影响管道结垢的主要因素

(1)水温(温度)对结垢的影响
温度通过改变易结垢盐类的溶解度对结垢的产生影响。绝大部分盐类(除CaSO4 ·2H2O溶解度有极大值) 均随温度的升高而降低。盐类垢中以碳酸盐为主, 当温度升高时,Ca ( HCO3 ) 2分解,产生CaCO3 结垢:Ca ( HCO3 ) 2 →CaCO3 ↓+ CO2 ↑+ H2O (1),温度升高,平衡向右移动,有利于CaCO3 的析出。对于CaSO4 、BaSO4 等类型垢,主要是因为介质中离子结合而生成难溶解沉淀。由于这些反应随着温度升高,沉淀结垢更严重。

另外，温度也会影响细菌的繁殖速度和钢铁电化学反应的速率。各类细菌对温度的要求不同,大部分细菌的最佳适宜温度为20～40 ℃左右,随着管道输送介质温度的变化,细菌的繁殖率也会变化,对管道的腐蚀也就随之而变,从而影响腐蚀垢的生成速率。同样，钢铁电化学反应的速率也随温度变化而变化,从而使腐蚀速率变化,生成腐蚀垢的速率也发生变化。

(2)水压(压力)对结垢的影响
压力对CaSO4 、BaSO4、CaCO3等结垢都有一定的影响。CaCO3 结垢有气体参加反应,压力对其影响相对较大。压力降低,可以促进结垢。所以通过管道输送过程中,压力一般都是降低的,所以结垢上升。

(3)流速对结垢的影响
绝大部分污垢增长率随着流体速度增大而结垢减小。,虽然流速增大可以增加污垢沉积率,但流速增大所引起的剥蚀率的增大更显著,因而造成总的增长率减小。流速降低时,介质中携带的固体颗粒和微生物排泄物沉积概率增大,管道结垢的概率也明显加大,特别是在结构突变的部位。流速的突变也可以解释为压力的变化,如果流速突然加大,引起局部脱气,使CO2 分压降低,式(1) 平衡向右移动,引起CaCO3 结垢。

(4)pH值对结垢的影响
实践证明,提高溶液的pH值,碳酸盐溶解将迅速结晶,使渐进污垢热阻增大,污垢形成的诱导期缩短,促进污垢的生长。但p H 值太低,会加大腐蚀,引起腐蚀垢。介质pH值的确定,需要同时考虑这两方面的问题来选择合适的p H 值,推荐范围为6. 5～8. 0 。