HYT 190-2015 銅及銅合金海水緩蝕劑技術(shù)要求（正式版）

中華人民共和國海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)銅及銅合金海水緩蝕劑技術(shù)要求2015-07-30發(fā)布I本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由國家海洋局提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC283)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所、天津市塘沽中海防腐技術(shù)開發(fā)公司。1銅及銅合金海水緩蝕劑技術(shù)要求1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了銅及銅合金海水緩蝕劑產(chǎn)品的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于銅及銅合金海水緩蝕劑的研制和生產(chǎn)使用。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T603化學(xué)試劑試驗(yàn)方法中所用制劑及制品的制備GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB8978污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB17378.4海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第4部分：海水分析GB/T23248海水循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范HG/T3523冷卻水化學(xué)處理標(biāo)準(zhǔn)腐蝕試片技術(shù)條件GB50050—2007工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。腐蝕速率corrosionrate以金屬腐蝕失重而算得的平均腐蝕深度，單位：mm/a。[GB50050—2007,定義2.1.13]通過式(1)定義腐蝕速率：式中：X——腐蝕速率，單位為毫米每年(mm/a);m——試片質(zhì)量損失，單位為克(g):m?——試片酸洗空白試驗(yàn)的質(zhì)量損失平均值，單位為克(g);s——試片的表面積，單位為平方厘米(cm2);p——試片的密度，單位為克每立方厘米(g/cm3);t——試片的試驗(yàn)時(shí)間，單位為小時(shí)(h);87600——常數(shù)，每年365天的小時(shí)數(shù)乘以厘米轉(zhuǎn)化為毫米的進(jìn)率10。緩蝕率corrosioninhibitionefficiency以添加、不添加緩蝕劑(空白)時(shí)金屬腐蝕速率的變化而算得的緩蝕百分率。2紫銅腐蝕速率/(mm·a-l)白銅總磷(以P計(jì))總鋅總銅35.1.2動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)腐蝕速率的測(cè)定方法見附錄B。5.2腐蝕試片(樣)外觀測(cè)定用目測(cè)法進(jìn)行腐蝕試片(樣)外觀測(cè)定，見A.4.5.3和B.5.2.3。5.3引起水質(zhì)變化有關(guān)污染物的測(cè)定銅及銅合金海水緩蝕劑在隨循環(huán)濃海水排放時(shí)，引起水質(zhì)變化有關(guān)污染物的測(cè)定方法按表3規(guī)定的檢測(cè)方法執(zhí)行。4(規(guī)范性附錄)旋轉(zhuǎn)掛片法——腐蝕速率、緩蝕率的測(cè)定A.1試劑和材料除另有規(guī)定外，本方法所用試劑均為分析純?cè)噭?；?shí)驗(yàn)用水應(yīng)符合GB/T6682中三級(jí)及以上水的規(guī)格；試驗(yàn)中所需溶液、制劑及制品，均按GB/T603的規(guī)定制備。所需試劑如下：a)石油醚；b)無水乙醇；d)氫氧化鈉溶液：60g/L;e)銅及銅合金酸洗液：100mL硫酸[A.1c]]加蒸餾水配制成1L溶液；f)銅及銅合金海水緩蝕劑；g)原海水：天然海水，符合GB/T23248中海水補(bǔ)充水水質(zhì)指標(biāo)；h)濃縮海水：在適當(dāng)容積的燒杯中加入一定濃度的銅及銅合金海水緩蝕劑[A.1f]],加原海水(A.1g)]至一定刻度線，對(duì)應(yīng)容積計(jì)為V,然后將燒杯置于恒溫水浴中，溫度控制在(50±1)℃,自然蒸發(fā)至所需濃縮倍數(shù)K,此時(shí)對(duì)應(yīng)容積為V/K;濃縮過程中，也可保持海水液位在一恒定刻度線基本不變，蒸發(fā)損失的量用計(jì)量的原海水及時(shí)補(bǔ)充，直到試驗(yàn)所需的濃縮倍數(shù)；也可采用分析濃縮海水和原海水中氯離子(Cl-)濃度之比來控制濃縮倍數(shù)；i)海水緩蝕預(yù)膜劑。A.2.1試驗(yàn)裝置旋轉(zhuǎn)掛片儀(見圖A.1)應(yīng)符合以下要求：a)水浴溫度控制范圍：25℃~80℃,精確到±1℃;b)水浴溫度波動(dòng)度及溫度均勻度：均不大于±0.5℃;c)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速75r/min～150r/min,誤差不超過±3%;d)旋轉(zhuǎn)軸、試片固定裝置(試片安裝半徑為35mm)、試杯需用絕緣材料制作，并耐海水腐蝕；e)能連續(xù)運(yùn)行200h以上。銅及銅合金試片，符合HG/T3523的規(guī)定。根據(jù)實(shí)際需要也可選用特殊規(guī)格的試片，尺寸測(cè)量精確到0.1mm:A.2.3試杯2000mL玻璃燒杯。5圖A.1旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗(yàn)裝置A.3試驗(yàn)條件試液溫度：(50±1)℃。根據(jù)實(shí)際需要也可選用其他溫度。試片線速度：(0.35±0.02)m/s。根據(jù)實(shí)際需要也可選用其他速度(0.30m/s～0.50試液體積與試片面積比：20mL/cm2~40mL/cm2。平行試驗(yàn)數(shù)目：對(duì)每個(gè)試驗(yàn)條件，應(yīng)有4個(gè)～6個(gè)試片進(jìn)行平行試驗(yàn)。試驗(yàn)周期：72h。根據(jù)實(shí)際需要可延長至96h～168h。根據(jù)試驗(yàn)要求，確定試片是否進(jìn)行預(yù)膜處理。A.4.1試片表面處理、稱重將試片(A.2.2)用濾紙把油脂擦拭干凈，然后分別在石油醚[A.1a]]和無水乙醇[A.1b]]中用脫脂棉擦洗(每10片試片用50mL上述試劑),用濾紙吸干，置干燥器中4h以上，稱量(精確到0.0001g),保存于干燥器中，待用。A.4.2試片預(yù)膜處理對(duì)稱量后試片(A.4.1)進(jìn)行預(yù)膜處理。在試杯(A.2.3)中加入2000mL原海水(A.1j)],加入一定量的海水緩蝕預(yù)膜劑[A.1i]],混合均勻，將試杯置于恒溫水浴中，待試杯中海水到達(dá)設(shè)定溫度后掛入6試片，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使試片按規(guī)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，持續(xù)24h～48h即可。預(yù)膜后試片可立即換入緩蝕液中進(jìn)將銅及銅合金海水緩蝕劑[A.1f]]配制成貯備溶液，貯備液濃度為使用濃度的100倍。貯備液必須當(dāng)天或前一天配制。A.4.4緩蝕試驗(yàn)A.4.4.1在2000mL試杯(A.2.3)中加入定量的緩蝕貯備溶液(A.4.3),精確到0.02mL,加原海水(A.1g)]或濃縮海水[A.1k]]至一定體積(溶液總體積按A.3.3的規(guī)定計(jì)算),在試杯外壁與液面同一水平處畫上刻度線，混勻，即為試液。測(cè)定試液的pH值后，將試杯置于恒溫水浴中。A.4.4.2待試液達(dá)到規(guī)定溫度時(shí)，掛入試片(A.4.1,A.4.2),啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使試片按規(guī)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，并開始計(jì)時(shí)。A.4.4.3試杯不加蓋，令試液自然蒸發(fā)，每天早晚補(bǔ)加蒸餾水或試驗(yàn)海水(達(dá)到濃縮倍數(shù)后補(bǔ)加蒸餾水)各一次至刻度線(A.4.4.1)。A.4.4.5當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到規(guī)定值時(shí)，停止試片轉(zhuǎn)動(dòng)，令試液自然冷卻至室溫，測(cè)定試驗(yàn)后試液的pH值。A.4.5試片后處理A.4.5.1將試片用自來水沖洗干凈，然后在20℃~25℃條件下在酸洗溶液(A.1e)]中浸泡1min~3min取出(處理前去除松散的腐蝕產(chǎn)物，有時(shí)需延長時(shí)間，直至腐蝕產(chǎn)物清除干凈),迅速用自來水沖洗入無水乙醇[A.1b]]中浸泡約3min后，用濾紙吸干，置于干燥器中4h以上，稱量(精確到0.0001g)。A.4.5.2同時(shí)用4個(gè)～6個(gè)已稱量的新試片(A.4.1)按A.4.5.1做酸洗空白試驗(yàn)。A.4.5.3對(duì)試驗(yàn)后的試片在清洗處理前、后觀察記錄外觀，并拍照。A.5結(jié)果的表示和計(jì)算A.5.1腐蝕速率X按式(1)計(jì)算。A.5.2緩蝕率η按式(2)計(jì)算。A.6最大允許誤差取3片以上試片平行測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值作為測(cè)定結(jié)果(腐蝕率或試片質(zhì)量損失率);單個(gè)平行測(cè)定結(jié)果與算術(shù)平均值的相對(duì)偏差不超過算術(shù)平均值的±10%。反之，舍去相對(duì)偏差超過±10%的相7(規(guī)范性附錄)海水循環(huán)冷卻動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)方法——腐蝕速率的測(cè)定本方法所需試劑和材料如下：b)試驗(yàn)用水：工程實(shí)際使用的海水。若不具備時(shí)，可使用試驗(yàn)所在地的海水并進(jìn)行調(diào)配，調(diào)配海水應(yīng)對(duì)其主要成分含量進(jìn)行分析，與工程用水相比相對(duì)誤差控制在士2.5%內(nèi)。說明：1——海水槽；2——補(bǔ)水泵；3——補(bǔ)水箱；5——浮球閥；6——集水池；8——循環(huán)泵；9——轉(zhuǎn)子流量計(jì)；10——進(jìn)口掛片盒；11——流量變送器；12——流量調(diào)節(jié)閥；13——進(jìn)口腐蝕探頭；14——進(jìn)口測(cè)溫筒；15——監(jiān)測(cè)換熱器；16——蒸汽冷凝器；17——流量開關(guān)；18——鍋爐；19——出口測(cè)溫筒；20——出口腐蝕探頭；21——出口掛片盒；22——電動(dòng)排污閥；23——軸流防爆風(fēng)機(jī)；24——冷卻塔；25——風(fēng)門控制器；26——塔底測(cè)溫孔；27——計(jì)量泵1;28——計(jì)量泵2。圖B.1海水循環(huán)冷卻動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置8B.2.2換熱器系統(tǒng)B.2.2.1換熱器熱介質(zhì)為常壓下飽和蒸汽，對(duì)于換熱強(qiáng)度小的試驗(yàn)，電加熱水可參照使用。B.2.2.2試驗(yàn)管選用與所模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相同的金屬材料和規(guī)格，亦可根據(jù)實(shí)際情況選用不同規(guī)格。B.2.3冷卻塔系統(tǒng)冷卻幅度：5℃~13℃。B.2.4儀表系統(tǒng)B.2.4.1測(cè)溫元件：用Pt100鉑電阻或其他的測(cè)溫元件；亦可選用水銀溫度計(jì)(測(cè)量范圍0℃~50℃、50℃~100℃),分度值0.1℃。B.2.4.2流量控制元件：可采用手控轉(zhuǎn)子流量計(jì)(測(cè)控范圍0m3/h～2m3/h),誤差不超過±2.5%。亦可選用自動(dòng)控制。B.2.5管路系統(tǒng)用自動(dòng)排污系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)濃縮倍數(shù)控制，濃縮倍數(shù)控制誤差在±0.1內(nèi)。B.2.7腐蝕檢測(cè)系統(tǒng)在換熱器進(jìn)、出口宜設(shè)置腐蝕測(cè)量掛片盒，同時(shí)亦可在集水池中設(shè)置掛片。B.2.8.1試驗(yàn)過程中，用微機(jī)管理控制系統(tǒng)和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。B.2.8.2換熱器進(jìn)口或出口溫度應(yīng)恒定控制，自動(dòng)調(diào)節(jié)，水溫波動(dòng)不大于±0.2℃。B.2.8.3流量自動(dòng)調(diào)節(jié)(測(cè)控范圍0m3/h～3m3/h),監(jiān)控誤差不超過循環(huán)水流量的±1%。B.3試驗(yàn)準(zhǔn)備B.3.1試片前處理B.3.2試驗(yàn)管前處理B.3.2.1選管：根據(jù)試驗(yàn)要求，每組試驗(yàn)選擇若干根內(nèi)表面狀況良好的試管(B.2.2.2)。B.3.2.2表面處理：先用粗水砂紙將試驗(yàn)管內(nèi)坑蝕磨平，再逐級(jí)用細(xì)水砂紙進(jìn)一步打磨，直到600#水9B.3.2.3稱量：?jiǎn)胃|(zhì)量小于200g,稱準(zhǔn)至0.1mg;單根質(zhì)量大于200g,小于6kg,稱準(zhǔn)至10mg。B.3.2.4測(cè)量尺寸及裝管：將已稱量過的試驗(yàn)管測(cè)量尺寸并記錄(外徑、壁厚，準(zhǔn)確到0.1mm;總長度、發(fā)生熱交換的有效傳熱長度，準(zhǔn)確到1mm)后裝入模擬換熱器。B.3.3儀表校正和軟件驗(yàn)證B.3.3.1儀表校正：試驗(yàn)前先對(duì)流量、溫度、電導(dǎo)率、pH等計(jì)量儀表進(jìn)行檢定或校正。B.3.3.2軟件驗(yàn)證：試驗(yàn)前對(duì)數(shù)據(jù)記錄處理、自動(dòng)檢監(jiān)測(cè)及控制、與硬件設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制等進(jìn)行驗(yàn)證確認(rèn)。B.3.4系統(tǒng)清洗每次試驗(yàn)前用自來水進(jìn)行系統(tǒng)清洗。必要時(shí)可對(duì)主要部件進(jìn)行拆卸，人工清洗干凈(如轉(zhuǎn)子流量B.3.5預(yù)膜及水處理劑投加方式B.3.5.1試片(B.3.1)和試驗(yàn)管(B.3.2)預(yù)膜時(shí)，可在冷卻系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)一起預(yù)膜，亦可在系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行前先單獨(dú)預(yù)膜。B.3.5.2水處理劑投加方式：基礎(chǔ)投加一次性加入集水池，正常運(yùn)行隨補(bǔ)充水加入集水池。B.4試驗(yàn)步驟B.4.1開停機(jī)B.4.1.1每次開機(jī)時(shí)，應(yīng)先開循環(huán)水泵，然后再通入蒸汽或電加熱水。停機(jī)時(shí)應(yīng)先停止加熱(或蒸汽),30min后再停水泵。B.4.1.2開機(jī)前系統(tǒng)檢查：蒸汽發(fā)生器的液面在規(guī)定位置；循環(huán)水泵閥門處于關(guān)閉狀態(tài)；檢查自動(dòng)控制系統(tǒng)，整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的開關(guān)均置“斷”的狀態(tài)。B.4.1.3將集水池內(nèi)加一定量的海水[B.1b]],進(jìn)行基礎(chǔ)投加。加入一定量銅及銅合金海水緩蝕劑，開啟循環(huán)泵，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子流量計(jì)達(dá)到預(yù)定流量。B.4.1.4開啟電加熱器，根據(jù)工藝控制要求，待冷卻水入口或出口水溫達(dá)到規(guī)定值時(shí)(32℃或45℃,此值可設(shè)定)調(diào)整加熱功率，系統(tǒng)進(jìn)入濃縮穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。B.4.2運(yùn)行循環(huán)水達(dá)到規(guī)定濃縮倍數(shù)后，進(jìn)入正常運(yùn)行階段。系統(tǒng)正常補(bǔ)水、排污和加藥。B.4.3試驗(yàn)周期系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行應(yīng)不少于15d。試驗(yàn)過程中若出現(xiàn)故障，應(yīng)及時(shí)排除解決，循環(huán)水中斷次數(shù)應(yīng)不大于2次，每次時(shí)間應(yīng)不大于6h。B.5試驗(yàn)后處理B.5.1試片處理B.5.2試驗(yàn)管處理B.5.2.1試驗(yàn)結(jié)束后，將試管取下，做好進(jìn)、出口等信息標(biāo)記。