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江苏冷却塔木材木质防腐维护介绍
浏览:发布日期:2021-05-20 13:53
木材继续广泛用于建造冷却塔。木材变质会使冷却塔的寿命从预期的20-25年缩短到10年或更短。冷却塔的运行效率低下,维修和更换成本过高。过去,红木因其高的重量/重量比,高可用性,易用性,低成本以及天然的抗腐性而被选择用于冷却塔。由于成本和可用性因素,经过压力处理的花旗松和类似类型的木材正在替代红木。
 
一、冷却塔用木材主要成分
木材由三个主要成分组成:纤维素,木质素和天然提取物。纤维素的长纤维赋予木材强度。木质素充当纤维素的胶凝剂。提取物包含使木材抗腐烂的大多数天然化合物。通常,高度着色的木材是最耐用的。
 
所有木材中的提取物在很大程度上都是水溶性的,因此循环水将其从木材中浸出。尽管该浸出过程似乎并未影响木材的强度,但萃取物的损失使木材更易腐烂。
 
二、木材防腐的类型
冷却塔木材经历三种主要的变质类型:化学,生物和物理。很少有一个在场,没有另一个。通常,这三个同时发生。有时很难确定哪种类型的攻击是造成这种情况最严重的原因。物理和化学恶化(更明显)使木材更容易受到生物攻击。
 
1、化学腐蚀
冷却塔木的化学降解通常以脱木素的形式表现出来。脱木质素通常是由氧化剂和碱性物质引起的。由于化学侵蚀会去除木材中的木质素成分,因此残留物中富含纤维素。当同时发生高氯残留物(大于1 ppm游离氯)和高碱度浓度(pH大于8)时,劣化特别严重。
 
遭受化学侵蚀的木材外观呈白色或漂白,表面呈纤维状。损坏仅限于木材表面,并且不会损害未受影响区域的强度。当级联的水有机会洗掉表面纤维时,木材变薄。在严重的情况下,松散的纤维会堵塞筛网和管道,并在纤维积聚在热交换设备中时成为腐蚀的焦点。
 
化学侵蚀最常发生在塔的注水部分和与水连续接触的润湿部分。它还会在交替出现干湿条件的地方发生,例如在进气百叶窗和其他外表面上以及塔的增压室温暖潮湿的区域。由于氯蒸气和夹带的塔水液滴而导致劣化。
 
2、生物腐蚀
攻击冷却塔木材的生物是那些可以使用纤维素作为生长和发展的碳源的生物。这些生物通过分泌酶来降解纤维素,这些酶将纤维素转化为它们吸收的化合物。这种侵蚀耗尽了木材的纤维素含量,并留下了富含木质素的残留物。木材的特征是颜色变深,失去很多强度,还可能变软,蓬松,交叉检查或原纤化。
 
从冷却塔木材中分离出来的主要纤维素分解生物是真菌,其中包括经典的木材破坏者(担子菌)和不完全真菌成员。具有纤维素分解特性的细菌也已被分离出来,但尚未确定它们在冷却塔木变质中的确切作用。破坏木材的生物是常见的空气和水传播污染物。
 
水分和温度以及氧气对生物体发育有显着影响。当木材的水分含量在20%至27%之间且温度在88至105°F之间时,生物通常会达到最佳生长和发育。冷却塔木材的生物攻击有两种基本类型:软或表面腐烂以及内部腐烂。衰变。
 
软或表面腐烂。软腐烂或表面腐烂主要发生在塔架的水淹区域和通风区域。足够的氧气以淹没部分的形式到达木材表面,以支持生长。与内部腐烂相比,表面腐烂更容易被发现并且不那么严重。
 
内部衰减。经典的内部衰减是两种类型的生物攻击中最严重的一种,通常仅限于气室区域,细胞分区,检修门,除水器,甲板,风扇罩和支撑件。由于衰减是内部的,因此很难在其早期阶段进行检测。即使受到严重衰减影响的区域也可以具有良好的外观。
 
内部衰减很少见于塔的水浸部分,例如填充区,在此处木材完全被水浸透。水中不包含氧气,木材攻击生物需要氧气才能生长和发育。
 
3、木材本身和其他因素
除了支持生物生长之外,高温还会极大地影响木材的完整性。持续暴露于高水温(140°F或更高)下会导致结构发生重大变化,并加速木材物质的流失。这会削弱木材并使其易于受到生物攻击,特别是在冷却塔的通风区域。其他因素也会影响塔木的劣化。铁钉和其他铁配件附近的区域容易变质。粘液和藻类的生长以及灰尘和油的沉积支持了软腐生物的生长。受灾地区可能会失去很多力量,容易崩溃。
 
春季木材的优先侵蚀在塔架填充中相对普遍。在严重的情况下,很短的时间内就会发生重大损失。在塔木区域交替湿润和干燥的地方,应防止冷却水溶解的固体浓度过高。尽管盐几乎没有侵蚀木材的趋势,但它们在干燥区域的结晶会破坏木质细胞。
 
冷却塔木材木质防腐

三、冷却塔木材腐烂防腐控制方式
 
1、预防性的维护
预防性维护是保护冷却塔不受损坏的唯一有效方法。在水淹的塔楼进行预防相对容易,那里的化学和生物侵蚀仅限于木质表面。对于塔的非浸水部分,主要考虑内部衰减的预防措施更加困难。为了确保程序的成功,在感染达到严重比例之前采取适当的措施很重要。
 
淹没的部分。可以通过水处理程序来控制冷却塔水浸部分的化学和生物表面攻击,该程序应包括使用非氧化性抗菌剂来控制煤泥并防止生物表面攻击。
 
当使用氯来减少化学侵蚀时,应严格控制。游离残留物应限制在1 ppm以下,最好在0.3-0.7 ppm的范围内。
 
氯中应添加非氧化性抗微生物剂,以控制生物表面攻击。如果可以使用组合程序,则可以将化学攻击降至最低,并有效控制生物降解。
 
非淹没区。尽管塔的未淹水部分偶尔会发生软腐烂或表面侵蚀,但木质结构的损失并不像淹水区那样严重,因为木材不会被水流侵蚀。
 
在非淹没地区,内部衰减是主要的也是最严重的问题。冷却塔应每年至少进行一次彻底检查。当内部腐烂仅由于白色口袋腐烂而发生时,受影响的区域可能非常小,很容易丢失。因为内部衰减通常直到发生大的损坏才被发现,所以在结构构件中寻找内部衰减的迹象很重要。有时,塔木的异常下垂或沉降证明了这种腐烂。在其他时候,有必要用钝探针测试其健全性。看起来健康的木梁中出乎意料的柔软度是腐烂的迹象。当腐烂不明显时,应在显微镜下检查木材样品以检测内部真菌的存在。
 
必须更换受感染的木材,以阻止感染扩散到相邻的结构合理的构件上。减弱的部分会将额外的重量转移到声音部分,从而导致它们破裂并更容易受到内部衰减的影响。受感染的木材应替换为预处理过的木材。
 
2、冷却塔木材防腐剂种类
有几种不同的木材防腐剂,包括:
杂酚油
氨铜亚砷酸盐
酸性铬酸铜和环烷酸铜
铬酸砷酸铜
五氯苯酚
氟化铬铬酸砷酚
氯化石蜡
如果定期进行,定期喷洒抗真菌剂是有效的预防性维护步骤。但是,抗真菌剂的扩散通常会穿透木材至1英寸或更小的深度(即使切开木材并对其进行压力处理)。通过喷涂抗菌剂提供的保护是暂时的,尤其是在木材表面与流动的水接触的情况下,由抗菌剂形成的保护层很容易因木材开裂而被破坏。
 
3、冷却塔木材抽检测试
定期进行的冷却塔检查应始终包括收集塔木样品以供实验室检查。由于可能会发生几种类型的木材变质,因此应采用各种实验室检查。
 
木材的宏观检查揭示了侵蚀程度,表面结构和表面侵蚀深度。宏观研究还可用于评估木材的物理方面,并确定化学和生物腐烂的存在和程度。标本的破裂揭示了木材的脆性程度,可用于评估结构强度的损失。
 
显微镜检查可用于确定微生物降解的程度。切片机可用于制备木材的薄切片。这些部分通常为25 µm厚,显示出木材的内部结构。它们表明感染的存在和程度,并表明它是由细菌还是真菌引起的。由此可以确定存在的任何真菌是纤维素分解生物还是非纤维素分解生物。抑制区测试可用于确定木材接种破坏木材的生物时对真菌生长和腐烂的敏感性。
 
简而言之,抑制区测试包括将两个平方英寸的木材样品放在已经接种了木质腐烂生物体(如黑曲霉或球毛木霉)的营养琼脂上。然后将板在82°F下孵育7天,然后评估木材样品的抗药性或敏感性。当试块周围有无真菌生长的透明区域时,存在一个完整的抑制区。这种预防性屏障是由木材中存在的抗真菌作用或抑制木材腐烂生物生长的自然属性产生的。
 
当受试生物在块周围发生某些生长(白色区域)但受试生物的真菌孢子(黑色区域)显示出生长受阻时,存在部分抑制区域。该部分区域反映出木材中仍存在一些残留的抗真菌或自然抑制特性。
 
当受试生物或木材中固有的其他生物的生长发生时,不存在抑制区域。块体上或周围的这种生长表明木材很容易受到真菌的侵袭,必须采取纠正措施以防止真菌扩散到塔的健全成员。
 
抑制区测试评估了抗真菌治疗的残留效果和通过应用抗真菌恢复的耐药程度。有时,经过压力处理的木材可能会产生抑制效果带,这表明需要使用抗真菌剂。当处理没有从木材中浸出足够量以在测试中产生抑制区域时,就会发生这种情况。如果木材具有抑制性能,则不会在块体上发生生长。
 
4、喷涂处理冷却塔木材抗真菌
直接喷涂。用气动辅助手动喷涂冷却塔木(类似于喷涂)可以是处理冷却塔木的有效方法。具有适当EPA最终用途注册的浓缩抗真菌剂,由经验丰富的操作员或操作员小组操作的喷涂设备直接涂在木材上。此方法最有效,因为可以用抗真菌剂彻底覆盖小区域,并且应密切注意喷涂接缝,孔和其他关键区域,例如木梁上的裂缝或裂缝。
 
除非采取适当的预防措施,否则直接喷洒抗真菌剂对操作者是危险的。应将该程序委托给合格的商业喷涂公司,并提供适当的设备和经验。
 
蒸汽喷涂。通过永久性管道布置的蒸汽喷射也已用于处理冷却塔木。抗真菌剂被强迫进入蒸汽,并被蒸汽输送到塔单元中。分配管道的设计必须正确以确保完全覆盖。因为蒸汽稀释了抗真菌剂,所以使用的稀释溶液比直接喷涂的稀释溶液要多得多。结果,较少量的有毒物质渗透到木材中,并且需要更频繁地喷洒以保持木材的真菌稳定性。
 
由于扩散和喷涂方法仅穿透木材的外表面,因此应在感染开始之前就开始进行预防性维护,并且木材的内部部分会失去其自然抵抗力。
 
5、冷却塔木材高温消毒
当塔楼受到严重感染,无法通过正常的纠正程序进行控制时,可以考虑进行灭菌处理。在此过程中,木材温度在2小时内升高到150°F。必须避免更长的时间以限制发生的木材强度损失。