摘 要

本次实验根据山东某石化企业提供的补充水水质分析指标，配制出模拟水样。应用磷系配方在水质条件下对碳钢挂片进行预膜处理，对影响预膜的影响因素进行分析探讨；应用硅系配方在水质条件下对碳钢挂片进行预膜处理，并且对影响预膜的影响因数进行分析探讨，最后再对两种预膜进行腐蚀评定对比。最后得出结论：磷-锌复合预膜的预膜效果比硅酸钠预膜效果更为出色，但是硅系预膜的发展前景非常广阔。

关键词：磷系配方，硅系配方，腐蚀评定

Phosphate formulation and silicon based preformulation for high hardness medium alkali water quality experimental research

Abstract

This experiment is based on the supplementary water quality analysis index provided by a petrochemical enterprise in Shandong, and the simulated water sample is prepared. The influence factors affecting the pre film are analyzed and discussed by the application of phosphorus formula under the water quality condition. The influence factors of the pre film are analyzed and discussed. The silicon steel formula is used to pretreat the carbon steel hanging sheet under the water quality, and the influence factors of the pre film are analyzed and discussed, and the corrosion evaluation of the two kinds of pre film is then carried out at the last time. Ratio. Finally, it is concluded that the pre - coating effect of P - Zn composite pre - film is better than that of sodium silicate, but the development prospect of silicon pre - film is very broad.

Key word：formula of phosphorus system, formula of silicon system, evaluation of corrosion

目 录

摘 要 I

Abstract I

第一章 文献综述 1

1.1循环冷却水 1

1.2循环冷却水的腐蚀问题 1

1.3控制腐蚀的化学方法 2

1.4 预膜处理 2

1.4.1 预膜处理的重要性 2

1.4.2预膜处理注意事项 3

1.4.3预膜的种类 4

1.5磷系配方预膜 5

1.5.1 磷系配方预膜的介绍 5

1.5.2 磷-锌复合预膜 5

1.5.3 磷-锌复合预膜的分类 5

1.6硅系配方预膜 6

1.7课题研究目的及研究内容 6

1.7.1 课题的研究目的 6

1.7.2 本次实验的主要研究内容 7

第二章 实验 8

2.1 实验内容 8

2.2 实验仪器与实验药品 8

2.3 操作步骤 9

2.3.1 磷系预膜试验 9

2.4 计算方法 11

碳钢挂片腐蚀评定： 11

第三章 实验结果与分析讨论 12

3.1 磷系预膜试验分析 12

3.1.1钙离子浓度对预膜效果的影响 12

3.1.2 pH值对预膜效果的影响 13

3.1.3 温度、时间对磷系预膜效果的影响 15

表3-3温度、预膜时间对磷系预膜效果的影响 15

3.1.4 磷-锌预膜效果最好的配方 16

3.2 硅系预膜试验分析 17

二氧化硅浓度对硅系预膜效果的影响 17

3.3磷系预膜、硅系预膜以及不预膜腐蚀对比试验 19

3.3.1 磷系预膜挂片腐蚀评定试验 19

3.3.2 硅系预膜挂片腐蚀评定试验 19

3.3.3 不预膜挂片腐蚀评定试验 19

3.3 实验总结 20

第四章 结论 21

参考文献 22

致 谢 24

第一章 文献综述

1.1循环冷却水

循环冷却水通过字面意思就知道它是一种可以不断重复利用的，用来降低温度的一种液体^[1]，因为可以重复利用，因而对水资源更加节约也是保证设备寿命的重要功臣。它的散热方式主要分为两种，一种是使用热交换器达到冷却效果，另一种就是与介质直接接触，将热量带走达到冷却效果。

在钢铁、冶金这一类的企业中，循环冷却水可以说是占了相当之大的比例，差不多是用水总量的百分之五十几到百分之九十左右，绝对是工业用水中的用水大头。因为原水里面有各种各样的盐，其含量又不同，循环冷却水在不断的使用后也会浓缩，当浓缩到一定程度时，就需要将一些浓缩的冷却水从管道排出，并加入新水^[2]。众所周知，光是一台冷凝机组，就需要消耗上万吨级别每小时的冷却水，那么仅仅一天就会消耗巨大的水资源，并且排放巨大的污水。

如今，全世界对于环境和资源的保护都极其重视，而我国作为一个工业大国，有着十四亿的巨大人口，对于节约水资源和环境的保护更是刻不容缓。因此，对于浓缩后的冷却水的循环利用以及将污水资源化，减少冷却水生成的各种危害，保证设备的寿命以及最大的保持换热效率是非常重要的^[3]。

1.2循环冷却水的腐蚀问题

工业循环冷却水系统的持续工作会使水浓缩，进而导致了水中的离子浓度增加，结果便会引来腐蚀、结垢一系列问题。为了防止冷却水的浓缩，就需要加入工业新水作为补充，但是补充水中的钙离子与镁离子比较多，水质并不稳定，会导致器材内部结垢，换热效率会因此降低，更甚者导致管路堵塞，这对于工业安全有很大的威胁。循环冷却水系统是开路循环，水中的氧溶解的很充分，因此极易发生溶氧腐蚀；而水中的Cl^—、SO^4—等离子也容易对管道设备进行腐蚀；水中又含有较多的微生物，在25～35℃这个温度区间内，又极易生长繁殖，他们也是造成结垢与腐蚀的罪魁祸首之一。因此，水垢、腐蚀和微生物危害被称为三大危害^[4-6]。

材料和周围介质相互作用导致材料损坏或材料性能降低的过程称为腐蚀^[7]。