隨著現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展,冷卻水的使用量越來越大,同時大量循環(huán)交換設(shè)備中存在的水垢由于得不到科學(xué)的清洗,導(dǎo)致了能源的消耗和環(huán)境的破壞,在設(shè)備遭到損害的同時降低了運行效率。冷卻水在熱交換過程中,由于冷媒流體(冷凍水)吸收了工作流體(冷卻水)的熱量,使其溫度上升,此時原來溶于水中的Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2在溫度的作用下析出CO2生成微溶于水的CaCO3和MgCO3。當(dāng)這些結(jié)晶物不斷地沉積于換熱器表面,便形成了很硬的水垢,不但影響了換熱效率,同時增加了能耗,甚至還會因冷卻水的流量不足和壓力降低導(dǎo)致停機、停產(chǎn)。一些人認為設(shè)備清洗只有在嚴重影響生產(chǎn)的情況下才會考慮,其不知水垢的生成在不斷影響著企業(yè)的能耗,吞噬著企業(yè)的利潤。
清洗在化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)過程中,由于很多方面的原因,換熱器設(shè)備等和管道線路線中都會產(chǎn)生很多如結(jié)焦、油污垢、水垢、沉積物、腐蝕產(chǎn)物、聚合物、菌類、藻類、粘泥等污垢。
產(chǎn)生的這些污垢會使設(shè)備和管道線路失效,裝置系統(tǒng)會發(fā)生生產(chǎn)下降,能耗、物耗增加等不良情況,污垢腐蝕特別嚴重時還會使流程中斷,裝置系統(tǒng)被迫停產(chǎn),直接造成各種造成經(jīng)濟損失,甚至還有可能發(fā)生惡性生產(chǎn)事故。
在科學(xué)發(fā)展的今天要想完全的避免污垢的產(chǎn)生是幾乎不可能的,所以,換熱器等設(shè)備的清洗便成為供熱、工業(yè)生產(chǎn),尤其是石油化工及熱電工廠生產(chǎn)中所不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)。
換熱器清洗行業(yè)清洗 一般采用:化學(xué)清洗和高壓水射流清洗兩種方法。但長期以來傳統(tǒng)的清洗工藝及處理方法:如機械方法(刮、刷)、阻垢等等,在不能有效解決問題的同時對設(shè)備本身以及人體、環(huán)境造成嚴重損害。
換熱器清洗的意義:
(1)改善設(shè)備外觀,凈化和美化環(huán)境。清除廠房、建筑物、運輸工具的內(nèi)外表面的污垢,還其本來面目,可達到改善其外觀,凈化環(huán)境的目的。
(2)維持正常生產(chǎn),延長設(shè)備壽命。清除原材料表面污垢,可保持材料的表面性質(zhì),保證后續(xù)生產(chǎn)工序的實施。定期或清理生產(chǎn)設(shè)備的污垢,可維持設(shè)備正常運行,控制設(shè)備腐蝕,延長設(shè)備使用壽命。
(3)提高生產(chǎn)能力,改善產(chǎn)品質(zhì)量。清除原材料表面的污染物,可達到保持其良好的后加工性能,提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。設(shè)備的定期清洗,可以維持其應(yīng)有的生產(chǎn)能力,減少污垢對產(chǎn)品性能的影響。
(4)減少能源消耗,降低生產(chǎn)成本。換熱器定期清洗不但可以減少原材料及能源的消耗,提高生產(chǎn)效率,也使生產(chǎn)成本大大降低。
(5)減少生產(chǎn)事故,有利人體健康。清洗污垢可以減少因生產(chǎn)工藝與設(shè)備原因引起的各種事故以及對環(huán)境與人身的傷害。清洗殺菌、消毒、清除放射性污染等,有利人體健康。
板式換熱器清洗結(jié)垢的方式
1、 清洗劑的選擇
清洗劑的選擇,目前采用的是酸洗,它包括有機酸和無機酸。有機酸主要有:草酸、甲酸等。無機酸主要有:鹽酸、硝酸等。根據(jù)換熱器結(jié)垢和工藝、材質(zhì)和水垢成分分析得出:
1)換熱器流通面積小,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,清洗液若產(chǎn)生沉淀不易排放。
2)換熱器材質(zhì)為鎳鈦合金,使用鹽酸為清洗液.容易對板片產(chǎn)生強腐蝕,縮短換熱器的使用壽命。
通過反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn),選擇甲酸作為清洗液效果最佳。在甲酸清洗液中加入緩沖劑和表面活性劑,清洗效果更好,并可降低清洗液對板片的腐蝕。通過對水垢樣本的化學(xué)試驗研究表明,甲酸能夠有效地清除水垢。通過酸液浸泡試驗,發(fā)現(xiàn)甲酸能有效地清除附在板片上的水垢,同時它對換熱器板片的腐蝕作用也很小。
2、 清除水垢的基本原理
1)溶解作用:酸溶液容易與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發(fā)生反應(yīng),生成易溶化合物,使水垢溶解。
2)剝離作用:酸溶液能溶解金屬表面的氧化物.破壞與水垢的結(jié)合。從而使附著在金屬氧化物表面的水垢剝離。并脫落下來。
3)氣掀作用:酸溶液與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發(fā)生反應(yīng)后,產(chǎn)生大量的二氧化碳。二氧化碳氣體在溢出過程中。對于難溶或溶解較慢的水垢層,具有一定的掀動力,使水垢從換熱器受熱表面脫落下來。
4)疏松作用:對于含有硅酸鹽和硫酸鹽混合水垢,由于鈣、鎂、碳酸鹽和鐵的氧化物在酸溶液中溶解,殘留的水垢會變得疏松,很容易被流動的酸溶液沖刷下來。
3、 清洗水垢的工藝要求
1)酸洗溫度:提升酸洗溫度有利于提高除垢效果.如果溫度過高就會加劇酸洗液對換熱器板片的腐蝕,通過反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn),酸洗溫度控制在60~E為宜。
2)酸洗液濃度:根據(jù)反復(fù)試驗得出,酸洗液應(yīng)按甲酸81.O%、水17.O%、緩沖劑1.2%、表面活性劑0.8%的濃度配制,清洗效果極佳。
3)酸洗方法及時間:酸洗方法應(yīng)以靜態(tài)浸泡和動態(tài)循環(huán)相結(jié)合的方法進行。酸洗時間為先靜態(tài)浸泡2 h,然后動態(tài)循環(huán)3~4 h。在酸洗過程中應(yīng)經(jīng)常取樣化驗酸洗濃度,當(dāng)相鄰兩次化驗濃度差值低于0.2%時,即可認為酸洗反應(yīng)結(jié)束。
4)鈍化處理:酸洗結(jié)束后,板式換熱器表面的水垢和金屬氧化物絕大部分被溶解脫落,暴露出嶄新的金屬,極易腐蝕,因此在酸洗后,對換熱器板片進行鈍化處理。
4、 清洗水垢的具體步驟
1)沖冼:酸洗前,先對換熱器進行開式?jīng)_洗,使換熱器內(nèi)部沒有泥、垢等雜質(zhì),這樣既能提高酸洗的效果,也可降低酸洗的耗酸量。
2)將清洗液倒人清洗設(shè)備,然后再注入換熱器中。
3)酸洗:將注滿酸溶液的換熱器靜態(tài)浸泡2h。然后連續(xù)動態(tài)循環(huán)3~4 h。其間每隔0.5 h進行正反交替清洗。酸洗結(jié)束后,若酸液pH值大于2,酸液可重復(fù)使用,否則,應(yīng)將酸洗液稀釋中和后排掉。
4)堿洗:酸洗結(jié)束后,用NaOH,Na,PO ,軟化水按一定的比例配制好,利用動態(tài)循環(huán)的方式對換熱器進行堿洗,達到酸堿中和,使換熱器板片不再腐蝕。
5)水洗:堿洗結(jié)束后,用清潔的軟化水.反復(fù)對換熱器進行沖洗0.5 h,將換熱器內(nèi)的殘渣徹底沖洗干凈。
6)記錄:清洗過程中,應(yīng)嚴格記錄各步驟的時間,以檢查清洗效果??傊逑唇Y(jié)束后,要對換熱器進行打壓試驗。合格后方可使用。
3 、防止板式換熱器結(jié)垢的措施
1)運行中嚴把水質(zhì)關(guān),必須對系統(tǒng)中的水和軟化罐中的軟化水進行嚴格的水質(zhì)化驗,合格后才能注人管網(wǎng)中。
2)新的系統(tǒng)投運時,應(yīng)將換熱器與系統(tǒng)分開,進行一段時間的循環(huán)后,再將換熱器并人系統(tǒng)中.以避免管網(wǎng)中雜質(zhì)進入換熱器。
3)在整個系統(tǒng)中,除污器和過濾器應(yīng)當(dāng)進行不定期的清理外,還應(yīng)當(dāng)保持管網(wǎng)中的清潔,以防止換熱器堵塞。
管式換熱器清洗非常必要,若長時間不清洗,換熱器設(shè)備等和管道線路線中都會產(chǎn)生很多如結(jié)焦、油污垢、水垢、沉積物、腐蝕產(chǎn)物、聚合物、菌類、藻類、粘泥等污垢。產(chǎn)生的這些污垢會使設(shè)備和管道線路失效,裝置系統(tǒng)會發(fā)生生產(chǎn)下降,能耗、物耗增加等不良情況,污垢腐蝕特別嚴重時還會使流程中斷,裝置系統(tǒng)被迫停產(chǎn),直接造成各種造成經(jīng)濟損失,甚至還有可能發(fā)生惡性生產(chǎn)事故。在科學(xué)發(fā)展的今天要想完全的避免污垢的產(chǎn)生是幾乎不可能的,所以,換熱器等設(shè)備的清洗便成為工業(yè)生產(chǎn),尤其是石油化工及熱電工廠生產(chǎn)中所不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)。當(dāng)然,換熱器的清洗比較復(fù)雜而且專業(yè),建議請專業(yè)清洗公司來做。
換熱器清洗最緊要的工作程序
第一步:除垢清洗。在清洗槽循環(huán)水內(nèi)按比例加入配置好的除垢清洗劑,進行鍋爐清洗除垢,根據(jù)垢量多少確定清洗循環(huán)的時間和加入藥劑多少,確認全部垢質(zhì)清洗下來之后轉(zhuǎn)入下一步清洗程序。
第二步:清水清洗。將清洗設(shè)備和鍋爐連接好后,要用清水循環(huán)清洗10分鐘,檢查系統(tǒng)狀態(tài),是否有泄漏,同時將浮銹清洗掉。
第三步:剝離防腐清洗。按比例在清洗槽循環(huán)水內(nèi)加入表面剝離劑和緩釋劑,循環(huán)清洗20分鐘,使垢質(zhì)和清洗的各部件的分離,同時對沒有結(jié)垢的物體表面進行防腐處理,防止除垢清洗時清洗劑對清洗部件產(chǎn)生腐蝕。
第四步:鈍化鍍膜處理。加入鈍化鍍膜劑,對鍋爐清洗系統(tǒng)進行鈍化鍍膜處理,防治管路和部件腐蝕以及新的銹垢生成。
換熱器清洗的意義:
第一:提高換熱效率,節(jié)約能源;
第二:延長設(shè)備使用壽命
第三:提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量
第四:減少經(jīng)濟損失