行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
多元胺锅炉水处理药剂性能测定方法
建议项目名称
(英文)
Determination of performance evaluation for boiler water treatment chemicals polyamines
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
71.040.40
中国标准分类号
G76
牵头单位
中国特种设备检测研究院
体系编号
01-063-05-01-04
参与单位
中海油天津化工研究设计院有限公司、天津正达科技有限责任公司等
完成周期(月)
24
目的、意义
或必要性

本标准属于质量提升专项。本标准的评价对象——多元胺锅炉水处理药剂属于石化化工行业水处理专用化学品,本标准的制定能够解决高温高压锅炉系统中使用的多元胺锅炉水处理药剂性能评价无标可依的问题,从而应用于产品研发和质量控制,提升产品质量水平。本标准符合2021年工业和信息化标准工作要点》中“开展钢铁、建材、有色金属、石化化工、轻工、纺织、电子等行业低碳与碳排放、节能和能效提升、节水和水效提升、资源综合利用等标准研制”要求;符合《原材料工业质量提升三年行动方案(2018-2020年)》中实现“大宗基础有机化工原料、重点合成材料、专用化学品的质量水平显著提升”的行动目标要求,满足水处理剂产品绿色、节能、节水、安全、环保发展需要。

汽水系统是锅炉系统的重要组成部分,锅炉水质作为保障锅炉运行的基础条件,直接影响了锅炉系统的运行效率与运行安全。原水经过预处理、除盐、除氧等水处理系统进入锅炉后,向锅炉给水中加入化学药剂以调节水质pH、溶解氧等参数,对减轻锅炉汽水系统设备结垢腐蚀保障其安全运行具有重要意义。

传统锅炉大多采用给水加氨、联氨以及炉水加磷酸钠的水处理加药方式,但氨水易挥发且有刺激性气味,存在安全隐患;联氨具有极强毒性,是致癌性物质,对操作人员具有较大危害;而磷酸钠在高温高压下不能在锅炉内壁形成钝化膜,易与水中铁离子形成磷酸盐铁垢,提高锅炉负荷时容易出现磷酸盐“隐蔽”现象,而且国家对磷排放的要求越来越严格。

基于上述的传统锅炉水处理药剂自身存在的诸多限制,欧美国家较早的限制了联氨等药剂的使用,并研究开发以成膜胺为主要成分的多元胺锅炉水处理药剂。多元胺锅炉水处理药剂是一种以成膜胺和中和胺为主要成分,同时添加乳化剂、分散剂等组分的有机复合产品。其中,成膜胺是指含有碳原子数为10-22的脂肪链以及含有一个或多个一元胺或二元胺官能团的物质,中和胺主要包括吗啉、环己胺、乙醇胺、二乙胺基乙醇等。目前,国外已经开发出的多元胺药剂产品主要有Helamin®Cetamine®Finamin®Anodamine®,以一种新型多元胺药剂替代三种传统锅炉水药剂用于中高压锅炉,广泛应用于欧美国家的炼油、电力、造纸、食品、纺织等行业。虽然目前我国大部分企业中高压锅炉仍采用氨水/联氨/磷酸钠的传统水处理方式,但由于传统药剂自身性质的限制,新型多元胺药剂近年来也逐渐进入我国市场。

  随着国家节能减排与绿色环保政策的要求,高效、低毒的新型多元胺锅炉水药剂的应用越来越广泛。国外的多元胺锅炉水药剂产品进入我国市场的同时,国内也研发出替代氨水/联氨/磷酸钠的多元胺锅炉水处理药剂产品,选择适当的评价方法来评价这些药剂产品性能优劣对于指导现场技术服务起着至关重要的作用。目前我国关于锅炉水药剂性能评价的标准仅有一项行业标准HG/T 3924-2007《锅炉水处理药剂性能评价方法 动态法》,但该标准适用于常压或低压锅炉中水处理剂性能的评价,对于中高压锅炉的锅炉水处理药剂的性能评价不具指导意义。因此,本标准的制定主要基于多元胺锅炉水处理药剂在中高压锅炉中的应用实际,针对锅炉水药剂在高温高压下的水溶性、成膜性能及其缓蚀性能等方面建立评价技术要求和试验方法,为其规范化、绿色化和安全化发展提供科学依据,对于引导多元胺锅炉水药剂产品市场及实际应用的健康发展具有重要意义。

范围和主要
技术内容

标准适用范围

本标准适用于中压以及高压锅炉中加入的多元胺锅炉水药剂性能的实验室评价方法。

标准的技术内容:

本标准主要规定了多元胺锅炉水药剂水溶性测定、成膜性能测定以及缓蚀性能测定及评价方法。

1)水溶性测定方法:参考GB/T 6324.1-2004,以去离子水为溶剂,配制一定体积分数的多元胺锅炉水药剂混合溶液,恒温一定时间后,观察锅炉水药剂溶液的分散情况,以此评价锅炉水药剂的水溶性。

2)缓蚀性能测定方法:缓蚀性能分别为液相缓蚀性能和气相缓蚀性能,以高温高压下试片的静态腐蚀速率作为评价依据。即在高温高压反应釜中进行静态腐蚀模拟试验,试验溶液为超纯水或含有一定质量浓度锅炉水处理药剂的超纯水溶液并进行除氧,将处理后的试片分别挂在反应釜的液相或气相中,待温度和压力升至实验值并稳定后开始计时,在恒定温度和压力下保持一个试验周期,试验完成后计算试片腐蚀失重速率。根据静态腐蚀模拟试验的试验溶液中有无锅炉水药剂时的试片腐蚀失重速率,计算获得锅炉水处理药剂的液相缓蚀性能和气相缓蚀性能。

3)成膜性能测定方法:成膜性能以点滴硫酸铜试验作为评价依据。首先进行试样的成膜试验,即在高温高压反应釜中加入含有一定质量浓度锅炉水药剂的超纯水溶液并进行除氧,将处理后的试片分别挂在反应釜的液相或气相中,待温度和压力升至实验值并稳定后开始计时,在恒定温度和压力下保持一定时间。试验完成后,在试片表面选择若干点(其他处用石蜡封盖),逐点滴上硫酸铜溶液,并用秒表记录硫酸铜点滴液由蓝变红的时间,根据时间的长短来评价锅炉水药剂在液相和气相中的试样表面的成膜性能,此外,同一试样不同点之间的硫酸铜点滴液变色时间的差异可以作为评价锅炉水药剂在试样表面成膜均匀性的评价依据。

国内外情况
简要说明

1. 国内外对该技术研究情况简要说明:

欧美国家较早的限制了联氨等药剂的使用,并研究开发以成膜胺为主要成分的多元胺锅炉水处理药剂,国外已经开发出的多元胺药剂产品主要有Helamin®Cetamine®Finamin®Anodamine®,以多元胺锅炉水处理药剂替代三种传统锅炉水药剂用于中高压锅炉,广泛应用于欧美国家的炼油、电力、造纸、食品、纺织等行业。我国在新型锅炉水药剂的研究起步较晚,但由于传统药剂自身性质限制以及国家绿色环保政策的号召,很多企业也在逐渐改变传统的水处理方式,以成膜胺为主要成分的多元胺锅炉水药剂逐渐进入我国市场并也研发出替代氨水/联氨/磷酸钠的多元胺锅炉水处理药剂产品。因此,新型锅炉水药剂具有广阔的发展前景和应用范围,其性能评价方法标准的研究为推动其规范化、绿色化、安全化发展奠定基础。

2. 项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑:

目前尚无对应的国际或国外先进标准。

3. 与国内相关标准间的关系:该标准项目是否有相关的国家或行业标准,该标准项目与这些标准是什么关系,该标准项目在标准体系中的位置;

国内相关的标准有HG/T 3924-2007《锅炉水处理药剂性能评价方法 动态法》,但该标准适用于常压或低压锅炉中水处理剂阻垢性能和缓蚀性能的评价,而多元胺锅炉水处理药剂主要用于中高压锅炉,且作用机理与传统药剂也存在差异,因此,HG/T 3924-2007不能适用于多元胺锅炉水处理药剂性能的评价。标准项目将填补中高压锅炉水处理药剂产品性能测定的标准空白,促进多元胺锅炉水处理药剂产品的持续研发应用和质量提升。本标准项目属于“01基础通用”中的“04性能评价方法”,在标准体系中的位置为01-063-05-01-04

4. 指出是否发现有知识产权的问题。

未发现涉及知识产权问题。


备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
附表2:《多元胺锅炉水处理药剂性能测定方法》行业标准项目建议书.docx (28.13KB)任务书(建议书)