单一硅酸盐的使用在国内外虽已有历史,但主要用于供水管道的防腐蚀,在有传热面的冷却系统很少采用。近年我国对硅系的药剂及配方研制已有一定成果,使硅系药剂应用逐渐广泛。
(1)硅酸盐被膜缓蚀剂 为微溶性玻璃状固体,由硅酸盐为主的药剂制成。其溶于水后能在金属表面生成1μm厚的保护膜,可以防蚀防垢。已用于海洋船舶柴油机的缸套冷却水防止海水腐蚀,海水供水及冷却水系统的防蚀、防垢和防海生物(如海虹)以及热水锅炉防“红锈水”等。使用时将该固体块置于补充水槽中使其缓慢溶解。利用药剂在不同温度下溶解度不同(水温高溶解度大)的特点,控制水温使药剂保持在一定浓度。作防腐蚀剂用时,水温45℃以下SiO2浓度需保持0.2~1.0mg/L,45~95℃需5~10mg/L。
(2)磷硅系固体水处理剂 为玻璃态固体,有的制成小球状。为防止产生硅垢,在硅酸盐中加入了磷系药剂,使其保持了磷硅两种药剂的优点。有的药剂以硅为主,加入少量聚磷酸盐等药,有的以聚磷酸盐为主,加入少量SiO2、CaO、MgO或分散剂等。药剂的组分不同溶解速度及缓蚀阻垢性能也有差异。这种药剂的商品名称较多,如复方硅酸盐被膜水处理剂、可控释放玻璃水处理剂、缓溶固体缓蚀阻垢剂等。现已用于热水系统、蒸汽系统、海水冷却及循环冷却水系统的缓蚀和阻垢。
(3)硅系复合水质稳定配方 用单一硅酸钠试验时,水温25℃时腐蚀率低,50℃时高。这说明单一硅酸钠不宜用于循环冷却水系统,但几个单位的试验研究证明:以硅酸盐为主复合少量膦酸盐或聚丙烯酸钠的配方可以用于循环冷却水系统作缓蚀阻垢剂,并已用于循环量4000m3/h的系统多年。该配方为:硅酸钠(以SiO2计)45~55mg/L、HEDP 3~5mg/L、BTA 1.5~2.5mg/L,自然pH值约8~9,浓缩倍数>2.0。该配方的特点是价廉、无公害、易控制微生物,特别适用于高硅水质。但如在高浓缩倍数或高热流密度系统使用需慎重,因壁温高或有碳酸钙垢的系统均有可能结硅垢。一些试验还证明:硅酸盐预膜效果不理想,推荐用聚磷酸盐和硫酸锌预膜,复合硅系运行。