冷却塔喷淋水中的氯离子对设备的影响及解决方案

2025.06.13　浏览量：22 次

在工业冷却系统中，冷却塔喷淋水的水质对设备的运行效率和使用寿命有着至关重要的影响。其中，氯离子（Cl⁻）的存在尤其值得关注，因为它会对冷却塔及其相关设备造成严重的腐蚀问题。氯离子广泛存在于各种水源中，如自来水、地下水、海水和循环冷却水等。当其浓度过高时，会对冷却系统中的金属设备（如换热器、冷凝器、管道和塔体等）造成腐蚀、结垢甚至开裂，下面就和赢润集团工作人员一起来了解一下吧！

冷却塔喷淋水中的氯离子对设备的主要影响如下：
1、金属腐蚀
氯离子具有很强的穿透性，能够破坏金属表面的保护膜（如不锈钢或铝表面上的氧化物层），从而加速底层金属的腐蚀过程。这种腐蚀在含有不锈钢、铜合金等材料的冷却系统中尤为显著。例如，碳钢在氯离子浓度超过1000mg/L时，腐蚀速率会显著增加；而不锈钢在氯离子浓度超过300mg/L时，容易发生点蚀和应力腐蚀开裂。
2、应力腐蚀开裂
对于某些金属材料，尤其是奥氏体不锈钢，在存在氯离子的情况下，即使在拉应力相对较低的情况下也可能发生应力腐蚀开裂（SCC）。这种形式的腐蚀特别危险，因为它可以在没有明显预警的情况下导致突发性的材料失效。例如，304型不锈钢在氯离子浓度超过300mg/L时，非常容易发生应力腐蚀开裂，而316型不锈钢虽然耐蚀性更好，但也建议将氯离子浓度控制在300mg/L以下。
3、点蚀
氯离子可以促使点蚀的发生和发展。点蚀是一种局部腐蚀形式，能够在金属表面形成小而深的孔洞，这些孔洞可能会成为设备故障的起点。点蚀不仅会降低设备的强度，还可能导致局部穿孔，引发泄漏问题。
4、影响热交换效率
随着腐蚀产物和沉积物在换热器管或其他热交换表面上的积累，热交换效率会逐渐降低，从而影响整个冷却系统的性能。此外，氯离子还会促进微生物生长，形成生物粘泥，进一步降低换热效率。

根据国家标准《GB/T 50050-2017 工业循环冷却水处理设计规范》，不同类型循环冷却水、不同工艺设备中对于氯离子的许用值浓度标准是不同的。具体如下：
★间冷开式系统循环冷却水

水走管程：碳钢、不锈钢换热设备时，氯离子Cl⁻应≤1000mg/L；
水走壳程：不锈钢换热设备时，氯离子Cl⁻应≤1000mg/L。

★直冷系统循环冷却水

轧钢层流水时，氯离子Cl⁻应≤300mg/L；
轧钢、轧钢除鳞给水及连铸二次冷却水、挥发窑窑体表面清洗水时，氯离子Cl⁻应≤500mg/L。

★再生水用于间冷开式循环冷却水系统补充水

氯离子Cl⁻应≤250mg/L。

为了有效监测和控制冷却塔喷淋水中的氯离子浓度，赢润集团研发生产的ERUN-SZ1S-A-C4水质氯离子在线分析仪提供了一种高效、可靠的解决方案。该仪器采用ISE氯离子选择电极法，灵敏度高，信号响应迅速，测量准确、性能稳定、维护简单。

冷却塔喷淋水控制氯离子浓度的措施如下：
▲水质监测
对冷却塔喷淋水中的氯离子浓度进行监测，确保其在安全范围内。氯离子浓度应控制在以下范围：

碳钢设备：<1000mg/L
不锈钢设备：<300mg/L

▲水质处理

采用适当的水质处理技术，如离子交换、反渗透等，降低氯离子浓度。此外，可以添加缓蚀剂来减少氯离子对设备的腐蚀。

▲系统维护

定期清洗和维护冷却塔系统，去除沉积物和生物粘泥，防止氯离子在局部富集。同时，检查喷淋喷嘴和换热盘管，及时更换损坏的部件。

氯离子在冷却塔喷淋水中的存在对设备的腐蚀影响不容忽视。通过定期监测氯离子浓度、采用适当的水质处理技术和加强系统维护，可以有效减少氯离子对设备的腐蚀，延长设备寿命，提高冷却系统的运行效率。赢润集团的ERUN-SZ1S-A-C4水质氯离子在线分析仪以其高精度、实时监测和数据管理功能，为冷却塔系统的安全运行提供了可靠的保障。

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