污垢热阻(X10吨m2C /W) 1. 00 0.80 0.60 0.40

27、 0.20 0.00 o 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 圄B.2污崎锦阻同时向曲线B.7 最大允许误差B.7.1 腐蚀速率测定允许误差取3个以上试片平行测定结果的算术平均值作为测定结果，单个平行测定结果与算术平均值的相对偏差不超过算术平均值的土20%。反之，舍去相对偏差超过士20%的相关数据，重新计算.单根试验管以3次称量、尺寸测量等数据计算测定结果，每次测定结果与3次算术平均值的相对偏差不超过算术平均值的士5%。反之，舍去相对偏差超过士5%的相关数据，重新计算。B.7.2 污垢鹅阻测定允许误差用计算机系统软件自

28、动计算出的污垢热阻与利用试验数据人工计算的结果相比，要求绝对误差小于0.02m2 C/W. EON-户同如国中华人民共和国海津行业标准海水冷却水处理磁钢锺蚀阻辅荆技术要求HY/T 189-2015 * 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100029)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)68533533发行中心:(010)51780238读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X 1230 1/16 印张1字数26千字2015年9月第一版2015年9月第一次印刷* 18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107号:155066. 2-29223定价HY/T 189-2015