刘蕊，葛红花，龚晓明，孟新静，赵玉增 （上海电力学院a．能源与环境工程学院，b．上海热交换系统节能工程技术研究中心，c．上海高校电力腐蚀控制与应用电化学重点实验室，上海200090） [摘要] 冷却水对不锈钢有腐蚀作用，在冷却水中分别添加杀菌剂次氯酸钠和异噻唑啉酮，采用极化曲线研究了次氯酸钠和异噻唑啉酮对TP304L不锈钢电极耐蚀性能的影响。结果表明：冷却水中次氯酸钠可以促进不锈钢的点蚀，随放置时间的延长冷却水对不锈钢的侵蚀性增加；冷却水中加入异噻唑啉酮对不锈钢的极化曲线不产生影响，在放置过程中冷却水对不锈钢电极的侵蚀性也不发生变化，异噻唑啉酮是一种对不锈钢较为安全的杀菌剂。 [关键词]点蚀；次氯酸钠；异噻唑啉酮；不锈钢；冷却水；极化曲线 [中图分类号] TG172.5 [文献标识码]B [文章编号]1001-1560( 2011) 01-0060-02 O前言 不锈钢管因其优良的耐蚀性能、适宜的价格在电厂凝汽器中的应用日益增多[1,3]。不锈钢为钝化型金属，其耐蚀性能与钝化膜的稳定性有很大关系，在冷却水中的腐蚀主要表现为点蚀[4]。冷却水中的阴离子类型、浓度以及水质稳定剂种类等均可对不锈钢的耐蚀性能产生较大影响[5,8]。目前在火电厂循环冷却水系统中使用的杀菌剂较多，氧化性杀菌剂如氯、次氯酸盐、二氧化氯、溴化物等，非氧化性杀菌剂如异噻唑啉酮、季铵盐等，但有关冷却水中杀菌剂对不锈钢耐蚀性能影响的研究未见报道。本工作在冷却水中分别添加杀菌剂次氯酸钠和异噻唑啉酮，采用极化曲线研究了这2种杀菌剂对不锈钢耐蚀性的影响。 1 腐蚀环境及性能检测 试材为TP 极化曲线测定在EG&G PARC M283恒电位仪上进行，采用M352软件系统，扫描速度为l mV/s。采用三电极体系，以TP304L不锈钢为工作电极，铂电极为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极，工作电极与参比电极之间用盐桥连接，腐蚀介质温度45℃。 2 2种物质对不锈钢耐蚀性能的影响 2.1次氯酸钠 次氯酸钠是最常用的杀菌剂，在冷却水中能生成次氯酸。作为微生物杀菌剂，次氯酸的杀生效率比次氯酸根要高20倍左右。次氯酸是一种极强的氧化剂，容易扩散通过微生物的细胞壁，与原生质反应，与细胞的蛋白质生成化学稳定的氮氯键。循环水系统进行微生物的生长控制时，水中游离活性氯的浓度一般可控制在0.5～1.0 mg/L范围内，这时水中微生物的生长将得到控制。 图1为不锈钢电极在含不同浓度次氯酸钠的冷却水中的极化曲线（加人次氯酸钠10 min后进行测试）。由图1可知：不锈钢在原始冷却水中表现为过钝化，未出现点蚀；当次氯酸钠浓度增加至10.0 mg/L时，极化曲线出现点蚀电位(0.64 V)，次氯酸钠使不锈钢电极的点蚀敏感性增大。
图l 不锈钢电极在含不同浓度次氯酸钠的冷却水中的极化曲线 不锈钢电极在含20.0 mg/L次氯酸钠并放置不同时间的冷却水中的极化曲线见图2，在含20.0 mg/L次氯酸钠并放置不同时间的4倍浓缩水中的极化曲线见图3。由图2、图3可知：不锈钢电极的点蚀电位均随放置时间的延长而降低，即在放置过程中冷却水对不锈钢的侵蚀性增大。次氯酸钠是一种氧化性杀菌剂，氯离子是其还原过程的最终产物，因此随放置时间的延长，冷却水中氯离子浓度随次氯酸钠在冷却水中反应的进行而增大，使不锈钢的点蚀电位下降。
图2不锈钢电极在含20.0 mg/L次氯酸钠并放置不同时间的冷却水中的极化曲线
图3不锈钢电极在含20.0 mg/L次氯酸钠并放置不向时间的4倍浓缩水中的极化曲线 2.2异噻唑啉酮 异噻唑啉酮是一种非氧化性杀菌剂，使用浓度低，效果好，但不适用于含硫化物的冷却水体系。本试验所用的异噻唑啉酮的分子结构中不含卤素。图4为不锈钢电极在含不同浓度异噻唑啉酮的冷却水中的极化曲线（加入异噻唑啉酮10 min后进行测试）。由图4可知：在含不同浓度异噻唑啉酮的冷却水中不锈钢电极均出现过钝化，未出现点蚀，异噻唑啉酮的加入并没有引起不锈钢电极过钝化电位的变化。
图4不锈钢电极在含不同浓度异噻唑啉酮的冷却水中的极化曲线 不锈钢电极在含10.0 mg/L异噻唑啉酮并放置不同时间的冷却水中的极化曲线见图5，在含10.0 mg/L异噻唑啉酮并放置不同时间的4倍浓缩水中的极化曲线见图6。由图5、图6可知：与添加次氯酸钠不同，添加异噻唑啉酮的冷却水在放置过程中对不锈钢电极的侵蚀性没有变化，说明异噻唑啉酮的反应产物中不含能促进不锈钢点蚀的离子成分，异噻唑啉酮是一种对不锈钢较为安全的杀菌剂。
图5不锈钢电极在含10.0 mg/L异噻唑啉酮并放置不同时间的冷却水中的极化曲线
图6不锈钢电极在含10.0 mg/L异噻唑啉酮并放置不同时间的4倍浓缩水中的极化曲线 3结语 (1)含氯的杀菌剂次氯酸钠可以促进不锈钢的点蚀，在冷却水存放过程中随着杀菌剂反应释放出氯离子而使冷却水对不锈钢电极的侵蚀性增大。 (2)冷却水中加入不含卤素的杀菌剂异噻唑啉酮对不锈钢的极化曲线不产生影响，在存放过程中冷却水对不锈钢的侵蚀性不发生变化，异噻唑啉酮是一种 对小锈俐较为女全的杀菌刑。 [参考文献] [l]梁磊，周国定，解群，等，不锈钢在我国凝汽器上的应用前景[J].中国电力，1998，31(11)：37～41. [2]何健康，孙晶辉，李维功．不锈钢管在我国凝汽器中应用展望[J].汽轮机技术，2002，44(5)：260～263. [3]谈孙洪，凝汽器不锈钢管改造技术分析[J].黑龙江电力，2007,29(4): 319～320. [4]杨武．金属的局部腐蚀[M].北京：化学工业出版社，1995． [5]Ge H H,Zhou G D,Wu W Q.Passivation Model of 316 Stainless Steel in Simulated Cooling Water and the Effect ofSulfide on the Passive Film[J]. Applied Surface Science,2003,211(1～4):321～ 334. [6]解群，翟祥华，葛红花．氯离子和硫离子对不锈钢侵蚀性比较[J].华东电力，2003，31(12)：1～3． [7]葛红花，陈霞，张慧鑫，等，不同水质稳定剂对凝汽器不锈钢管的缓蚀性能[J].中国电力，2007,40( 11)：72～74. [8]Ce H H,Guo R F,Guo Y S,et al.Scale and corrosion inhi-bition of three water stabilizers used in stainless steel con-densers[J].Corrosion,2008,64(6):553～ 557. [编校：郑霞] 注：本站部分资料需要安装PDF阅读器才能查看，如果你不能浏览文章全文，请检查你是否已安装PDF阅读器！ |
