[科普中國]-結(jié)垢

污垢分類

根據(jù)結(jié)垢的原因，可將污垢分成以下幾種，即：

(1)由固體顆粒在壁面亡的沉淀而形成的垢；

(2)由結(jié)晶而造成的垢；

(3)由化學(xué)反應(yīng)而生成的垢；

(4)由腐蝕而形成的垢；

(5)由微生物而生成的垢。

當(dāng)然這樣區(qū)分主要是為了研究其結(jié)垢的原因，實(shí)際上，污垢很少是單一的一種結(jié)垢形式，而是一個(gè)復(fù)合的和各種因素綜合在一起形成的結(jié)垢過程。1

常見積垢水垢水垢是工業(yè)設(shè)備中最常見的積垢類型，因?yàn)楣I(yè)設(shè)備大都是以水為介質(zhì)的。天然水中溶解有各種鹽類，如重碳酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物、磷酸鹽、硅酸鹽等，其中以溶解形式存在的重碳酸鹽，如，最不穩(wěn)定，容易分解生成難溶的碳酸鹽。1

腐蝕積垢金屬暴露于大氣之中或與介質(zhì)接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生腐蝕，產(chǎn)物主要有金屬氫氧化物、氧化物、碳酸鹽、硫化物等。1

生物粘泥由微生物群體及其排泄物與化學(xué)污染物、灰塵等組成的黏附在冷卻水系統(tǒng)中的換熱器、管道、冷卻塔、水槽等壁上的膠狀沉淀物，稱生物粘泥（Living slime）或軟泥、軟垢。1

影響因素1．溫度和溫差

2．流體中溶解物質(zhì)的濃度

3．飽和濃度隨溫度的變化關(guān)系

4．材料的性質(zhì)和表面狀況

5．流體的流速

6.垢層的厚度和剪切強(qiáng)度

7.界面應(yīng)力和產(chǎn)生晶核的接觸角

8.設(shè)備的結(jié)構(gòu)1

造成后果水垢的導(dǎo)熱系數(shù)比鋼鐵的導(dǎo)熱系數(shù)小數(shù)十倍到數(shù)百倍。以鍋爐舉例，鍋爐結(jié)垢發(fā)生以下幾種不良成果：(1)糟蹋燃料。鍋爐結(jié)垢后，使受熱面的傳熱性能變差，為堅(jiān)持鍋爐額定參數(shù)，就必需多投加燃料，因此揮霍燃料。(2)受熱面破壞。結(jié)了水垢的鍋爐，受熱面兩側(cè)的溫差增大，金屬璧溫升高，強(qiáng)度下降，在鍋內(nèi)壓力作用下，產(chǎn)生鼓包，甚至引起爆管等嚴(yán)重事故。(3)下降鍋爐出力。鍋爐結(jié)垢后，水垢的天生還會(huì)減少受熱管內(nèi)流通截面，增添管內(nèi)水循環(huán)的流動(dòng)阻力，嚴(yán)重者甚至完整堵塞。這就損壞了鍋爐的正常水循環(huán)，妨害鍋爐內(nèi)部的傳熱，降低鍋爐的蒸發(fā)才能。因此，鍋爐出力就會(huì)下降。2

解決方法工業(yè)中以油田開采過程舉例：

(1)控制物理?xiàng)l件：

影響結(jié)垢的因素有溫度、壓力、水中含鹽量、pH值、成垢離子濃度、水的流動(dòng)狀態(tài)、管線形狀及它的環(huán)境等條件。要控制垢的生成，則可以控制和調(diào)節(jié)其中一些條件，就可以改變鹽垢的析出程度，抑制垢的生成。3

(2)從水中除去成垢物質(zhì)：

一般工業(yè)循環(huán)水可采用軟化方法，以減少或除去成垢離子，對于采油站系統(tǒng)，可降低水的pH值，可以、變?yōu)?img src="https://img-xml.kepuchina.cn/images/newsWire/FBVNX2LYsucrsNuFAKwe8s95vSl3mVe2eqKh.jpg" alt="" />氣體，再用氣提法或真空法除去，以控制CaCO3結(jié)垢。3

(3)避免不相容的水混合：

一種水有高濃度成垢陽離子，如Ca2+、Ba2+、Sr2+等，另一種水含有高濃度成垢的陰離子，如、、等，若二者相混合，當(dāng)最終濃度達(dá)到過飽和時(shí)，就產(chǎn)生沉淀。在油田生產(chǎn)過程中，盡量避免兩種不相容的水混合。3

(4)加入防垢劑：

使用防垢劑是最常用的控制結(jié)垢措施。方法簡便易行。根據(jù)油田情況，選擇相應(yīng)的防垢劑。3

生活中清洗水壺可加入適量的醋，這樣污垢更容易清除。