求取不銹鋼在冷卻水、余熱水中點(diǎn)蝕電位的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種求取不銹鋼在不同冷卻水、余熱水中點(diǎn)蝕電位的方法，特點(diǎn)是從實(shí)際水樣出發(fā)，先在無限個(gè)水質(zhì)成分中找出影響不銹鋼點(diǎn)蝕電位的5種主要成分，根據(jù)它們的作用和在絕大多數(shù)水中的濃度情況，忽略2種，合并2種，再用插值法考慮溫度的影響，這樣就將6元非線性關(guān)系式變成了2元非線性關(guān)系式，能通過少量試驗(yàn)擬合出不銹鋼點(diǎn)蝕電位的關(guān)系式，且數(shù)據(jù)分布均勻，顯著性高，誤差??；根據(jù)主要水質(zhì)成分和工作溫度，利用這些關(guān)系式就能計(jì)算求取出該不銹鋼在不同水質(zhì)成分和溫度條件下的點(diǎn)蝕電位，大大減少了試驗(yàn)的工作量；適應(yīng)于絕大多數(shù)能使用該不銹鋼的冷卻水、余熱水。
【專利說明】求取不誘鋼在冷卻水、余熱水中點(diǎn)蝕電位的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種計(jì)算求取不鎊鋼在不同冷卻水、余熱水中點(diǎn)蝕電位的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 不鎊鋼在冷卻水、余熱水中主要失效形態(tài)是點(diǎn)蝕。專利化03115581. 2公 布了判別不鎊鋼在冷卻水中是否會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕的判據(jù)。點(diǎn)蝕電位Eb與一特定的電位 值Es相比較作為判據(jù)，來判定不鎊鋼管材料是否會(huì)在該冷卻水中發(fā)生點(diǎn)蝕，如果 Eb > Es，則認(rèn)為該型號(hào)的不鎊鋼管在該冷卻水中不會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕。Es的取值范圍為 cp ±2[00mV，cp為冷卻水的析氧平衡電位，可通過計(jì)算獲得。雖然有人擬合出了某些牌 號(hào)不鎊鋼的點(diǎn)蝕電位與水中氯離子濃度的關(guān)系式，但是該只適應(yīng)于水中只有氯化物的 情況。由于冷卻水、余熱水來源于天然水，不僅有氯離子，還有其它很多種化學(xué)成分，梁磊等 人已經(jīng)證明，如果水中氯離子濃度相同，而其它成分不同，點(diǎn)蝕電位會(huì)差別很大。因此點(diǎn)蝕 電位與水中氯離子濃度的關(guān)系式不能用于實(shí)際的冷卻水、余熱水。冷卻水、余熱水不僅化學(xué) 成分多，點(diǎn)蝕電位與該些成分的關(guān)系又是非線性的，而且變化范圍大。另外，溫度對(duì)點(diǎn)蝕電 位Eb的影響也不能忽略，因此W前E b只能通過試驗(yàn)獲得。有一種水質(zhì)成分就要做一組試 驗(yàn)；水質(zhì)成分相同，溫度不同也要做試驗(yàn)，試驗(yàn)的工作量很大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是找出冷卻水、余熱水中影響不鎊鋼點(diǎn)蝕電位的、不能忽略的主要 化學(xué)成分因素，通過少量的試驗(yàn)，擬合出不鎊鋼的點(diǎn)蝕電位與該些主要化學(xué)成分因素及溫 度的關(guān)系式；或者擬合出在若干個(gè)溫度下，不鎊鋼的點(diǎn)蝕電位與該些主要化學(xué)成分因素的 關(guān)系式；然后，根據(jù)水質(zhì)成分和工作溫度，利用該些關(guān)系式就能計(jì)算求取出該牌號(hào)的不鎊鋼 在不同水質(zhì)條件下的點(diǎn)蝕電位，大大減少試驗(yàn)的工作量。
[0004] 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案，一種求取不鎊鋼在冷卻水、余熱水中 點(diǎn)蝕電位的方法，其特點(diǎn)是，該方法的步驟為： 1. 從實(shí)際冷卻水、余熱水成分出發(fā)，在無限個(gè)水質(zhì)成分中確認(rèn)影響不鎊鋼點(diǎn)蝕電位的 主要成分因素腐蝕性離子cr和緩蝕性離子SO 42\w(V、n(V濃度和不可忽略的亦影響點(diǎn)蝕 電位的不鎊鋼在冷卻水、余熱水中的溫度； 2. 通過試驗(yàn)確定不會(huì)使不鎊鋼點(diǎn)蝕電位突變升高的最大NCV濃度或近 似最大NCV濃度即"電位突變NCV濃度"；試驗(yàn)中相距最近的使不鎊鋼點(diǎn)蝕電位突變升 高的NCV濃度C2與不會(huì)使不鎊鋼點(diǎn)蝕電位突變升高的NO3^農(nóng)度Cl符合（C2 -Cl)/ C2《25% 時(shí)，Cl就可作為不會(huì)使不鎊鋼點(diǎn)蝕電位突變升高的近似最大NO 3^農(nóng)度，W小于等于此濃度 作為NCV濃度的適應(yīng)范圍，從而排除NO 3^農(nóng)度的影響，所述試驗(yàn)即是用去離子水配置某個(gè) 濃度的化C1溶液，在某個(gè)使用溫度下使該不鎊鋼的點(diǎn)蝕電位在250-400mV范圍內(nèi)，如果不 在該范圍，則提高化C1濃度，使點(diǎn)蝕電位降低；或者降低化C1濃度，使點(diǎn)蝕電位提高，再在 該化C1溶液中加入不同濃度的NCV離子，測(cè)量該不鎊鋼在同一化C1濃度、同一溫度、不同 N(V濃度下的點(diǎn)蝕電位，從而找到"電位突變N(V濃度";N(V濃度《某個(gè)數(shù)值時(shí)，變化N(V濃 度均不影響不鎊鋼的點(diǎn)蝕電位，NCV濃度 >該數(shù)值時(shí)，不鎊鋼點(diǎn)蝕電位會(huì)突變升高到析氧平 衡電位W上； 3. 將肥(V濃度折算成同樣-1濃度的SO 42-濃度，并和SO 42-濃度合并稱為"當(dāng) 量SO42I農(nóng)度"，合并考慮它們對(duì)不鎊鋼點(diǎn)蝕電位的影響； 4. 設(shè)定冷卻水或余熱水溫度、C廠濃度和"當(dāng)量S0/1 農(nóng)度"的變化范圍，將該些因素 的變化范圍分成2-10個(gè)水平；記溫度的各水平依次為Ti最低，T 2,……，Ti，……，Tk最 高；記濃度的各水平依次為濃度的水平1最低、2、……、i、……、k最高；記"當(dāng) 量SO42I農(nóng)度"的各水平依次為"當(dāng)量S0 421^度"的水平1最低、2、……、i、……、k最高； 2《k《10 ; 5. 用去離子水加化Cl和化2 SO4配置不同cr濃度和SO。農(nóng)度的水樣，通過試驗(yàn)確定 在每個(gè)溫度水平下不同cr濃度水平和不同S0/1 農(nóng)度水平時(shí)不鎊鋼的點(diǎn)蝕電位；所述點(diǎn)蝕 電位在250-920 mV范圍內(nèi)為有效數(shù)據(jù)，否則為無效數(shù)據(jù)，予W剔除，將250-920 mV等分成M 個(gè)區(qū)間，M > 4,即等分成250-a，......，b-920共M個(gè)區(qū)間，250 < a < b < 920,在每個(gè)溫度 水平都"要求"；"每個(gè)電位區(qū)間至少有一個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)；每個(gè)cr濃度水平、每個(gè)當(dāng)量SO421 農(nóng) 度水平下至少有一個(gè)點(diǎn)蝕電位在250-920 mV范圍內(nèi)的有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)，各水平出現(xiàn)次數(shù)之差 《3 ;有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)> 8"超一要求W下簡(jiǎn)稱為"要求"，為達(dá)到所述該一"要求"，試驗(yàn) 的方法和步驟是： 1) 做最低cr濃度水平且不鎊鋼點(diǎn)蝕電位在最高區(qū)間內(nèi)的試驗(yàn) 首選最低溫度Ti和最低C11 農(nóng)度水平，當(dāng)量SO 42^^度取中間水平，測(cè)量該不鎊鋼的點(diǎn) 蝕電位，看是否在最高電位區(qū)間b-920內(nèi)，如果高于920 mV,則降低當(dāng)量SO42I農(nóng)度一個(gè)或二 個(gè)水平，其余不變，再測(cè)量該不鎊鋼的點(diǎn)蝕電位；如果仍高于920 mV,則再降低當(dāng)量SO42I農(nóng) 度一個(gè)或二個(gè)水平，直到該不鎊鋼的點(diǎn)蝕在最高電位區(qū)間b-920內(nèi)；如果當(dāng)量SO42I農(nóng)度 降到最低水平，點(diǎn)蝕電位仍高于920 mV,則說明設(shè)定的C廠濃度下限偏低，或設(shè)定的當(dāng)量 SO42]農(nóng)度下限偏高，應(yīng)調(diào)高cr濃度下限，或調(diào)低當(dāng)量SO42I農(nóng)度下限，直到在最低溫度和最 低cr濃度水平時(shí)，至少有一個(gè)變化范圍內(nèi)的當(dāng)量SO42I農(nóng)度水平，使該不鎊鋼的點(diǎn)蝕電位在 最高區(qū)間b-920范圍內(nèi)；如果低于bmV，則提高當(dāng)量SO42I農(nóng)度一個(gè)或二個(gè)水平，直到該不鎊 鋼的點(diǎn)蝕電位在最高區(qū)間b-920范圍內(nèi)；如果當(dāng)量S0421^度提高到最高水平后，仍然低于 bmv，則說明設(shè)定的cr濃度下限偏高，或設(shè)定的當(dāng)量s〇42i^度上限偏低，應(yīng)調(diào)低C1 -濃度下 限，或調(diào)高當(dāng)量S0/1 農(nóng)度上限，直到在最低溫度和最低C1 度水平時(shí)，至少有一個(gè)變化范 圍內(nèi)的當(dāng)量SO42I農(nóng)度水平，使該不鎊鋼的點(diǎn)蝕電位在最高區(qū)間b-920范圍內(nèi)； 依此類推，做其它溫度水平T,，……，Ti，……，Tk下的試驗(yàn)，使得至少有一個(gè)變化范圍 內(nèi)的當(dāng)量SO42I農(nóng)度水平與最低C1 度水平搭配，該不鎊鋼的點(diǎn)蝕電位在最高區(qū)間b-920 范圍內(nèi)。由此得到第一組數(shù)據(jù)，即在Ti、T2、……、Ti、……、Tk各溫度水平下，C11 農(nóng)度在最 低水平，點(diǎn)蝕電位在最高區(qū)間b-920內(nèi)的數(shù)據(jù)； 2) 做最高cr濃度水平且不鎊鋼點(diǎn)蝕電位在最低區(qū)間內(nèi)的試驗(yàn) 首選最高溫度Tk和最高C11 農(nóng)度水平，當(dāng)量SO 42^^度取中間水平，測(cè)量不鎊鋼的點(diǎn)蝕 電位，看是否在最低電位區(qū)間250-a內(nèi)，如果低于250 mV,則提高當(dāng)量S0421 農(nóng)度一個(gè)或二個(gè) 水平，直到不鎊鋼的點(diǎn)蝕電位在最低區(qū)間250-a范圍內(nèi)；如果當(dāng)量SO42I農(nóng)度水平提高到最 高水平，點(diǎn)蝕電位仍低于250mV，則說明設(shè)定的C廠濃度上限偏高，或設(shè)定的當(dāng)量S〇42]農(nóng)度 上限偏低，應(yīng)調(diào)低C廠濃度上限，或調(diào)高當(dāng)量s〇421 農(nóng)度上限，直到在最高溫度和最高C11 農(nóng) 度水平時(shí)，至少有一個(gè)變化范圍內(nèi)的當(dāng)量S0421^度水平，使不鎊鋼的點(diǎn)蝕電位在最低區(qū)間 250-a范圍內(nèi)。如果高于a mV,則降低當(dāng)量SO42I農(nóng)度一個(gè)或二個(gè)水平，直到不鎊鋼的點(diǎn)蝕 電位在最低區(qū)間250-a范圍內(nèi)；如果當(dāng)量S0421^度降到最低水平后，仍然高于a mV,則說明 設(shè)定的C廠濃度上限偏低，或設(shè)定的當(dāng)量S0/1 農(nóng)度下限偏高，應(yīng)調(diào)高Cl -濃度上限，或調(diào)低 當(dāng)量SO421 農(nóng)度下限，直到在最高溫度和最高cr濃度水平時(shí)，至少有一個(gè)變化范圍內(nèi)的當(dāng)量 S0421^度水平，使不鎊鋼的點(diǎn)蝕電位在最低區(qū)間250-a范圍內(nèi)； 依此類推，做其它Ti，T,，……，Ti，……，Tk_i溫度水平下的試驗(yàn)，使得至少有一個(gè)變化范 圍內(nèi)的當(dāng)量S〇42!^度水平與最高C1 1 農(nóng)度水平搭配，不鎊鋼的點(diǎn)蝕電位在最低區(qū)間250-a 范圍內(nèi)；由此得到第二組數(shù)據(jù)，即在Ti、T,、……、Ti、……、Tk各溫度水平下，C11 農(nóng)度在最 高水平，點(diǎn)蝕電位在最低區(qū)間內(nèi)250-a的數(shù)據(jù)。
[0005] 3)做其余試驗(yàn)，即該些試驗(yàn)使每個(gè)溫度水平下每個(gè)電位區(qū)間至少有一個(gè)試驗(yàn)數(shù) 據(jù)，每個(gè)cr濃度水平、每個(gè)當(dāng)量SO42I農(nóng)度水平下至少有一個(gè)有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)其點(diǎn)蝕電位在 250-920 mV范圍內(nèi)；該些試驗(yàn)方法和步驟是： (a)溫度先固定在某個(gè)水平Ti(i = 1?k)，從最低Cr濃度水平開始，參照該溫度水平 下最高電位區(qū)間的試驗(yàn)結(jié)果，降低當(dāng)量SO42I農(nóng)度1個(gè)水平，測(cè)量點(diǎn)蝕電位，該電位應(yīng)該《第 一組數(shù)據(jù)中同等溫度水平下的電位；將cr濃度升高一個(gè)水平，如果開始時(shí)最高電位區(qū)間試 驗(yàn)中的當(dāng)量S04 21 農(nóng)度已經(jīng)是最低水平，則也應(yīng)先將C1度升高一個(gè)水平，然后搭配1-3個(gè) 當(dāng)量SO42I農(nóng)度水平，至少有一個(gè)點(diǎn)蝕電位比最高區(qū)間下降1或2個(gè)區(qū)間；依次類推，C11 農(nóng) 度若升高了 N個(gè)水平，則至少有一個(gè)點(diǎn)蝕電位比最高區(qū)間下降N或化1個(gè)區(qū)間，直至cr濃 度升高到最高水平，每個(gè)cr濃度水平下的點(diǎn)蝕電位在250-920 mV范圍內(nèi)的有效試驗(yàn)數(shù)據(jù) 個(gè)數(shù)> 1 ; 化）檢查各點(diǎn)蝕電位區(qū)間是否至少有一個(gè)數(shù)據(jù)，各當(dāng)量S0421^度水平下是否至少有一 個(gè)有效數(shù)據(jù)，如有缺少則做補(bǔ)充試驗(yàn)補(bǔ)齊試驗(yàn)數(shù)據(jù)；補(bǔ)充試驗(yàn)根據(jù)"提高cr濃度則點(diǎn)蝕電 位下降，提高當(dāng)量S〇42!^度則點(diǎn)蝕電位上升，反則相反"的原理和"各C11 農(nóng)度水平、各當(dāng)量 S0421^度水平下的點(diǎn)蝕電位在250-920 mV范圍內(nèi)的有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)K盡量相同，即K在 1~ 4范圍內(nèi)"的要求來設(shè)計(jì)執(zhí)行； (C)依此類推，做其它各溫度水平的試驗(yàn)，即上述（a)中TiW外的各溫度水平的試驗(yàn)， 該些試驗(yàn)使得在每個(gè)溫度水平下每個(gè)電位區(qū)間至少有一個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，每個(gè)cr濃度水平、每 個(gè)當(dāng)量SO42I農(nóng)度水平下至少有一個(gè)有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)；同一條件下的點(diǎn)蝕電位試驗(yàn)重復(fù)次數(shù) > 2,取其平均值，本發(fā)明所述電位均相對(duì)于飽和甘隸電極； 6.根據(jù)同一溫度水平下的測(cè)試結(jié)果擬合出該溫度下點(diǎn)蝕電位y與侵蝕性離子cr濃 度xi和緩蝕性離子當(dāng)量SO 421 農(nóng)度X 2間的關(guān)系式，即回歸方程y = f (X, X2)，回歸方程y =f (xi, X,)為初等函數(shù)或分段函數(shù)，其中準(zhǔn)確易行又使用較多的是二元二次函數(shù)y =axi2+ bx22+c Xi X2+d Xi+e X2+h，a、b、c、d、e為待定系數(shù)，h為待定常數(shù)項(xiàng)；對(duì)上述回歸方程進(jìn) 行顯著性檢驗(yàn)，至少應(yīng)有"顯著"的相關(guān)性，即至少在顯著性水平a = 0.05上，相關(guān)系數(shù)R> 相關(guān)系數(shù)臨界值Rmin，Rmin可根據(jù)顯著性水平a，有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)組數(shù)n和自變量個(gè)數(shù)m查 相關(guān)系數(shù)臨界值表，或F>Fu.w(m，n-m-l);如果顯著，則關(guān)系式可用；否則不可用，應(yīng)重新 試驗(yàn)，并加大水平間距，提高試驗(yàn)精度； 7. 明確關(guān)系式的適用范圍：抑值范圍6-9 ;根據(jù)步驟（2)的試驗(yàn)結(jié)果確定NCV濃度適 用范圍；根據(jù)步驟（5)的試驗(yàn)結(jié)果確定溫度、C廠濃度和當(dāng)量S0421 農(nóng)度的適用范圍，即如果 步驟（5)的試驗(yàn)中沒有調(diào)整步驟（4)中設(shè)定的變化范圍，則關(guān)系式的適應(yīng)范圍就是步驟（4) 中設(shè)定的變化范圍；如果步驟（5)的試驗(yàn)中調(diào)整了 C廠濃度和當(dāng)量S〇42!^度的上下限，則按 調(diào)整后的結(jié)果確定適用范圍； 8. 確定或檢測(cè)冷卻水或余熱水的工作溫度、cr、SO/-、肥(V和NO 3一 等離子的含量和抑值，將肥(V折算成SO 濃度，并與SO 42-濃度合并成當(dāng)量SO 42-濃 度；； 9. 如果抑值、NCV濃度、C1 ^農(nóng)度和當(dāng)量S0/1 農(nóng)度均在關(guān)系式的適用 范圍內(nèi)，且工作溫度是已做試驗(yàn)的水平，則直接利用相應(yīng)溫度下的關(guān)系式計(jì)算求取該 不鎊鋼在該冷卻水或余熱水中的點(diǎn)蝕電位；如果工作溫度介于已做試驗(yàn)的2個(gè)溫度水平之 中，則先用該2個(gè)溫度水平下的關(guān)系式分別計(jì)算求取相應(yīng)溫度下的點(diǎn)蝕電位，再用線性插 值法求出該工作溫度下的點(diǎn)蝕電位。
[0006] 該方法的有益效果是：從實(shí)際水樣出發(fā)，先在無限個(gè)水質(zhì)成分中找出影響不鎊鋼 點(diǎn)蝕電位的5種主要成分，根據(jù)它們的作用和在絕大多數(shù)水中的濃度情況，忽略2種，合并2 種，再用插值法考慮溫度的影響，該樣就將6元非線性關(guān)系式變成了 2元非線性關(guān)系式，能 通過少量試驗(yàn)擬合出不鎊鋼點(diǎn)蝕電位的關(guān)系式，且數(shù)據(jù)分布均勻，顯著性高，誤差??；根據(jù) 主要水質(zhì)成分和工作溫度，利用該些關(guān)系式就能計(jì)算求取出該不鎊鋼在不同水質(zhì)成分和溫 度條件下的點(diǎn)蝕電位，大大減少了試驗(yàn)的工作量；適應(yīng)于絕大多數(shù)能使用該不鎊鋼的冷卻 水、余熱水。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1為在40°C、4mmol.L-icr，不同NCV時(shí)，304不鎊鋼的點(diǎn)蝕電位圖。

【具體實(shí)施方式】
[0008] 下面結(jié)合具體實(shí)施例說明本發(fā)明【具體實(shí)施方式】。必須說明的是本發(fā)明不局限于該 些具體的實(shí)施例。
[0009] W 304不鎊鋼為例求取不鎊鋼在不同冷卻水、余熱水中點(diǎn)蝕電位的方法和步驟 是： 1. 從實(shí)際冷卻水、余熱水成分出發(fā)，在無限個(gè)水質(zhì)成分中確認(rèn)影響不鎊鋼點(diǎn)蝕電位的 主要成分因素腐蝕性離子cr和緩蝕性離子SO 42\w(V、n(V濃度和不可忽略的亦影響點(diǎn)蝕 電位的不鎊鋼在冷卻水、余熱水中的溫度； 2. 通過試驗(yàn)確定不會(huì)使304不鎊鋼不鎊鋼點(diǎn)蝕電位突變升高的最大NCV濃度或近似 最大NCV濃度（W下簡(jiǎn)稱"電位突變NO 3^農(nóng)度")，W小于等于此濃度作為NO 3^農(nóng)度的適應(yīng)范 圍，從而排除NCV濃度的影響。該試驗(yàn)的做法是： 用去離子水配置某個(gè)濃度的化C1溶液，在某個(gè)使用溫度使304不鎊鋼的點(diǎn)蝕電位在 250-400mV范圍內(nèi)（本發(fā)明中電位均相對(duì)于飽和甘隸電極，SCE)。如果不在該范圍，可提 高化C1濃度使點(diǎn)蝕電位降低；或者降低化C1濃度使點(diǎn)蝕電位提高。本例304不鎊鋼在 40°C的4mmol，L-i的化Cl溶液中的點(diǎn)蝕電位約為340mV。再在該化Cl溶液中加入不同濃 度的N03貿(mào)子，測(cè)重304不鎊鋼在問一化C1濃度、問一溫度、不問NO 3貿(mào)子濃度下的點(diǎn)蝕 電位，找到不會(huì)使304不鎊鋼不鎊鋼點(diǎn)蝕電位突變升高的最大NCV濃度或近似最大NO 3^農(nóng) 度。本例在4(TC的4mmol'L-i的化C1溶液中，NO 3-濃度濃度分別為〇、〇. 50、0. 60、0. 75、 1.0和2. Ommol ?。時(shí)同一個(gè)304不鎊鋼電極的點(diǎn)蝕電位見圖1。由圖1可知，在40°C， Cr為4mmol，L 4時(shí)，當(dāng)NO 農(nóng)度《0. 6mmol，L^咐，其點(diǎn)蝕電位幾乎保持不變，當(dāng)NO 3]農(nóng)度 > 0. 75mmol，L-i點(diǎn)蝕電位會(huì)突然增大至析氧平衡電位W上。（0. 75-0. 6)/0. 75=20%《25〇/〇， 因此0. 6mmol ??？勺鳛椴粫?huì)使304不鎊鋼點(diǎn)蝕電位突變升高的近似最大NO 3^農(nóng)度，NO 3^農(nóng) 度《0. 6mmol?。時(shí)可化忽略其影響。根據(jù)對(duì)大量余熱水或冷卻水水質(zhì)的調(diào)查，余熱水或冷 卻水中NCV濃度絕大多數(shù)《0. 6mmol，L 4。
[0010] 3.將肥O3-濃度折算成同樣Hmmol'L-i濃度的so/-濃度，合并考慮它們對(duì)304不 鎊鋼點(diǎn)蝕電位的影響。例如SO42-濃度為3 Hmmol，L-i、肥(V濃度為2 的余熱水 或冷卻水可作為SO/-濃度為5 Hmmol，L-i、肥(V濃度為0來考慮，折算合并后的SO/-濃度 簡(jiǎn)稱為"當(dāng)量SO42-濃度"。"肥0 3-對(duì)不鎊鋼緩蝕的效應(yīng)與同樣-1濃度的SO 42-相當(dāng)" 也已經(jīng)通過試驗(yàn)證明，部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。
[0011] 表1 304不鎊鋼電極在40°C的3種不同水樣中的點(diǎn)蝕電位&

【權(quán)利要求】
1. 一種求取不銹鋼在冷卻水、余熱水中點(diǎn)蝕電位的方法，其特征在于，該方法的步驟 為： (1) 從實(shí)際冷卻水、余熱水成分出發(fā)，在無限個(gè)水質(zhì)成分中確認(rèn)影響不銹鋼點(diǎn)蝕電位的 主要成分因素腐蝕性離子cr和緩蝕性離子so，、h〇v、n(V濃度和不可忽略的亦影響點(diǎn)蝕 電位的不銹鋼在冷卻水、余熱水中的溫度； (2) 通過試驗(yàn)確定不會(huì)使不銹鋼點(diǎn)蝕電位突變升高的最大NCV濃度或近 似最大NCV濃度即"電位突變NCV濃度"；試驗(yàn)中相距最近的使不銹鋼點(diǎn)蝕電位突變升 高的NCV濃度C 2與不會(huì)使不銹鋼點(diǎn)蝕電位突變升高的NO，濃度C i符合（C 2 -Ci)/ C2< 25% 時(shí)，Q就可作為不會(huì)使不銹鋼點(diǎn)蝕電位突變升高的近似最大no3-濃度，以小于等于此濃度 作為NCV濃度的適應(yīng)范圍，從而排除NCM農(nóng)度的影響，所述試驗(yàn)即是用去離子水配置某個(gè) 濃度的NaCl溶液，在某個(gè)使用溫度下使該不銹鋼的點(diǎn)蝕電位在250-400mV范圍內(nèi)，如果不 在該范圍，則提高NaCl濃度，使點(diǎn)蝕電位降低；或者降低NaCl濃度，使點(diǎn)蝕電位提高，再在 該NaCl溶液中加入不同濃度的NCV離子，測(cè)量該不銹鋼在同一 NaCl濃度、同一溫度、不同 N03_濃度下的點(diǎn)蝕電位，從而找到"電位突變NCV濃度";NCV濃度<某個(gè)數(shù)值時(shí)，變化NO,濃 度均不影響不銹鋼的點(diǎn)蝕電位，NCV濃度 >該數(shù)值時(shí)，不銹鋼點(diǎn)蝕電位會(huì)突變升高到析氧平 衡電位以上； (3) 將HCCV濃度折算成同樣HmmolL 4濃度的SO 42_濃度，并和SO 42_濃度合并稱為"當(dāng) 量SO廣濃度"，合并考慮它們對(duì)不銹鋼點(diǎn)蝕電位的影響； (4) 設(shè)定冷卻水或余熱水溫度、cr濃度和"當(dāng)量SO廣濃度"的變化范圍，將這些因素 的變化范圍分成2-10個(gè)水平；記溫度的各水平依次為最低，T2，……，1\，……，Tk最 高；記cr濃度的各水平依次為cr濃度的水平1最低、2、……、i、……、k最高；記"當(dāng) 量SO廣濃度"的各水平依次為"當(dāng)量SO廣濃度"的水平1最低、2、……、i、……、k最高； 2 ^ k ^ 10 ； (5) 用去離子水加 NaCl和Na2 S04?置不同C1 _濃度和S042_濃度的水樣，通過試驗(yàn)確 定在每個(gè)溫度水平下不同cr濃度水平和不同so廣濃度水平時(shí)不銹鋼的點(diǎn)蝕電位；所述點(diǎn) 蝕電位在250-920 mV范圍內(nèi)為有效數(shù)據(jù)，否則為無效數(shù)據(jù)，予以剔除，將250-920 mV等分 成M個(gè)區(qū)間，M彡4,即等分成250-a，......，b_920共M個(gè)區(qū)間，250 < a < b < 920,在每 個(gè)溫度水平都"要求每個(gè)電位區(qū)間至少有一個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)；每個(gè)cr濃度水平、每個(gè)當(dāng)量 SO廣濃度水平下至少有一個(gè)點(diǎn)蝕電位在250-920 mV范圍內(nèi)的有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)，各水平出現(xiàn) 次數(shù)之差彡3 ;有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)> 8" ;這一要求以下簡(jiǎn)稱為"要求"，為達(dá)到所述這一"要 求"，試驗(yàn)的方法和步驟是： 1)做最低cr濃度水平且不銹鋼點(diǎn)蝕電位在最高區(qū)間內(nèi)的試驗(yàn) 首選最低溫度和最低cn農(nóng)度水平，當(dāng)量SO廣濃度取中間水平，測(cè)量該不銹鋼的點(diǎn) 蝕電位，看是否在最高電位區(qū)間b-920內(nèi)，如果高于920 mV，則降低當(dāng)量SO廣濃度一個(gè)或二 個(gè)水平，其余不變，再測(cè)量該不銹鋼的點(diǎn)蝕電位；如果仍高于920 mV，則再降低當(dāng)量SO廣濃 度一個(gè)或二個(gè)水平，直到該不銹鋼的點(diǎn)蝕在最高電位區(qū)間b-920內(nèi)；如果當(dāng)量SO廣濃度 降到最低水平，點(diǎn)蝕電位仍高于920 mV，則說明設(shè)定的Cr濃度下限偏低，或設(shè)定的當(dāng)量 so廣濃度下限偏高，應(yīng)調(diào)高cr濃度下限，或調(diào)低當(dāng)量so廣濃度下限，直到在最低溫度和最 低cr濃度水平時(shí)，至少有一個(gè)變化范圍內(nèi)的當(dāng)量so廣濃度水平，使該不銹鋼的點(diǎn)蝕電位在 最高區(qū)間b-920范圍內(nèi)；如果低于bmV，則提高當(dāng)量SO廣濃度一個(gè)或二個(gè)水平，直到該不銹 鋼的點(diǎn)蝕電位在最高區(qū)間b-920范圍內(nèi)；如果當(dāng)量SO廣濃度提高到最高水平后，仍然低于 bmv，則說明設(shè)定的cr濃度下限偏高，或設(shè)定的當(dāng)量SO廣濃度上限偏低，應(yīng)調(diào)低C廠濃度下 限，或調(diào)高當(dāng)量SO廣濃度上限，直到在最低溫度和最低CU農(nóng)度水平時(shí)，至少有一個(gè)變化范 圍內(nèi)的當(dāng)量SO廣濃度水平，使該不銹鋼的點(diǎn)蝕電位在最高區(qū)間b-920范圍內(nèi)； 依此類推，做其它溫度水平T2，……，1\，……，Tk下的試驗(yàn)，使得至少有一個(gè)變化范圍 內(nèi)的當(dāng)量SO廣濃度水平與最低CU農(nóng)度水平搭配，該不銹鋼的點(diǎn)蝕電位在最高區(qū)間b-920 范圍內(nèi)； 由此得到第一組數(shù)據(jù)，即在I\、T2、……、Ti、……、Tk各溫度水平下，cn農(nóng)度在最低水 平，點(diǎn)蝕電位在最高區(qū)間b-920內(nèi)的數(shù)據(jù)； 2) 做最高cr濃度水平且不銹鋼點(diǎn)蝕電位在最低區(qū)間內(nèi)的試驗(yàn) 首選最高溫度Tk和最高cn農(nóng)度水平，當(dāng)量SO廣濃度取中間水平，測(cè)量不銹鋼的點(diǎn)蝕 電位，看是否在最低電位區(qū)間250-a內(nèi)，如果低于250 mV，則提高當(dāng)量S042_濃度一個(gè)或二個(gè) 水平，直到不銹鋼的點(diǎn)蝕電位在最低區(qū)間250-a范圍內(nèi)；如果當(dāng)量SO廣濃度水平提高到最 高水平，點(diǎn)蝕電位仍低于250mV，則說明設(shè)定的Cr濃度上限偏高，或設(shè)定的當(dāng)量SO廣濃度 上限偏低，應(yīng)調(diào)低cr濃度上限，或調(diào)高當(dāng)量so廣濃度上限，直到在最高溫度和最高cn農(nóng) 度水平時(shí)，至少有一個(gè)變化范圍內(nèi)的當(dāng)量so廣濃度水平，使不銹鋼的點(diǎn)蝕電位在最低區(qū)間 250-a范圍內(nèi)； 如果高于a mV，則降低當(dāng)量SO廣濃度一個(gè)或二個(gè)水平，直到不銹鋼的點(diǎn)蝕電位在最低 區(qū)間250-a范圍內(nèi)；如果當(dāng)量SO廣濃度降到最低水平后，仍然高于a mV，則說明設(shè)定的C1 _ 濃度上限偏低，或設(shè)定的當(dāng)量SO廣濃度下限偏高，應(yīng)調(diào)高C廠濃度上限，或調(diào)低當(dāng)量SO廣濃 度下限，直到在最高溫度和最高cr濃度水平時(shí)，至少有一個(gè)變化范圍內(nèi)的當(dāng)量SO廣濃度水 平，使不銹鋼的點(diǎn)蝕電位在最低區(qū)間250-a范圍內(nèi)； 依此類推，做其它1\，T2,……，1\，……，Th溫度水平下的試驗(yàn)，使得至少有一個(gè)變化范 圍內(nèi)的當(dāng)量SO廣濃度水平與最高C11農(nóng)度水平搭配，不銹鋼的點(diǎn)蝕電位在最低區(qū)間250-a 范圍內(nèi)；由此得到第二組數(shù)據(jù)，即在I\、T2、……、1\、……、Tk各溫度水平下，Cl_濃度在最 高水平，點(diǎn)蝕電位在最低區(qū)間內(nèi)250-a的數(shù)據(jù)； 3) 做其余試驗(yàn)，即這些試驗(yàn)使每個(gè)溫度水平下每個(gè)電位區(qū)間至少有一個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)， 每個(gè)cr濃度水平、每個(gè)當(dāng)量SO廣濃度水平下至少有一個(gè)有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)其點(diǎn)蝕電位在 250-920 mV范圍內(nèi)；這些試驗(yàn)方法和步驟是： (a) 溫度先固定在某個(gè)水平1\(1 = i~k)，從最低cr濃度水平開始，參照該溫度水平 下最高電位區(qū)間的試驗(yàn)結(jié)果，降低當(dāng)量SO廣濃度1個(gè)水平，測(cè)量點(diǎn)蝕電位，該電位應(yīng)該彡第 一組數(shù)據(jù)中同等溫度水平下的電位；將cr濃度升高一個(gè)水平，如果開始時(shí)最高電位區(qū)間試 驗(yàn)中的當(dāng)量SO廣濃度已經(jīng)是最低水平，則也應(yīng)先將cn農(nóng)度升高一個(gè)水平，然后搭配1-3個(gè) 當(dāng)量SO廣濃度水平，至少有一個(gè)點(diǎn)蝕電位比最高區(qū)間下降1或2個(gè)區(qū)間；依次類推，cn農(nóng) 度若升高了 N個(gè)水平，則至少有一個(gè)點(diǎn)蝕電位比最高區(qū)間下降N或N+1個(gè)區(qū)間，直至cr濃 度升高到最高水平，每個(gè)cr濃度水平下的點(diǎn)蝕電位在250-920 mV范圍內(nèi)的有效試驗(yàn)數(shù)據(jù) 個(gè)數(shù)> 1 ; (b) 檢查各點(diǎn)蝕電位區(qū)間是否至少有一個(gè)數(shù)據(jù)，各當(dāng)量SO廣濃度水平下是否至少有一 個(gè)有效數(shù)據(jù)，如有缺少則做補(bǔ)充試驗(yàn)補(bǔ)齊試驗(yàn)數(shù)據(jù)；補(bǔ)充試驗(yàn)根據(jù)"提高cr濃度則點(diǎn)蝕電 位下降，提高當(dāng)量so廣濃度則點(diǎn)蝕電位上升，反則相反"的原理和"各cn農(nóng)度水平、各當(dāng)量 S042_濃度水平下的點(diǎn)蝕電位在250-920 mV范圍內(nèi)的有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)K盡量相同，即K在 1~ 4范圍內(nèi)"的要求來設(shè)計(jì)執(zhí)行； (c)依此類推，做其它各溫度水平的試驗(yàn)，即上述（a)中1\以外的各溫度水平的試驗(yàn)， 這些試驗(yàn)使得在每個(gè)溫度水平下每個(gè)電位區(qū)間至少有一個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，每個(gè)cr濃度水平、每 個(gè)當(dāng)量SO廣濃度水平下至少有一個(gè)有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)；同一條件下的點(diǎn)蝕電位試驗(yàn)重復(fù)次數(shù) > 2,取其平均值，本發(fā)明所述電位均相對(duì)于飽和甘汞電極； (6) 根據(jù)同一溫度水平下的測(cè)試結(jié)果擬合出該溫度下點(diǎn)蝕電位y與侵蝕性離子Cr濃 度七和緩蝕性離子當(dāng)量SO廣濃度x2間的關(guān)系式，即回歸方程y = f (Xl，x2)，回歸方程y =f (Xl，x2)為初等函數(shù)或分段函數(shù)，其中準(zhǔn)確易行又使用較多的是二元二次函數(shù)y =aXl2+ bx22+c Xi x2+d xje x2+h，a、b、c、d、e為待定系數(shù)，h為待定常數(shù)項(xiàng)；對(duì)上述回歸方程進(jìn) 行顯著性檢驗(yàn)，至少應(yīng)有"顯著"的相關(guān)性，即至少在顯著性水平a = 0.05上，相關(guān)系數(shù)R> 相關(guān)系數(shù)臨界值Rmin，Rmin可根據(jù)顯著性水平a，有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)組數(shù)n和自變量個(gè)數(shù)m查 相關(guān)系數(shù)臨界值表，或F>Fatl5(m，n-m-l);如果顯著，則關(guān)系式可用；否則不可用，應(yīng)重新 試驗(yàn)，并加大水平間距，提高試驗(yàn)精度； (7) 明確關(guān)系式的適用范圍：pH值范圍6-9 ;根據(jù)步驟（2)的試驗(yàn)結(jié)果 確定NCV濃度適用范圍；根據(jù)步驟（5)的試驗(yàn)結(jié)果確定溫度、C廠濃度和當(dāng)量SO廣濃 度的適用范圍，即如果步驟（5)的試驗(yàn)中沒有調(diào)整步驟（4)中設(shè)定的變化范圍，則關(guān)系式的 適應(yīng)范圍就是步驟（4)中設(shè)定的變化范圍；如果步驟（5)的試驗(yàn)中調(diào)整了 cr濃度和當(dāng)量 SO廣濃度的上下限，則按調(diào)整后的結(jié)果確定適用范圍； (8) 確定或檢測(cè)冷卻水或余熱水的工作溫度、Cl_、S042_、HC03_和NO 3_ 等離子的含量和pH值，將HCCV折算成SO廣濃度，并與SO廣濃度合并成當(dāng)量SO廣濃 度； (9) 如果pH值、NCV濃度、Cr濃度和當(dāng)量SO廣濃度均在關(guān)系式的適用 范圍內(nèi)，且工作溫度是已做試驗(yàn)的水平，則直接利用相應(yīng)溫度下的關(guān)系式計(jì)算求取該 不銹鋼在該冷卻水或余熱水中的點(diǎn)蝕電位；如果工作溫度介于已做試驗(yàn)的2個(gè)溫度水平之 中，則先用這2個(gè)溫度水平下的關(guān)系式分別計(jì)算求取相應(yīng)溫度下的點(diǎn)蝕電位，再用線性插 值法求出該工作溫度下的點(diǎn)蝕電位。
【文檔編號(hào)】G01N17/02GK104502262SQ201410703342
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】梁磊, 張建良, 趙陽(yáng), 劉世宏 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院