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水质电导率与腐蚀速率关系拟合曲线开发及研究

黄清云1 陆朝霞2 王晨羲1

1.苏州市佳蓝检测科技有限公司,江苏苏州,215151;2.苏州市晶协高新电子材料有限公司,江苏苏州,215151

摘要: 检测分析过程中涉及比较多的水质电导率,针对循环水检测分析方面,需要涉及到相关的腐蚀速率研究。本文综合实验水质电导率与空白样腐蚀速率的关系,并进行相关的曲线拟合。结果表明,同一电导率不同时间条件下,时间越长空白样腐蚀速率越低,最终趋于稳定;不同水质电导率在相同时间下,空白样腐蚀速率先降低然后缓慢升高,该拟合曲线有一定的现实指导意义。
关键词: 水质电导率;腐蚀速率;拟合曲线
DOI:10.12721/ccn.2022.157054
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近年来随着水质分析检测业务的迅猛发展,检测数据的汇总分析与相关水质来源应用的关系研究越来越重要[1],目前水质检测分析仅停留在检测相关数据,而对水质来源应用分析关注度较少,导致检测分析与指导应用协调性不强[2]。因此,将检测数据汇总整理,同时与水质来源相关应用编制数据曲线,并对实验曲线进行相关拟合是检测分析今后的研究方向[3]。本文针对工业循环水检测过程中电导率的变化,结合循环水中非常重要的腐蚀问题,开展了水质电导率与腐蚀速率关系的数据分析研究,同时根据线性拟合原理,进行相关的曲线拟合,得到相关的结论,对循环水领域的现场问题有一定的指导意义。从而实现检测分析、数据分析、拟合数据曲线、反馈指导现场应用等的一系列服务,促进检测分析业务水平的极大发展。

1  实验部分

1.1 主要试剂及仪器

循环水水质,苏州市晶协高新电子材料有限公司现场取样。

METTLER TOLEDO 电导率仪,苏州迦勒贸易有限公司;玻璃仪器,天津玻璃仪器厂。;旋转挂片腐蚀仪,自制;II型试片(碳钢材质),72.4 mm ×11.5 mm × 2 mm。

1.2 实验方法

1.2.1 电导率检测

移取自来水,用容量瓶定容至100mL,摇匀;在校正后的电导率仪上测其电导率。。

1.2.2 腐蚀速率检测

参照标准采用旋转挂片法[4],进行循环水不同电导率下空白试片的腐蚀速率实验检测。 

2  结果与讨论

2.1 同一电导率不同时间条件下腐蚀速率变化曲线

取循环水检测其电导率为1400us/cm,各取500ml,浸泡试片不同时间,进行试片腐蚀速率实验检测。相关曲线如图1。1.png

图1 同一循环水电导率不同浸泡时间试片腐蚀速率变化

由图1知,在循环水电导率恒定在1400us/cm条件下,试片浸泡不同时间,检测其腐蚀速率。随着时间的延长,起始阶段试片腐蚀速率急剧下降,说明在短时间内电导率对腐蚀速率的影响大,时间继续延长,腐蚀速率变化不大,数值趋于平缓,说明时间继续延长电导率对腐蚀速率的影响减小,这主要与试片本省的金属特性及水质电导率有关,试片开始反应活性大,随着时间推移,反应活性降低,直至达到平衡。

2.2 相同时间不同电导率条件下腐蚀速率变化曲线

取循环水分别检测其电导率为727us/cm、1439us/cm、2170us/cm、2760us/cm、3400us/cm、4240us/cm,各取500ml,同一浸泡试片25天,进行试片腐蚀速率实验检测。相关曲线如图2。2.png图2 不同循环水电导率相同浸泡时间试片腐蚀速率变化

由图2知,在相同的试片浸泡时间内,循环水不同电导率条件下,检测其腐蚀速率。随着电导率的增大,起始试片腐蚀速率急剧下降,说明循环水中电导率对试片的腐蚀性影响较大,低电导率循环水中阻垢因子也会减少,加速试片腐蚀的发生。随着水质电导率的进一步增大,试片的腐蚀速率明显减少,趋于稳定,说明循环水中的阻垢离子与引起腐蚀发生的腐蚀离子趋于平衡,腐蚀速率降低;水质电导率的进一步增大,腐蚀速率开始缓慢增大,说明循环水中的腐蚀离子强度大于阻垢离子,进而导致腐蚀的发生。实验进一步验证水质电导率与试片腐蚀速率有很大关系。

2.3 水质电导率与腐蚀速率变化关系拟合曲线

对相同时间不同电导率条件下腐蚀速率变化曲线依据线性拟合原理进行实验数据曲线拟合。相关拟合曲线如图3。3.png图3 水质电导率与腐蚀速率变化关系拟合曲线

由图3知,对循环水水质电导率与空白试样腐蚀率变化关系进行数据拟合,相关拟合曲线依据实验检测数据得出,拟合曲线进一步反应水质电导率与腐蚀速率的关系。循环水电导率在2500us/cm时,试片的腐蚀速率最低,该水质条件下加药量可以控制在最低;循环水水质电导率低于1500us/cm时,需要及时补充缓蚀阻垢剂,抑制循环水系统对金属的腐蚀;循环水水质电导率高于3500us/cm时,需要及时补充阻垢缓蚀剂,抑制循环水系统对金属的腐蚀及结垢的发生。该拟合曲线对循环水系统的现场应用有一定的理论指导意义。

3  结论

通过对日常检测过程中水质电导率的数据汇总分析,进行水质电导率与腐蚀速率变化的实验检测,进而开发绘制拟合曲线。该拟合曲线的开发及研究,以完善的理论数据关系趋势对水质电导率与腐蚀速率的关系进行充分论证,这对循环水系统现场应用有很强的指导意义。

作者简介:黄清云,女,工程师,硕士,主要从事水质检测管理、土壤检测管理、土壤污染状况调查、废液处理工艺开发及应用。

参考文献:

[1] 白耀峰、史会卿. 现代仪器分析技术在水质分析化验中的应用研究[J]. 世界有色金属,2015(09):74-75.

[2] 何丽. 质量管理与控制在污水处理水质化验中的应用[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊), 2015(12):265.

[3] I. R. Soosaiprakasam, A. Veawab.Corrosion and polarization behavior of carbon steel in

MEA-based C02 capture process[J]. International Journal of Greenhouse Gas Control, 2008, 2:

553-562.

[4] HG/T 2159-91, 水处理剂缓蚀性能的测定-旋转挂片法[S].