1．應用范圍       本方法是在不停工條件下監測和全面考察冷卻水系統傳熱面上腐蝕、結垢和積污情況的常規測試方法。    這個方法既可單獨使用，也可與“線性極化法”、“腐蝕掛片法”配合使用。其測試結果對于冷卻水化學處理方案的確認和調整以及藥劑效果的評定是有效的。    冷卻水系統中微生物危害的評定，應按照本書第二章規定的方法進行。2．方法提要    本法推薦采用近幾年圈內應用比較成功的三管式小型試驗換熱器安裝在冷卻水旁路上進行測試，用低壓飽和蒸汽做熱介質。冷熱介質的流量、溫度、壓力都可測試或記錄。根據獲取的參數計算出冷卻水側的污垢熱阻。    由于換熱器本身是可拆卸的，旁路安裝方法又便于把試驗系統從運行著的冷卻水系統中隔離出來，因此試驗周期可以根據試驗要求而靈活決定。    取出的試管根據觀察和稱量測取腐蝕,結垢和積污數據。此外，還可以在這個試驗旁路和試驗換熱器的進出口箱中掛片和安裝電極探頭，以測試冷卻水的腐蝕情況。3．試驗裝置    3.1  三管式試驗換熱器    三管式試驗換熱器的試管采用Ф19x2毫米的無縫鋼管，外壁鍍鉻(厚50微米)，三根管里正三角形排列，管心距為31毫米。熱介質為低壓飽和蒸汽，傳熱強度約500,000千焦／(米2·時) [120,000千焦／(米2·時)]，水側壁溫為75～80℃。    試管的有效長度為1177毫米，每根試管的有效傳熱面積為0.055米2，流經每根試管的冷卻水流量為636公斤／小時(管內水的流速為l.0米/秒)。    試驗換熱器的結構特點是管板直接焊在殼體上，試管用1.6×19×22.2毫米的“O”型橡膠密封圈固定在管板上，裝卸簡便。    3.2  試驗旁路流程    有三種試驗旁路流程可供采用；    3.2.1  安裝在靠近涼水塔的循環水泵供水線旁路上，經試驗后的熱水直接排入涼水池。    這種旁路的優點在于冷卻水壓力小，便于安裝掛片器、電極探頭及在線測試儀表 ( pH計、電導儀、流量計等)。    3.2.2  第二種旁路是把試驗換熱器安裝在重點生產換熱器(冷卻器)的旁路上，并使試驗換熱器的工藝條件盡可能與生產實際相似。    3.2.3  第三種是安裝在系統總回水旁路中，此時試驗換熱器的水側溫差不宜過大。此種旁路一般不宜使用，除非無法采用、二種旁路。    3.3  計量和測試儀表3.3.1  計量和測試儀表可按圖紙資料配置，盡可能采用自動控制系統。    3.3.2   輔助儀器、設備包括：2000g精密天平(精確度0.02g)，200g精密天平(0.0001g)，裝卸換熱器的各種工具以及清洗、剖開和觀測試管的有關設備和器具。    3.3.3  如同時進行掛片和線性極化法測試，可按相應方法進行。4．操作條件    4.1  操作條件見表4—4所示。    4.2  根據試驗目的的需要，也可對操作條件做適當調整。5．測試步驟    5.1  試管的準備    5.1.1  按“試件的制備、處理和評價方法”及本法3.1節的有關規定和要求準備好試驗用管。    5.1.2  將已編號和處理好的試管用2000克精密天平稱重(精確到0.02g)，并做好記錄(w0)。    5.2   試驗換熱器的紐裝    5.2.1  將換熱器各部件(試管除外)清洗干凈。    5.2.2  可借助輔助棒小心地將各試管安裝在管板上，兩端套上“O”型密封圈，放上墊片，用螺栓使殼體與進出口水箱緊密連接。    5.2.3  裝好壓力表、溫度計等附件。    5.2.4  如同時做掛片和線性極化腐蝕測試，應按相應方法進行安裝。    5.2.5  換熱器組裝后做水壓檢驗，管程試壓0.44MPa(4.5公斤／厘米2)。    5.2.6 將換熱器安裝到測試旁路中。    5.3  試驗旁路的啟用    5.3.1  冷卻水系統和熱介質系統應處于正常運轉狀態。    5.3.2  打開旁路排污閥，排除積水后關閉。    5.3.3  打開旁路供水閥，啟動旁路流避計，調整到所需流    5.3.4  行啟熱介質進出閥門，逐節刊所需壓力戰流量。    5.3.5  各項參數調整到規定指標后，立即記錄所有測試點的溫度、壓力和流量等原始數摁。    5.4  正常試驗    5.4.1  換熱器啟動后、二天應注意記錄各項操作參數，每隔4小時記錄一次溫度、壓力、流量數據。運行平穩后，每天檢查和記錄次數可減少到2～3次。    5.4.2  試驗過程中，冷卻水不允許中斷。    5.4.3  如果運轉中需要清洗流量計，可把冷卻水切換至旁路繼續運轉。    5.5  停止試驗程序    5.5.1  記錄完次原始數據后，關閉熱介質進入換熱器閥門。    5.5.2  驗旁路與冷卻水系統之間的進、出口閥門。    5.5.3  放凈旁路中的積水。    5.5.4  拆下換熱器的各種易損附件和儀表，并洗凈備用。    5.5.5  如有掛片應按相應方法取下和處理。    5.5.6  取出試管，觀察、記錄外貌。    5.5.7  擦凈試管外壁后，干燥、稱重(w0)和記錄。采取污垢樣品供進一步分析。然后按規定方法(見試件的制備、處理和評價方法)清洗內壁、干燥、稱重(w2)和記錄。5.5.8必要時可做進一步剖視檢查。6．評價方法    6.l  試驗連續時問至少30天，中途故障停運或條件變化應在報告中說明。    6.2  冷卻水的流動狀態可用試管中水流的雷諾數(Re)進行判定(見表4—5)。    式中：        d——試管的內徑(米)；        u——水在試管內的流速(米／秒)；        P——水在運轉條件下的密度(千克／米2)；        μ——水在運轉條件下的粘度(牛頓·秒／米2)；        γ——水在運轉條件下的運動粘度(米2／秒)。    6.3  傳熱面的腐蝕測試    6.3.1  傳熱面的平均腐蝕速度可按下式計算；．                      式中：         C——計算常數，F為mdd時，C=2.4×106×ρ；F為mm／a時，C=8.76x 107；F為mpy時，C=3.45×109；             (w0－w2)——試管的腐蝕失重(克／根)；         A——試管試前的內表面積 (厘米2／根) (I型換熱器A=824厘米2／根，Ⅱ型A＝550厘米2／根)；         t——試驗時間(小時)；         ρ——試管材料的密度(羰鋼為7850千克／米)。    6.3.2  剖開試管觀察腐蝕狀況，如有明顯點蝕，應按規定 (見試件的制備、處理和評價方法)做進一步測量。    6.4  粘附物在試管上的粘附速度。    根據5.5.7項中試后試管兩次稱重w1和w2的重量差按下式計算各管的粘附速度。        式中：         w1——試后試管重(克)；         w2——酸洗后試管重(克)，         A——試管內表面積(米2／根)(I型換熱器A＝0.0824米2／根，Ⅱ型換熱器A= 0.055米2／根)；         t——試驗周期(天)；6.5  傳熱系數(K)和污垢熱阻(R)；    6.5.1  傳熱系數(K)按下式計算：    式中：         G——通過試管的循環水重量流率(千克／時)l         Cp——循環水在運行條件下的定壓比熱[千焦／(千克·℃)]；         t1，t2——循環水進出換熱器的溫度(℃)；         A——試管的有效傳熱面積(米2)；         T1、T2——熱介質進出換熱器的溫度(℃)；6.5.2  初始傳熱系數k0可根據換熱器啟動時，各項操作參數正常后的原始記錄數據進行計算。    6.5.3污垢熱阻(Rt)按下式計算：         式中：         Rt——換熱器在t時刻的污垢熱阻，         Kt——換熱器在t時刻的傳熱系數。    6.5.4  做出Kt、R0隨運轉時間的變化曲線。    6.5.5  極限污垢熱阻(R)可按下式估算：    式中：K0 、K末分別為運行初期和后期的傳熱系數。    6.6  評價指標見表4－67．補充實驗    7.1  如果發現傳熱面上有點蝕，則必須進一步做長周期試驗，以取得坑深隨時間的變化曲線。    7.2  如果難于判斷沉積物的性質和類型，則應對沉積物做組成分析。