技术分享丨微谱冷却水设备管路异常综合解决方案大揭秘
时间：2023-12-18 阅读：465
设备冷却水系统主要由冷却设备、水泵和管道组成。水作为常见的介质，由于其便宜、热容量大、散热效果好的优势，在设备冷却水系统中大量使用。通常由冷水流过需要降温的生产设备（常称换热设备，如换热器、冷凝器、反应器）后，温度上升，如果使升温冷水流过冷却设备则水温回降。回温后的水，用水泵送回生产设备再次使用，可使得冷水的用量大大降低。冷却水占工业用水量的一半以上，因此，冷却水循环系统起了节约大量工业用水的作用。
随着现代制造业的不断发展，设备冷却水系统越来越多的应用于半导体、化工、核能、电力等领域，并向着小型化、智能化方向发展。
然而，由于实际运行工况的不同，在长期运行过程中容易发生管路腐蚀、结垢，更甚者造成系统堵塞和停机，严重影响设备使用寿命和生产效率。所以，当设备冷却水系统发生异常时，有必要对系统中容易造成冷却水水质恶化的原因进行分析。
对于设备冷却水系统，造成设备腐蚀、结垢的原因多种多样，常见有如下几类：
针对冷却水设备使用过程中产生的堵塞、积垢的问题，微谱积累了较为完整（水+异物+溯源分析）的项目经验，提出了冷却水设备管路异常问题的综合解决方案。
解决“是什么”的问题通过分析管路内异物成分，推断污染物的种类及来源。
解决“为什么”的问题一方面通过分析异物成分；另一方面结合水质分析结果，有助于分析异物产生机理，寻找污染源。
解决“怎么做”的问题根据异物原因分析，结合其他基材，溯源分析整个冷却系统运行过程中可能引起异物的因子，为改善前处理工艺提供依据。
项目背景：激光加热系统冷却水设备，运行后微通道产生管路堵塞。
项目需求：通过异物、水质结合现场参数，溯源系统异物来源。
分析对象：管路内异物、水质。
根据数据分析，得出样品中主要为铁镍合金的信息；结合材质背景，得出样品为金属滤网的主要成分。
采用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）等仪器对异物进行分析，得出异物无机部分主要为碱式碳酸铜、三氧化二铁、硅酸铝、硫酸钙。
结合电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）的数据分析结果，得出碱式碳酸铜含量约为0.01-0.05%、三氧化二铁含量约为0.05-0.10%、硅酸铝含量约为0.01-0.05%、硫酸钙含量约为0.01-0.05%。
采用热重分析仪（TGA）、热裂解气相色谱-质谱联用仪（Py-GC-MS）等仪器对异物进行分析，异物有机部分有少量烷烃及脂肪酸酯的信息，可能来源于润滑油或者机油泄漏，含量约为0.01-0.05%。
根据数据分析，得出样品中含有微量铬、锌、钠元素信息，可能来源于基材或水质异物附着。
由于异物分布不均匀，可能存在由于取样不匀导致的测试误差。
采用傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）对样品进行分析，得出样品中主要为环氧树脂类物质的信息。
采用热裂解气相色谱-质谱联用仪（Py-GC-MS）对样品进行分析，得出样品的裂解碎片主要有苯氨基甲酸甲酯、氯甲基丙烯酸乙酯、苯甲酸、巴豆酸乙烯酯、双酚A信息，其可能来源于环氧树脂、氯代丙烯酸酯和增塑剂。
采用SEM-EDS）、电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）等仪器对样品进行分析，得出样品中主要含有碳、氧、硅、硫、钙、镁、钠、铜、铁元素，可能主要来自于树脂聚合物、氯代丙烯酸酯、硅酸盐、碱式碳酸铜、硫酸钙、铁锈等。
综合样品数据，得出样品中大部分为有机物信息，主要含有环氧树脂、增塑剂和丙烯酸酯类物质等，总量约为异物的85%以上，同时含有少量无机物信息，主要为硅酸盐（1-3%）、碱式碳酸铜（2-5%）、硫酸钙（1-3%）、铁锈（1-3%）等。
根据以上分析结果，推测样品中杂质可能主要来源于树脂、粘结剂或者塑料件残留，以及滤网物质和灰尘的引入。
水质分析结果如下：
水质分析结果
无机异物可能来源于基材腐蚀；小分子有机物可能来源于机械设备外加剂泄漏或渗出；高分子有机物可能来源于基材脱落；建议加强水接触构件的密封保护。
产品价值：逆向剖析结合正向信息反馈，从异物出发至水质、基材，对异物的组成及来源进行多方信息比对，可高效提供溯源分析结果及可行性建议，助力企业快速解决具体问题，提升生产效能。
快速、高效解决冷却水系统中异物问题，是企业正常生产的关键。微谱可根据客户的不同需求，为客户提供定制化分析方案、综合解决方案，助力企业提高生产管理的效能和质量。如您有相关业务需求，欢迎前来咨询！