本发明涉及一种锅炉水质检测的方法，尤其涉及一种用于贯流式蒸汽锅炉水质检测的合金及检测方法。
背景技术
锅炉是重要的热能动力设备，广泛应用于工厂动力、建筑采暖、人民生活等各个方面，数量众多。锅炉实现热能动力传递的最常用的载体为水（包括水蒸汽），水在锅炉内吸收燃料燃烧的热能，转变为高温的水或水蒸汽，从而实现热能传递或动力做功。为了锅炉运行的安全和节能运行，锅炉进水需要加药来减小腐蚀和结垢，而锅炉内部的水需要经常排污以降低杂质含量。国家标准gb/t1576《工业锅炉水质》规定了合格的工业锅炉水质指标，如果水质不符合标准规定，锅炉将处于不安全或者不节能的运行状态。而工业锅炉运行中，由于原有的锅炉水不断被消耗，同时新的补充水不断加入，这样水系统一直处于动态变化中，锅炉水质要控制在国家标准gb/t1576《工业锅炉水质》规定范围内，其难度比较大。
其中，贯流式蒸汽锅炉采用波纹管和独特的炉体结构，大幅提高了传热效果，冷凝器吸收余热，提高给水温度实现了高效节能的目的，锅炉热效率大大提高，并且炉体结构小型化、蓄水量少，锅炉从启动到供应使用压力的蒸汽只需要5分钟，大大的节省了余热时间和费用。目前，贯流锅炉市场占有率达85%以上，国内因环境及节能的需要，贯流式锅炉的需求量大幅度增长。贯流锅炉与热水锅炉结构完全不同使用方法也有较大差异。因贯流锅炉产生蒸汽时，锅内水被浓缩几百倍，因此对水质要求非常高（要求水硬度小于0.03mmol/l），同时自动浓缩排污装置检测锅水的电导率，超标时自动排污。为了给锅炉供应软水一般利用“软水器”进行软化，但“软水器”工作长时间后，离子交换树脂性能下降或停电等原因会使出水硬度增加，因此要随时检测水硬度。水的硬度一般以电导率仪、总固体溶解量仪或化学试剂测量，但是电导率仪、总固体溶解量仪仅适用于硬水软化处理前。因为，在水软化过程中，碳酸盐被钠离子所置换，因此，虽然硬水已成软水，但是总固体溶解量值并没有改变。目前国内大部分用单纯定性的水质硬度测试剂方法。取约50ml水样于透明容器中，向水样中滴加两滴定性测试试剂，溶液显蓝色即为水质合格，溶液显红色即为水质不合格。此方法操作简单，对取样量无严格要求，但是必须人工操作，人工检测难于保证测试间隔的准确性和测试质量。
为此，授权公告号为cn206095948u的中国专利公开一种贯流蒸汽锅炉用水硬度在线试剂检测装置，包括有试剂混合搅拌池、搅拌池左右外侧分别设有的白色led光源和颜色传感器、搅拌池底部设有的电磁搅拌器、设置在搅拌池上部搅拌器盖上的注射针、聚四氟乙烯软管、试剂检测红外收发器传感器、微型蠕动泵、试剂瓶和控制器，注射针连接聚四氟乙烯软管，聚四氟乙烯软管依次连接红外收发器传感器、微型蠕动泵、试剂瓶，控制器分别连接颜色传感器、微型蠕动泵；该装置虽然实现了自动取样、自动检测、水硬度超标报警、无试剂报警、无水报警，以及记录报警时间、地址，但是仅能够检测水的硬度，其他关键性的水质参数无法检测。
贯流蒸汽锅炉水质检测，涉及多个水质检测参数，如ph值、氯离子含量、电导率、硬度、溶解氧、有害离子含量等，如果全部将上述参数测量，需要大量的设备和费用，而仅测部分参数，可能会导致设备损害的可能。因此，急需一种简单快速的水质检测方法。发明人在研究过程中发现，上述水质检测参数需要检测的原因在于，一是会导致锅炉传热效率过低，如水的硬度；二是会造成锅炉的腐蚀，如ph值、电导率等，并且造成锅炉腐蚀是最主要的危害。因此，发明人发现，如果将腐蚀程度作为评判的标准，能够简单直接地判断出锅炉的水质好坏，而且能够判断出其他未知的、可能对锅炉产生腐蚀的水质因素；如果没有产生腐蚀，即便部分水质参数不符合要求，也不需要停炉检修。
镁合金是一种极易腐蚀的金属，通常需要制成合金的方法以避免腐蚀。“合金元素对镁合金耐腐蚀性能影响的研究进展”李凌杰等，材料导报，2011，25(19):110-113，记载了铝大于2%，锌低于2%时能够提高镁合金的腐蚀，而铜的加入会提高镁合金的腐蚀。因此，基于上述内容，而提出了本发明，提供一种极易腐蚀的合金。
技术实现要素：
针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于贯流式蒸汽锅炉水质检测的合金及检测方法，能够简单直接判断水质好坏，简单高效准确。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种用于贯流式蒸汽锅炉水质检测的合金，以重量百分比计，包括镁80%-90%、铝0.5%-1%、锌4%-8%、铜5%-10%，并且所述合金为多孔合金结构。
进一步地，所述用于贯流式蒸汽锅炉水质检测的合金，以重量百分比计，由镁90%、铝1%、锌4%、铜5%组成。
进一步地，所述合金加工成多孔合金材料的方法为铸造法、烧结法或沉积法。现有技术存在大量制备多孔镁合金材料的制备工艺，可以根据需要具体选择制备方法。
进一步地，所述合金的孔隙率为50%以上，更优选为70%以上。
本发明还提供了一种使用上述合金检测贯流式蒸汽锅炉水质的方法，包括以下步骤：
（1）确定合金的组成，并将其制备成一定孔隙率的多孔合金结构的合金；
（2）选取已测定水质参数的水质样品，所述水质样品包括2~10组超标水质样品和2~10组非超标水质样品，将所述水质样品加热到80~100℃，加入合金后保持温度10~30min，然后对合金进行干燥，测量合金的质量变化、观察合金的腐蚀程度和颜色变化，确定水质样品对合金的影响；其中水质样品与合金的重量比为10~20:1；
（3）取贯流式蒸汽锅炉待测水质，按照步骤（2）的操作加入合金检测，根据合金的重量、腐蚀程度和颜色的变化，根据步骤（2）的结果判断水质是否超标；
（4）用合金检测水质不超标时，可以继续生产；用合金检测水质超标时，停止生产或者采用更精确的测量方式确定水质的具体参数。
进一步地，步骤（2）中所述超标水质样品指的是一种水质参数或几种水质参数超标。
进一步地，所述水质参数为全碱度、酚酞碱度、ph(25℃)、溶解固形物、磷酸根、亚硫酸根。
进一步地，当仅考虑贯流式蒸汽锅炉水质对锅炉产生腐蚀影响，步骤（2）将合金重量变化作为水质的标准，可以绘制出标准曲线，从而得到精确的结果。
此外，上述检测水质的方法还可以用于其他工业锅炉的水质监测，不过需要根据具体锅炉的水质标准，对合金的组分用量进行调整以达到最好的检测结果。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、通过调整合金的组分和含量，大大提高了镁合金的腐蚀，同时将镁合金制成高孔隙率的多孔合金材料，更进一步提高了镁合金的腐蚀。将上述镁合金用于检测不合格水质时，能够通过外观、重量变化很轻易地判断出待检测水质是否超标。
2、水质检测是否超标主要目的是防止对锅炉的腐蚀损害，而且是多个水质参数综合影响的结果，通过本发明的合金检测，能够根据腐蚀的最终结果判断水质是否超标，比单纯检测各类水质参数更为直接准确。
3、本发明的合金还可以用于其他锅炉的水质检测。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。
实施例1
一种用于贯流式蒸汽锅炉水质检测的合金，以重量百分比计，包括镁90%、铝1%、锌4%、铜5%。按比例将上述金属粉末混合后，按照专利cn100469921c的方法得到多孔镁合金，孔隙率为73%，制备过程中保持二氧化碳氛围保护。
实施例2
一种用于贯流式蒸汽锅炉水质检测的合金，以重量百分比计，包括镁85%、铝0.5%、锌6.5%、铜8%。按比例将上述金属混合后，按照专利cn101942581a的方法得到多孔镁合金，孔隙率为62%，制备过程中保持氮气氛围保护。
实施例3
一种用于贯流式蒸汽锅炉水质检测的合金，以重量百分比计，包括镁85%、铝0.5%、锌6.5%、铜8%。按比例将上述金属混合后，按照（bachfw,etal.productionandpropertiesoffoamedmagnesium.cellularmetalandpolymers,2005:44-80）的方法得到多孔镁合金，孔隙率为70%，制备过程中保持二氧化碳氛围保护。
实施例4
确定合金检测水质的合金腐蚀程度的标准：
按照国家标准gb／t1576—2008，选取4组已检测水质参数的超标水质样品和4组未超标水质样品，具体水质参见表1：
表1：水质样品的水质参数
分别取上述8组水质样品50g，加入到密封玻璃瓶中，放入90℃的烘箱中使水质样品达到90℃，然后分别加入3g实施例1中的合金，保持温度20min。然后将合金真空干燥，测量合金的质量变化以及观察合金的外观变化。8组样品，合金的质量降低分别为5.26%、7.35%、8.91%、4.85%、0.29%、0.86%、0.43%、1.51%，腐蚀程度与合金质量降低呈正相关，腐蚀部位颜色有所加深。另外，水质超标前腐蚀程度较低，超标后腐蚀程度急剧增大，因而合金作为水质检测的标准，能够有效防止水质对锅炉的损害。
实施例5
用合金检测贯流式蒸汽锅炉待测水质是否超标：
取待测水质样品，按照实施例4的方法用合金检测水质，结果合金质量降低1.26%，腐蚀程度和颜色变化低于超标水1-4，因此可以判断待测水质样品未超标。
从检测结果可知，检测时间仅需半小时左右，操作简单，不需要测量大量的水质参数，即可判断水质是否超标。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。