冷却水硬度高，换热器高温端先结垢

冷却水里的硬度主要来自钙、镁的重碳酸盐。水被加热以后，重碳酸盐分解，二氧化碳逸出，碳酸盐在水里的溶解能力下降，于是在壁面上析出。碳酸盐的特点是温度越高越不容易溶解，所以结垢不从最冷的地方开始，而从壁温最高的地方开始。换热器里工艺物料进口那一端，或者冷却水被加热到最高的那一端，壁温最高，硬垢就先在这里长厚。

热壁上先析出盐

水的主体温度还没有到沸腾，贴壁的一层水却可以更热。析出发生在这层热水和金属接触的地方，而不是在水的中心。所以硬度高的水，先在高温端管壁上结出灰白色的硬层。把换热器抽出来看，高温端垢厚，低温端垢薄甚至几乎没有，这个厚薄差别就是温度差别留下的。两端一样厚，反而不像单纯的热壁析出。

垢层导热很差。一旦高温端先挂上一层，热量更不容易传给冷却水，壁温进一步升高，析出更快，垢越长越厚。表现是换热效果下降，工艺侧出口温度降不下来，高温端的管子外壁或壳侧温度偏高。压力降一开始变化不大，因为垢是贴壁长的，通道还没有被泥沙堵死。只看到压差升高就当成淤泥，会把热壁结垢漏掉。

硬度不高的水，即使流过同样热的壁面，也没有那么多盐可以析出，高温端仍然干净。硬度高但壁温一直很低，析出也很慢。两条凑在一起才明显：水里有硬度，而且有一段壁特别热。只化验硬度高、换热器却结在冷端，或者只在低流速处有软泥，原因就不在热壁析盐。

加酸或用软化水降低硬度以后，新的碳酸盐垢应当停止增厚。已经长上的硬层不会自己消失，换热效果要等清除以后才恢复。若降低硬度以后高温端仍在迅速增厚，水里可能还有别的成垢成分，或壁温高得超出了原来的估计。先确认垢是不是还在高温端继续长，再判断硬度有没有真正降下来。

软泥和生物膜不是这种垢

泥沙沉积是软的，用手能抹掉，集中在流速低的管底，高温端和低温端都可以有，并不跟着壁温走。硬度垢是硬的，酸能把它溶解并冒气泡，紧紧贴在热壁上。打开换热器，底部一滩软泥、管子圆周方向却干净，是泥沙；高温端整圈管壁一层硬壳，是硬度。两种可以同时存在，但位置和软硬不同。

生物膜滑腻，常带有颜色，在阳光能影响到的水池和流速慢的地方更明显，不专门挑高温端。硬度垢没有黏滑感，折断是分层的硬片。加杀菌剂以后不再发展的是生物膜；杀菌以后高温端硬层照样长，是析盐。用杀菌的办法去对付硬度，壁温最高的地方仍然会先结垢。

药剂投加过量，使水在本体里就析出絮状物，垢会比较均匀地出现在冷端和热端，甚至出现在管道里。这是水已经过饱和，不需要特别高的壁温。热壁析出则是冷端薄、热端厚，差别沿着温度走。两端一样厚、而且连低温管道里也有硬垢，要查加药是不是过量，不要只归因于换热器高温端。

腐蚀产物是锈红色的瘤状物，下面往往有坑，和水垢的灰白硬层不同。硬度高的水有时腐蚀较轻、结垢较重；软水则可能不结垢、却腐蚀管壁。看见锈瘤就加大阻垢，方向反了。灰白、分层、酸可溶、又集中在高温端，才是硬度在热壁上析出。

蒸汽侧或工艺侧的结焦、聚合，也会使传热变差，但脏物在工艺一侧，冷却水侧的管子仍然光洁。硬度垢在水侧。拆开以后要看垢在哪一侧。水侧干净、工艺侧有焦层，问题不在冷却水硬度。水侧高温端有硬壳，才是硬度高造成的。

冷却水硬度高时，先看垢是不是从壁温最高的一端长起，再看它硬不硬、酸溶不溶。冷热两端一样、或者只在管底有软泥，都不是这条路径。热端先厚、冷端仍薄，是碳酸盐在热壁上先析出。泥沙、生物膜和药剂过量的沉淀，位置和样子都与此不同。垢层越厚，壁温越高，析出越快，所以高温端的硬壳会继续加厚，内层也更致密。清除以后若热端很快又长上，硬度并没有降下来。