淺析CPRS防腐防垢技術在水電站領域的應用

淺析CPRS防腐防垢技術在水電站領域的應用

摘要：目前，在水電站領域方面，大壩、廠房排水系統的水泵由於長期運行的狀態中，在揚水管及水泵轉輪等部件存在大量的水垢，降低水泵出力，影響水泵的工作效率。CPRS防腐防垢技術是專門針對於在工業中產生的水垢而進行處理的特有裝置，能減少能源的浪費，有利於安全和環保。

關鍵詞：水電站領域；水垢；CPRS防腐防垢技術；環保

Analysis on the application of CPRS anti-corrosion and anti-scaling technology in the field of hydropower stations

Abstract:At present, in the field of hydropower stations, in the long-term operation of the water pump of the dam and the plant drainage system, there is a large amount of scale on the water pipe and the water pump runner and the like, which reduces the pump output and affects the working efficiency of the water pump. CPRS anti-corrosion and anti-scaling technology is a unique device specially designed for the scale generated in the industry, which can reduce energy waste and is safe and environmentally friendly.

Key words:Hydropower station field；Scale；CPRS anti-corrosion and anti-scaling technology；Environmental protection

0 前言

在水電站領域方面，排水系統中的長軸深井水泵在長期運行時，會由於水質中存在的鈣化物、碳酸鹽等原因，水泵的揚水管、轉輪等部件會產生大量的水垢和腐蝕。將會極大的降低水泵的工作效率，破壞水泵的零部件，嚴重時會堵塞水管，影響設備的穩定運行，給生產帶來危害。

CPRS技術是一種通過合金材料來實現工業防垢防腐蝕的最新技術，能夠極大程度的清除水泵中的水垢，並防止形成新的水垢及腐蝕，延長設備的使用壽命，減小設備的正常檢修維護成本，保證其健康穩定運行。

1 水電站內排水系統中水泵工作概況

    當前，在大中型水電站裏面，使用最多的排水泵是長軸深井泵，它是由單個或多個離心式或混流式葉輪和導流殼、揚水管、傳動軸、泵座、電機等部件組成的立式泵，是一種使用範圍廣泛的抽水、排水設備。

由於河水中含有少量的鈣化物及碳酸鹽等物質，致使水泵在長期的使用過程中，揚水管及水泵的轉輪等部件會產生大量的水垢並腐蝕設備，降低水泵的出力，影響水泵的工作效率，最終導致設備的老化損壞。所以，每隔一段時間檢修人員會對水泵進行檢修、維護，清除水管中的水垢，清理濾網中的垃圾及堵塞物，並對損壞部件進行更換保養。

2 CPRS防腐防垢技術的工作原理

CPRS是一種通過合金材料來實現工業防垢防腐蝕的最新技術，能有效的處理水電領域中設備在日常運行中產生的水垢，並防止設備腐蝕。

2.1 CPRS裝置的作用：

（1）清除已經形成的垢、腐蝕（氧化腐蝕）；

（2）防止形成新的垢、腐蝕（氧化腐蝕）。

2.2 CPRS裝置的特點：

（1）無磁，沒有任何磁性；

（2）無電，工作時不需要任何外接電源，可以滿足任何防爆要求；

（3）無需添加藥劑，對處理的流體不造成任何化學污染，有利於減少或根除外排污染；

（4）電化學催化過程爲非犧牲反應過程，始終不會改變其本身的特性和工作性能；

（5）耐高溫，不受磁場，噪音等因素的影響，對安裝位置無任何特殊要求；

（6）無任何電氣元件，無運動機械件，安裝和維護簡便。

2.3 CPRS裝置防垢機理

● 水在自然界中是以極性分子形式存在的，它始終圍繞在其它離子四周。

● 水分子由一個氧原子和兩個氫原子構成，通過共價鍵結合，共價鍵之間形成104.5度夾角。因爲呈角度分佈，而且分子不對稱。在負電荷周圍，正電荷不均勻分佈。作用不能相互抵消，兩者都有自己的電荷中心，分子出現正負極而成爲有極分子，大家稱爲“水偶極子”。

● 共價鍵氧的一側帶負電(-)，氫的一側帶正電(+)。因爲偶極子有正極與負極，活像小磁鐵。分子的正極吸引鄰近分子的負極，分子的負極吸引鄰近分子的正極。

●裝置內芯的材質含有銅、鋅、鎳等九種不同的金屬成分，這些金屬可以形成一種特殊的電化學催化體。

●合金所包含的元素的電負性比液相中的離子要低，裝置通過電化學的方式使流體產生極化效應。

●流體中的固相顆粒受其作用的影響始終處於懸浮狀態和溶解狀態。

●當流體流過CPRS時，CPRS的原電池作用將形成一個微電場，使水分子極化，形成“水偶極子”；

●對於已經形成的垢，由於CPRS技術對垢晶格的破壞作用，吸附於垢晶格上的硅石、氧化鋁等粘結劑將從已生成的垢晶格上脫離，由於Ca0 和Mg0 元素以及帶負電荷的脫離，垢晶格便逐漸遭到破壞，將老垢清除。

2.4 CPRS裝置防腐蝕機理

●當水流通過CPRS裝置與合金材料接觸時候，合金材料的微電場，使水分子極化，形成“水偶極子”；

●水偶極子的正極端將被碳鋼表面的外層電子所捕獲；

●在碳鋼的表面形成一水膜，對碳鋼表面起保護作用防止進一步的氧化。

2.5 CPRS裝置防繡機理

鏽是鐵在特殊情況下的典型腐蝕產物。鏽的形成需要三步電化學反應：

1.金屬表面的陽極區域（陽極）發生金屬的溶失。對於鐵的情況來說，鐵（Fe0 ）氧化爲Fe2+ 離子而溶解於水中。

2.形成Fe2+ 離子的結果，使兩個電子從Fe原子上脫離而流向陰極區域（陰極）。

3.水溶液中的氧移動到陰極，結合那兩個流向陰極的電子，在陰極區域生成氫氧根離子（OH-），從而完成電流循環。

當水流通過CPRS裝置與合金材料接觸時候，合金材料的微電場，使水分子極化，形成“水偶極子”；水偶極子的正極端將被碳鋼表面的外層電子所捕獲；在碳鋼的表面形成一水膜，對碳鋼表面起保護作用防止進一步的氧化。

3 結語

水電領域排水系統設備中的水垢一直是困擾行業的一個難題，由於水質中的鈣化物及碳酸鹽等物質，導致水垢及腐蝕問題一直會存在。所以，我們引進CPRS防腐防垢技術，從本質上解決了水垢的問題，從而保障了設備的健康穩定運行。

參考文獻:

[1]吳澤美.恩曼CPRS技術在油田污水處理中的應用[J].