1. 理化性质检测

• 外观与形态分析
  • 颜色、质地、分层结构观察（初步判断污染源类型）。
  • 微观形貌分析（如扫描电镜/SEM，观察垢层孔隙率、晶体结构等）。
• 物理参数测试
  • 厚度（超声波测厚仪或显微镜测量，评估结垢严重程度）。
  • 硬度（显微硬度计，反映垢层致密性与清除难度）。
  • 密度（比重法，辅助判断成分类型）。

2. 化学成分分析

• 无机成分检测
  • 常量元素：钙（Ca²⁺）、镁（Mg²⁺）、硅（SiO₂）、铁（Fe）、铝（Al）、硫酸盐（SO₄²⁻）、碳酸盐（CO₃²⁻）等（通过X射线荧光光谱/XRF、离子色谱/IC测定）。
  • 微量元素：铜（Cu）、锌（Zn）、氯（Cl⁻）等（电感耦合等离子体发射光谱/ICP-OES）。
  • 晶体结构分析：X射线衍射（XRD）确定垢中矿物相（如碳酸钙、硫酸钙、硅酸盐等）。
• 有机成分检测
  • 油污、聚合物残留、微生物代谢产物（傅里叶红外光谱/FTIR、气相色谱-质谱/GC-MS）。
• 水分与灼烧减量
  • 105℃烘干法测游离水，550℃高温灼烧测有机物及结晶水含量。

3. 微生物分析（针对生物垢）

• 细菌总数、铁细菌、硫酸盐还原菌（SRB）等（培养基培养法或PCR检测）。
• 藻类、真菌鉴定（显微镜观察、DNA测序）。

4. 腐蚀产物关联分析

• 氧化铁（Fe₂O₃、Fe₃O₄）、硫化亚铁（FeS）等（判断是否由腐蚀引发结垢）。
• 垢层与金属基体的结合方式（金相分析）。

5. 功能性测试

• 热稳定性：差示扫描量热法（DSC）评估垢层在高温下的分解特性。
• 溶解性实验：酸/碱/螯合剂溶解性测试（指导化学清洗方案）。

1. 设备类型：如锅炉垢以钙镁盐为主，需重点检测硬度离子；冷却塔垢可能含微生物及硅酸盐。
2. 工况条件：高温高压环境易生成致密硅垢，需结合XRD分析；含油系统需增加有机物检测。
3. 问题导向：若设备存在异常腐蚀，需增加铁氧化物及硫化物分析。

1. 成因诊断：明确结垢主因（水质过硬、微生物滋生、腐蚀产物堆积等）。
2. 风险预警：
   • 硬垢导致传热效率下降（如锅炉热阻增加10%可致能耗上升2%）。
   • 生物垢引发局部腐蚀或堵塞管道。
3. 优化对策：
   • 调整水处理工艺（如阻垢剂配方）。
   • 制定清洗方案（机械清洗或化学清洗选择）。
   • 改进设备材质或运行参数。

1. 采样规范：避免污染，记录取样位置、时间及工况参数。
2. 参照标准：
   • ASTM D887（工业水沉积物取样标准）
   • GB/T 14637（工业循环冷却水中硫酸盐还原菌测定）
   • ISO 10304（离子色谱法测定水质中阴离子）