GB 50050-1995 工业循环冷却水处理设计规范.pdf

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1、建标建标建标中华人民共和国国家标准工业循环冷却水处理设计发布实施国家技术监督局中华人民共和国建设部联合发布中华人民共和国国家标准工业循环冷却水处理设计规范主编部门中华人民共和国化学工业部批准部门中华人民共和国建设部施行日期年月日关于发布国家标准工业循环冷却水处理设计规范的通知建标号根据国家计委计综号文的要求由化工部会同有关部门共同修订的工业循环冷却水处理设计规范已经有关部门会审现批准工业循环冷却水处理设计规范为强制性国家标准自一九九五年十月一日起施行原工业循环冷却水处理设计规范同时废止本标准由化工部负责管理具体解释等工作由中国寰球化学工程公司负责出版发行由建设部标准定额研究所负责组织中华人民共

2、和国建设部一九九五年三月十六日目次总则术语符号术语符号循环冷却水处理一般规定敞开式系统设计密闭式系统设计阻垢和缓蚀菌藻处理清洗和预膜处理旁流水处理补充水处理排水处理药剂的贮存和投配监测控制和化验附录水质分析项目表附录本规范用词说明附加说明总则为了控制工业循环冷却水系统内由水质引起的结垢污垢和腐蚀保证设备的换热效率和使用年限并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进经济合理制定本规范本规范适用于新建扩建改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计工业循环冷却水处理设计应符合安全生产保护环境节约能源和节约用水的要求并便于施工维修和操作管理工业循环冷却水处理设计应在不断地总结生产实践经验和科学试验的基础上

3、积极慎重地采用新技术工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外尚应符合有关现行国家标准规范的规定术语符号术语循环冷却水系统以水作为冷却介质由换热设备冷却设备水泵管道及其它有关设备组成并循环使用的一种给水系统敞开式系统指循环冷却水与大气直接接触冷却的循环冷却水系统密闭式系统指循环冷却水不与大气直接接触冷却的循环冷却水系统药剂循环冷却水处理过程中所使用的各种化学物质异养菌数按细菌平皿计数法求出每毫升水中的异养菌个数粘泥指微生物及其分泌的粘液与其它有机和无机的杂质混合在一起的粘浊物质粘泥量用标准的浮游生物网在一定时间内过滤定量的水将截留下来的悬浊物放入量筒内静置一定时间测其沉淀后粘泥量的容积以表示污垢

4、热阻值表示换热设备传热面上因沉积物而导致传热效率下降程度的数值单位为腐蚀率以金属腐蚀失重而算得的平均腐蚀率单位为系统容积循环冷却水系统内所有水容积的总和浓缩倍数循环冷却水的含盐浓度与补充水的含盐浓度之比值监测试片放置在监测换热设备或测试管道上监测腐蚀用的标准金属试片预膜在循环冷却水中投加预膜剂使清洗后的换热设备金属表面形成均匀密致的保护膜的过程间接换热换热介质之间不直接接触的一种换热形式旁流水从循环冷却水系统中分流出部分水量按要求进行处理后再返回系统药剂允许停留时间药剂在循环冷却水系统中的有效时间补充水量循环冷却水系统在运行过程中补充所损失的水量排污水量在确定的浓缩倍数条件下需要从循环冷却水系

5、统中排放的水量热流密度换热设备的单位传热面每小时传出的热量以表示符号编号符号含义冷却塔空气流量空气中的含尘量补充水中某项成份的含量补充水的悬浮物含量循环冷却水中某项成份的含量循环冷却水的悬浮物含量旁流处理后水中某项成份的含量旁流过滤后水的悬浮物含量加氯量系统首次加药量非氧化性杀菌灭藻剂的加药量系统运行时的加药量单位循环冷却水的加药量单位循环冷却水的加氯量悬浮物沉降系数浓缩倍数续表编号符号含义循环冷却水量排污水量蒸发水量补充水量旁流处理水量旁流过滤水量风吹损失水量设计停留时间系统容积设备中的水容积管道容积管道和膨胀罐的容积水池容积循环冷却水处理一般规定循环冷却水处理设计方案的选择应根据换热设备设

6、计对污垢热阻值和腐蚀率的要求结合下列因素通过技术经济比较确定循环冷却水的水质标准水源可供的水量及其水质设计的浓缩倍数对敞开式系统循环冷却水处理方法所要求的控制条件旁流水和补充水的处理方式药剂对环境的影响循环冷却水用水量应根据生产工艺的最大小时用水量确定供水温度应根据生产工艺要求并结合气象条件确定补充水水质资料的收集与选取应符合下列规定当补充水水源为地表水时不宜少于一年的逐月水质全分析资料当补充水水源为地下水时不宜少于一年的逐季水质全分析资料循环冷却水处理设计应以补充水水质分析资料的年平均值作为设计依据以最差水质校核设备能力水质分析项目宜符合本规范附录的要求敞开式系统中换热设备的循环冷却水侧流速

7、和热流密度应符合下列规定管程循环冷却水流速不宜小于壳程循环冷却水流速不应小于当受条件限制不能满足上述要求时应采取防腐涂层反向冲洗等措施热流密度不宜大于换热设备的循环冷却水侧管壁的污垢热阻值和腐蚀率应按生产工艺要求确定当工艺无要求时宜符合下列规定敞开式系统的污垢热阻值宜为密闭式系统的污垢热阻度宜小于碳钢管壁的腐蚀率宜小于铜铜合金和不锈钢管壁的腐蚀率宜小于敞开式系统循环冷却水的水质标准应根据换热设备的结构形式材质工况条件污垢热阻值腐蚀率以及所采用的水处理配方等因素综合确定并宜符合表的规定循环冷却水的水质标准表项目单位要求和使用条件允许值悬浮物根据生产工艺要求确定换热设备为板式翅片管式螺旋板式值根据

8、药剂配方确定甲基橙碱度根据药剂配方及工况条件确定根据药剂配方及工矿条件确定碳钢换热设备不锈钢换热设备项目单位要求和使用条件允许值与之和对系统中混凝土材质的要求按现行的岩土工程规范的规定执行硅酸与的乘积游离氯在回水总管处石油类此值不应超过炼油企业此值不应超过注甲基橙碱度以计硅酸以计以计密闭式系统循环冷却水的水质标准应根据生产工艺条件确定敞开式系统循环冷却水的设计浓缩倍数不宜小于浓缩倍数可按下式计算式中浓缩倍数补充水量排污水量风吹损失水量敞开式系统循环冷却水中的异养菌数宜小于个粘泥量宜小于敞开式系统设计循环冷却水在系统内的设计停留时间不应超过药剂的允许停留时间设计停留时间可按下式计算式中设计停留时

9、间系统容积循环冷却水的系统容积宜小于小时循环水量的当按下式计算的系统容积超过前述规定时应调整水池容积式中设备中的水容积管道容积水池容积经过投加阻垢剂缓蚀剂和杀菌灭藻剂处理后的循环冷却水不应作直流水使用系统管道设计应符合下列规定循环冷却水回水管应设置直接接至冷却塔集水池的旁路管换热设备的接管宜预留接临时旁路管的接口循环冷却水系统的补充水管管径集水池排空管管径应根据清洗预膜置换时间的要求确定置换时间应根据供水能力确定宜小于当补充水管设有计量仪表时应增设旁路管冷却塔集水池宜设置便于排除或清除淤泥的设施集水池出口处和循环水泵吸水井宜设置便于清洗的栏污滤网密闭式系统设计密闭式循环冷却水系统容积可按下式计

10、算式中管道和膨胀罐的容积密闭式循环冷却水系统的加药设施应具备向补充水和循环水投药的功能密闭式循环冷却水系统的供水总管和换热设备的供水管应设置管道过滤器密闭式循环冷却水系统的管道低点处应设置泄空阀管道高点处应设置自动排气阀阻垢和缓蚀循环冷却水的阻垢缓蚀处理方案应经动态模拟试验确定亦可根据水质和工况条件相类似的工厂运行经验确定当做动态模拟试验时应结合下列因素进行补充水水质污垢热阻值腐蚀率浓缩倍数换热设备的材质换热设备的热流密度换热设备内水的流速循环冷却水温度药剂的允许停留时间药剂对环境的影响药剂的热稳定性与化学稳定性当敞开式系统换热设备的材质为碳钢循环冷却水采用磷系复合配方处理时循环冷却水的主要水

11、质标准除应符合本规范条的规定外尚应符合下列规定悬浮物宜小于甲基橙碱度宜大于以计正磷酸盐含量以计宜小于或等于磷酸盐总含量以计的当采用聚磷酸盐及其复合药剂配方时换热设备出口处的循环冷却水温度宜低于当敞开式系统循环冷却水处理采用含锌盐的复合药剂配方时锌盐含量宜小于以计值宜小于当值大于时水中溶解锌与总锌重量比不应小于当敞开式系统循环冷却水处理采用全有机药剂配方时循环冷却水的主要水质标准除应符合本规范条的规定外尚应符合下列规定值应大于钙硬度应大于甲基橙碱度应大于以计当循环冷却水系统中有铜或铜合金换热设备时循环冷却水处理应投加铜缓蚀剂或采用硫酸亚铁进行铜管成膜循环冷却水系统阻垢缓蚀剂的首次加药量可按下列公

12、式计算式中系统首次加药量单位循环冷却水的加药量敞开式循环冷却水系统运行时阻垢缓蚀剂的加药量可按下列公式计算式中系统运行时的加药量蒸发水量密闭式循环冷却水系统运行时缓蚀剂加药量可按下列公式计算菌藻处理敞开式循环冷却水的菌藻处理应根据水质菌藻种类阻垢剂和缓蚀剂的特性以及环境污染等因素综合比较确定敞开式循环冷却水的菌藻处理宜采用加氯为主并辅助投加非氧化性杀菌灭藻剂敞开式循环冷却水的加氯处理宜采用定期投加每天宜投加次余氯量宜控制在之内每次加氯时间根据实验确定宜采用加氯量可按下式计算式中加氯量循环冷却水量单位循环冷却水的加氯量宜采用液氯的投加点宜设在冷却塔集水池水面以下水深处并应采取氧气分布措施非氧化性

13、杀菌灭藻剂的选择应符合下列规定高效广谱低毒值的适用范围较宽具有较好的剥离生物粘泥作用与阻垢剂缓蚀剂不相互干扰易于降解并便于处理非氧化性杀菌灭藻剂每月宜投加次每次加药量可按下式计算式中加药量非氧化性杀菌灭藻剂宜投加在冷却塔集水池的出水口处清洗和预膜处理循环冷却水系统开车前应进行清洗预膜处理但密闭式系统的预膜处理应根据需要确定循环冷却水系统的水清洗应符合下列规定冷却塔集水池水泵吸水池管径大于或等于的新管应进行人工清扫管道内的清洗水流速不应低于清洗水应从换热设备的旁路管通过清洗时应加氯杀菌水中余氯宜控制在之内换热设备的化学清洗方式应符合下列规定当换热设备金属表面有防护油或油污时宜采用全系统化学清洗可

14、采用专用的清洗剂或阴离子表面活性剂当换热设备金属表面有浮锈时宜采用全系统化学清洗可采用专用的清洗剂当换热设备金属表面锈蚀严重或结垢严重时宜采用单台酸洗当采用全系统酸洗时应对钢筋混凝土材质采取耐酸防腐措施换热设备酸洗后应进行中和钝化处理当换热设备金属表面附着生物粘泥时可投加具有剥离作用的非氧化性杀菌灭藻剂进行全系统清洗循环冷却水系统的预膜处理应在系统清洗后立即进行预膜处理的配方和操作条件应根据换热设备材质水质温度等因素由试验或相似条件的运行经验确定当一个循环冷却水系统向两个或两个以上生产装置供水时清洗预膜应采取不同步开车的处理措施循环冷却水系统清洗预膜水应通过旁路管直接回到冷却塔集水池旁流水处理

15、循环冷却水处理设计中有下列情况之一时应设置旁流水处理设施循环冷却水在循环过程中受到污染不能满足循环冷却水水质标准的要求经过技术经济比较需要采用旁流水处理以提高设计浓缩倍数生产工艺有特殊要求旁流水处理设计方案应根据循环冷却水水质标准结合去除的杂质种类数量等因素综合比较确定敞开式系统采用旁流过滤方案去除悬浮物时其过滤水量可按下式计算式中旁流过滤水量补充水的悬浮物含量循环冷却水的悬浮物含量旁流过滤后水的悬浮物含量冷却塔空气流量空气中含尘量悬浮物沉降系数可通过试验确定当无资料时可选用敞开式系统的旁流过滤水量亦可按循环水量的或结合国内运行经验确定密闭式系统宜设旁滤处理设施旁滤量宜为循环水量的当采用旁流水

16、处理去除碱度硬度某种离子或其它杂质时其旁流水量应根据浓缩或污染后的水质成份循环冷却水水质标准和旁流处理后的出水水质要求等按下式计算确定式中旁流处理水量补充水中某项成份的含量循环冷却水中某项成份的含量旁流处理后水中某项成份的含量补充水处理敞开式系统补充水处理设计方案应根据补充水量补充水的水质成份循环冷却水的水质标准设计浓缩倍数等因素并结合旁流水处理和全厂给水处理的内容综合确定密闭式系统的补充水应符合生产工艺对水质和水温的要求可采用软化水除盐水或冷凝水等当补充水经除氧或除气处理后应设封闭设施循环冷却水系统的补充水量可按下列公式计算敞开式系统密闭式系统式中经验系数可取密闭式系统补充水管道的输水能力应

17、在内将系统充满补充水的加氯处理宜采用连续投加方式游离性余氯量可控制在的范围内补充水应控制铝离子的含量排水处理循环冷却水系统的排水应包括系统排污水排泥清洗和预膜的排水旁流水处理及补充水处理过程中的排水等当水质超过排放标准时应结合下列因素确定排水处理设计方案排水的水质和水量排放标准或排入全厂污水处理设施的水质要求重复使用的条件排水处理设施的设计能力应按正常的排放量确定当排水的水质水量变化较大影响污水处理设施正常运行时应设调节池系统清洗预膜的排水和杀菌灭藻剂毒性降解所需的调节设施宜结合全厂的排水调节设施统一设计当排水需要进行生物处理时宜结合全厂的生物处理设施统一设计密闭式系统因试车停车或紧急情况排出

18、含有高浓度药剂的循环冷却水时应设置贮存设施药剂的贮存和投配循环冷却水系统的水处理药剂宜在全厂室内仓库贮存并应在循环冷却水装置区内设药剂贮存间液氯和非氧化性杀菌灭藻剂应渗专用仓库或贮存间贮存药剂的贮存量应根据药剂的消耗量供应情况和运输条件等因素确定或按下列要求计算全厂仓库中贮存的药剂量可按消耗量计算贮存间贮存的药剂量可按消耗量计算酸贮罐容积宜按一罐车的容积加消耗量计算药剂在室内的堆放高度宜符合下列规定袋装药剂为散装药剂为桶装药剂为药剂贮存间与加药间宜相互毗连并设运输和起吊设备浓酸的装卸和投加应采用负压抽吸泵输送或重力自流不应采用压缩空气压送酸贮罐的数量不宜少于个贮罐应设安全围堰或放置于事故池内围

19、堰或事故池应作内防腐处理并设集水坑药剂溶解槽的设置应符合下列规定溶解槽的总容积可按的药剂消耗量和的溶液浓度确定溶解槽应设搅拌设施溶解槽宜设一个易溶药剂的溶解槽可与溶液槽合并药剂溶液槽的设置应符合下列规定溶液槽的总容积可按的药剂消耗量和的溶液浓度确定溶液槽的数量不宜少于个溶液槽宜设搅拌设施搅拌方式应根据药剂的性质和配制条件确定液态药剂宜原液投加药剂溶液的计量宜采用计量泵或转子流量计计量设备宜设备用液氯计量应有瞬时和累计计量加氯机出口宜设转子流量计进行瞬时计量氯瓶宜设磅秤进行累计计量加氯机的总容量和台数应按最大小时加氯量确定加氯机宜设备用加氯间必须与其它工作间隔开并应符合下列规定应设观察窗和直接通

20、向室外的外开门氯瓶和加氯机不应靠近采暖设备应设通风设备每小时换气次数不宜小于次通风孔应设在外墙下方室内电气设备及灯具应采用密闭防腐类型产品照明和通风设备的开关应设在室外加氯间的附近应设置防毒面具抢救器材和工具箱当工作氯瓶的容量大于或等于时氯瓶间应与加氯间隔开并应设起吊设备当小于时氯瓶间和加氯间宜合并并宜设起吊设备向循环冷却水直接投加浓酸时应设置酸与水的均匀混合设施药剂的贮存配制投加设施计量仪表和输送管道等应根据药剂的性质采取相应的防腐防潮保温和清洗的措施药剂贮存间加药间加氯间酸贮罐加酸设施等应根据药剂性质及贮存使用条件设置生产安全防护设施循环冷却水系统可根据药剂投加设施的具体需要结合循环冷却水

21、处理的内容和规模设置维修工具监测控制和化验循环冷却水系统监测仪表的设置应符合下列要求循环给水总管应设流量温度和压力仪表循环回水总管宜设流量温度和压力仪表旁流水管补充水管应设流量仪表换热设备对腐蚀率和污垢热阻值有严格要求时应在换热设备的进水管或出水管上设流量温度和压力仪表循环冷却水系统宜设模拟监测换热器监测试片器和粘泥测定器循环冷却水系统宜在下列管道上设置取样管循环给水总管循环回水总管补充水管旁流水出水管换热设备出水管循环水泵的吸水池或冷却塔的集水池应设液位计水池的水位与补充水进水阀门宜用联锁控制吸水池宜设低液位报警器循环冷却水系统采用加酸处理时应对值进行检测化验室的设置应根据循环冷却水系统的水

22、质分析要求确定日常检测项目的化验设施宜设置在循环冷却水装置区内非日常检测项目可利用全厂中央化验室的设施或与其它单位协作检测以水质化验和微生物分析为主的化验室宜设水质分析间天平间试剂间仪器间生物分析间和更衣间等水质日常检测项目包括下列内容值硬度碱度钾离子电导率悬浮物游离氯药剂浓度循环冷却水水质化验可根据具体要求增加以下检测项目微生物分析垢层与腐蚀产物的成份分析腐蚀速率测定污垢热阻值测定生物粘泥量测定药剂质量分析循环冷却水宜每季进行水质全分析附录水质分析项目表水样水源名称外观取样地点水温取样日期分析项目单位数量分析项目单位数量备注色度悬浮物溶解氧游离石油类溶解固体暂硬总硬阳离子总碱度阴离子附录本规

23、范用词说明为便于执行本规范条文时区别对待对要求严格程度不同的用词说明如下表示很严格非这样做不可的正面词采用必须反面词采用严禁表示严格在正常情况均应这样做的正面词采用应反面词采用不应或不得表示允许稍有选择在条件许可时首先应这样做的正面词采用宜或可反面词采用不宜条文中指定应按其它有关标准规范执行时写法为应符合的规定或应按执行附加说明本规范主编单位参加单位和主要起草人名单主编单位中国寰球化学工程公司参加单位中国石化总公司扬子石油化工公司冶金部北京钢铁设计研究总院中国纺织工业设计院水电部山西省电力勘测设计院中国轻工业北京设计院中国石化总公司洛阳石油化工工程公司吉林化学工业公司设计院主要起草人薛树森包义华王大中何如军王健陈金印陆森堡田贵阔