防蝕經濟效益.分析與解決技術
總彙系列：1.CNS/EER/積垢/熱傳熱力綜合系列、2.CNS/EER系列/應用、3.總彙.水處理化工技術、4.總彙.水處理術語、5.EER工程.文章總彙、6.E平台-水處理技術
水處理技術系列：1.空調水質污染計算、2.EER問題與改善方法.原理、3.化工技術解說(1)、4.(2)、5.空調技師-水處理設計技術、6承包商水處理技術、7水處理.實用技術及市場狀況
CNS系列檔案：CNS、AHRI技術、CNS、AHRI技術要點、EER節能技術90%、空調主機EER量測驗析實務技術、EER全年確效技術、冰機EER.基準值技術及運用SOP
EER與積垢浪費檔案：EER訪測.經濟部、綠基會實測、費用展開表、LCC 20年比較表、積垢與LMTD公式演算、積垢熱傳熱力分析、LMTD公式演算筆記、節能術語解釋及技能說明
工程效益系列：費用展開表、工程經濟效益評比、偷工減料、損害業主權益
EER改善成效檢驗系列：懶人包(0)、(1)、(2)、穩態EER技術(1)、(2)、(3)
成效驗析實務系列：EER驗證分析實務(1)、(2)、EER驗證分析系統畫面
趨近溫度系列：趨近溫度的謬思(1)、(2)、(3)原來一直都錯了、(4)謬思的實證
防蝕技術系列：1腐蝕測試.SOP、2腐蝕試片、3腐蝕照片與防蝕效益、4冷卻水管腐蝕破管
防蝕效益系列：1冷卻水處理腐蝕率標準、2水處理防蝕經濟效益技術
法令系列：1水處理採購與法令、2水處理與能源管理法、3水處理與技師法、4.EER工程帶動空調產業發展、5.ESCO產業發展的契機、6水處理與偽造文書、7承商水處理技術
業主系列：1主機EER改善.第一步、2業主進階技術、3基本功、4.CUS/EUS發包範例.解說、5業主再進階技術、6運轉EER改善專案、7精明購買家.知識經濟、8水處理送審範例解說
監造系列：搶標下.業主監造技術(1)、(2)、(3)
【大綱】 在假貨充斥空調水處理業中，新湧就是信用、專業 TOP BOTTOM
一、緣起 A. 出現的問題
二、水系統設備與管材
A. 防蝕.經濟效益的分母 B. 水系統防蝕品質要求 C. 經濟效益的計算
三、解決這些問題的方法
A. 洩漏後的系統分析 B. 現實狀況 C. 重複投資舉例
四、水防蝕的經濟效益
A. 化學式與物理式水防蝕技術的風險分析 B. 化學式與物理式經濟效益計算
C. 無形經濟效益 D. 綜合經濟效益
【內容】 在假貨充斥空調水處理業中，新湧就是信用、專業 TOP BOTTOM
30~40年來空調業界的雙重困擾之處，尤其是施工採購送審未達CNS 12575防垢成效標準卻假冒者，就是不真、就是假貨，充斥在空調水處理業中；防垢防蝕在水處理中為相輔相成的技術，水處理業界都知道，毋庸贅述。
要言之，由M&V節能量測驗證程式518,400筆/年運轉資料庫可依序提供：EER測試(CNS 12575)取得動態EER→依水溫負載群組→取得穩態EER→依相同水溫負載及週、月、季、半年、年之時序比較分析→確定防垢成效之檢驗結果。
一、緣起
最近幾年常遇到空調業主及其使用單位問起：水管路使用多年的腐蝕問題。以水處理專業的立場而論，實在不樂見這些問題發生，因為已發生的腐蝕是無法可回復原狀的，只剩下一個問題，就是：減低腐蝕率。故障維修是被迫的處置，嚴格說來，不屬於水處理的專業化工技術領域，所以本文不談論故障維修這層面。經濟效益分析有助於選用合適的防蝕技術。
水處理專業常被請教的問題，整理及分類如下：
A. 出現的問題 大綱 TOP BOTTOM
- 管壁表面已經腐蝕，且常常達相當深度，剩餘管壁厚度的餘命
- 有些管路已經有洩漏、或不只一處洩漏
- 腐蝕物附著感測器、閥件…等表面，影響功能或感測遲鈍、關不死…等問題
解決這些問題的方法，請參見下文。
二、水系統設備與管材
水系統擁有各式各樣設備及組件，如：空調之主機、泵浦、空調箱、送風機，管路組件之各種閥件、管件，監控與量測之各類感測器、感知器、控制器…等等，再加上管路本身、總造價相當昂貴。
A.防蝕.經濟效益的分母
空調工程總造價都與水系統(包括主機及各種設備)有關，相當昂貴。換句話說，這造價為經濟效益的分母，就是龐大的數字。
早期空調工程的總造價約每1,000 RT，4,000~5,000萬元，近幾年來監控系統逐漸列入空調工程之中，各類感測器、感知器、控制器…等等，總造價提高至5,500~6,500萬元。這分母的數字愈來愈龐大。
B.水系統防蝕品質要求 大綱 TOP BOTTOM
1. 鋼管腐蝕率
冷卻水鋼管腐蝕率若控制在2 mpy (0.05 mm/yr)以下，彎頭、焊道等脆弱處1 mm厚度可有20年壽命(0.05 mm/yr * 20年=1.00 mm)，直管部分厚度可有多一倍40~70年壽命。但若以化學法僅控制在4 mpy (0.10 mm/yr)以下，則僅有10年壽命(0.10 mm/yr * 10年=1.00 mm)。
冰水若控制在1.0 mpy (0.025 mm/yr)以下，彎頭、焊道等脆弱處可有30~40年壽命(0.025 mm/yr * 40年=1.00 mm)，直管部分則60~90年壽命。
脆弱處解說：焊道容易有數十個數百個砂孔，腐蝕發生在一處，其他處也處於崩解洩漏之臨界點。第一處既然發生洩漏，可能幾天、幾週或幾月中，第二及其他處亦將發生洩漏。小管徑厚度較薄，焊道也隨之變薄，更形脆弱。船舶焊道一定重疊3層且經X光檢查砂孔，另增加檢查費用，空調焊道則只重疊2層且不經X光檢查，改以管路試壓檢查防漏，但仍難防止百密一疏之憾。
注意：工程品質要求以可靠度為評估標準。設計估算必須充分考慮選用設備的實況及施工、操作維修之各種可能風險及變數。前述20年壽命可能再1~5 年後(完工21~25年後)才會有洩漏現象發生，並非20年壽命後立即有洩漏現象發生。但亦可能15~18年就有洩漏情事，不過這砂孔是施工端之事，水處理只能做好防蝕技術，可用腐蝕試片測試；化學法的劑量偏差度高，且難以克服(有學理證實)，可靠度相當差，帝斯卡法的劑量無偏差度，具備相當可靠度，建議鋼管腐蝕率應控制在冷卻水2 mpy (0.05 mm/yr)以下，冰水1 mpy (0.025 mm/yr)以下，最符合業主權益。
2. 銅管腐蝕率
冷卻水、冰水銅管因為價格昂貴，且為熱交換發生處，通常厚度僅為1.0 mm，且冷凝器管外冷媒側有較疏的鰭片low fin(23~26山/吋)。若要降低至0.7 mm，且有較密的鰭片high fin(40山/吋)，甚至管內由平滑表面加工為螺紋管，提高熱交換率，則成本提高，而厚度減少。這種高效率銅管所必須配套的防蝕技術當然不言自明。
若以化學法控制腐蝕率在0.5 mpy (0.0125 mm/yr)以下，0.0125 mm/yr * 10年=0.125 mm；若提升技術控制在0.2~0.3 mpy (0.005~0.0075 mm/yr)以下，則壽命可延長一倍至20年，0.005~0.0075 mm/yr * 20年=0.1 ~ 0.15 mm。
注意：工程品質要求以可靠度為評估標準。設計估算必須充分考慮選用設備的實況及施工、操作維修之各種可能風險及變數。與鋼管腐蝕抑制相同的是，化學法的劑量偏差度高，且難以克服(有學理證實)，可靠度相當差，帝斯卡法的劑量無偏差度，具備相當可靠度，建議銅管腐蝕率應控制在冷卻水、冰水相同0.2 mpy (0.005 mm/yr)以下，最符合業主權益。
C. 經濟效益的計算 大綱 TOP BOTTOM
經濟效益的計算是採用A方案或B方案的腐蝕率品質要求，依據換算壽命及總造價估算經濟效益。這是世界通用的會計準則。
通用的會計準則採用「折舊費用」為科目名稱。例如：總造價為4,000萬元，壽命為20年時，折舊費用為4,000萬元/20年=200萬元/年；壽命為10年時，折舊費用為4,000萬元/10年=400萬元/年。
另外，壽命為變動值者，通常由申報者選擇，但國稅局要求選擇後不得任意變更。例如：壽命為5~10年，可由6個年限擇定其一，擇定後不得任意變更。若擇定8年時，折舊費用為4,000萬元/8年=500萬元/年。
三、解決這些問題的方法
這些頭痛醫頭式解決方法，都是“一開始就沒有採用正確的方法，出現問題以後的在被迫狀況下採用權宜對策”的方法，都不是正確的方法。正確的方法乃是正規設計及依據水處理科學、技術的落實執行。
A.洩漏後的系統分析 大綱 TOP BOTTOM
已發生的腐蝕除了眼前看得見的障礙(如滴水、或小流小噴之水洩漏)須解決以外，尚須注意已發生但看不見的隱藏地雷。這些地雷如：腐蝕物隨著水流以及日久後凝聚為較大顆粒的沉澱，附著在管路中各處。主要是：遇上狀況的每家使用者，幾年間都有重複投資的大量浪費，且都是遇到緊急狀況出現，被狀況所強迫處理。這是古代所說的“人無遠慮，必有近憂”。
系統分析是“在被迫狀況下”降低「重複投資、大金額的二度浪費」之發生。
系統分析的比較基準(或定義)是 “冰水防蝕品質要求”一節所述。
扼要來說，有一處洩漏，都必須心理有準備他處、多處都瀕臨洩漏邊緣，必須把握時間爭取預算，絕不能等到多處洩漏才動作。必須注意：長官被你逼預算之後，等事情告一段落算帳時，你無法洞燭機先、預做準備的這筆帳，一定算在你的頭上。運氣好沒算帳時，先別高興。這種管理不善的公司，若老是賞罰不明、搞不清楚狀況，競爭力不如人，下一輪景氣低潮可能面臨資遣或裁員的惡果。
時機：做好前述充分準備之後，就可從容等待管路汰舊換新的時機。
B.現實狀況
現實個案中，業主單位操作人員素質通常缺乏化工技術訓練，主管亦無人能全盤掌握實際狀況。亦即所評估及分析者，都只是部分狀況，並非社會所樂見的方式。
由於100年來世界的大樓缺少這種"腐蝕後"市場需求，全球並未發展真正的「障礙評估及分析技術」，都是"腐蝕前"的防蝕技術，遑論台灣的水處理業界。故，以水處理專業的立場而論，“冰水防蝕品質要求”一節所述者，是唯一明確、可靠的準則。
台灣現實個案中，冰水管路鋼材腐蝕率可能都超過5~10 mpy或以上，甚至達15~25 mpy。嚴重者5年就有多處洩漏。因為純水的鋼材腐蝕率為25~30 mpy，自來水pH約為7.5~7.8，腐蝕率約15~25 mpy。
C.重複投資舉例 大綱 TOP BOTTOM
前述管路汰舊換新的系統分析，做好準備，屬必要的投資。超過必要者，都屬「二度浪費」的重複投資。重複投資的比較基準(或定義)仍是 “水管路防蝕品質要求”一節所述。
管路重複投資：焊道第一處發生洩漏，緊急焊接修補。第二及其他處亦將發生洩漏。每一次都只有焊接修補一處，尚未洩漏處不可能焊接修補。直到多處焊接修補、疲於奔命時，才考慮全部管路汰舊換新。
管路組件重複投資：各種閥件、管件換新使用後，遇管路拆卸換新時，因拆裝工資高及拆下後管理不易，即使短期使用，也將被迫丟棄。這就是所謂的「二度浪費」。
四、水管路防蝕的經濟效益
化學式及物理式帝斯卡機冰水防蝕技術都屬常用技術。但因台灣空調系統操作人員素質通常缺乏化工技術訓練，化學冰水防蝕技術的風險遠高於物理式帝斯卡機，換句話說，可靠度低於物理式帝斯卡機。所以雖然初設成本化學式低於物理式帝斯卡機，但綜合考慮之後，物理式帝斯卡機的經濟效益大於化學式，且有相當差異。
A.化學式與物理式帝斯卡機水系蓊防蝕技術的風險分析
化學冰水防蝕技術功能需倚賴例行性的檢測殘留濃度。藥劑殘留濃度須達最低值以上才有防蝕效果。操作人員缺乏化工技術訓練，絕大多數並未依正確的防蝕技術執行，而採行放任方式，結局就是如第一段所言，出現問題才來求救，卻是已經無法挽回的問題。執行落差所造成的風險就顯得相當大。每一萬棟大樓空調，20年(7,300天) 的成效達前述品質標準者，不超過100棟。亦即99%低於標準。當然現實的台灣20年來有許許多多苟延殘喘的案例，那些屬於貧窮心態的大樓個案，相當普遍存在台灣社會。這是過去20年來台灣一直存在的問題，不僅韓國不齒與台灣相提並論，一段時間連菲律賓都認為他們的經濟成長率都高於比台灣了。
1. 化學式及其變動值之濃度 大綱 TOP BOTTOM
化學式冰水防蝕技術鋼材腐蝕率理論值可達1~3 mpy，視各廠商藥劑成效而定。實際上10年後即使有水處理廠商支援，鋼材腐蝕率仍會增加至 3~8 mpy，主因是防蝕藥劑會因反應作用及水量在維修或洩漏正常排掉而降低濃度低於限值，此時腐蝕率提高了，只是何時達限值是無人能知道的。若無水處理廠商的化工技術支援，鋼材腐蝕率會增加至5~12 mpy，已屬嚴重程度。
現實個案的化學式冰水防蝕腐蝕率10年內常是變動值，因為實際濃度往往處於變動中。維修泵浦、送風機、閥門、感測器…等流失水量無法量測，流失冰水藥劑量也屬無法得知。
2.物理式處理非屬變動值之濃度
物理式帝斯卡機並無前述執行之必要性，並無前述風險存在，而能達到標準，非屬變動值。主因是防蝕處理與冰水泵浦運轉連動，只要冰水運轉流動帝斯卡機就能發揮功能，10年後仍可達1 mpy以下。
B.化學式與物理式(帝斯卡機)經濟效益計算
傳統空調工程冰水系統造價約每1,000 RT，3,600~4,500萬元；加上監控系統造價提高約5,000~6,000萬元。
化學式鋼材腐蝕率由前述變動值擇定平均之6 mpy，其壽命擇定為7年。折舊計算為3,600 ~ 4,500萬元/7年 = 514~643萬元/年。
物理式帝斯卡機腐蝕率非屬變動值，為1 mpy，其壽命擇定為40年。折舊計算為3,600 ~ 4,500萬元/40年 = 90~113萬元/年。
二者差異為514~643萬元/年－90~113萬元/年=444~530萬元/年=3,108 ~ 3,710萬元/7年 = 17,760 ~ 21,200萬元/40年。此差異有如天文數字之大。
C.無形經濟效益 大綱 TOP BOTTOM
無形經濟效益即是難以估算之經濟效益。冰水系統的設備如：空調箱、送風機與其管路都在前台的營運區域以及行政管理部門 (營運支援) 區域，經濟效益都以營業額為分母，其數值遠大於冰水系統造價。維修及汰換工程對營運、營業額所造成的影響遠大於單純之維修材料工資估算。
D.綜合經濟效益
經濟效益加入無形經濟效益、壽命週期因素，綜合評估及分析結果，物理式帝斯卡機冰水防蝕技術投資的經濟效益遠大於化學式。
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