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换热器的化学酸洗清洗

来源: 发布时间:2020-05-14 151 次浏览

天然气处理厂有很多精馏塔,用于产品的分离操作,各精馏塔使用热交换设备进行产品的冷凝和冷却。热交换设备

天然气处理厂有很多精馏塔,用于产品的分离操作,各精馏塔使用热交换设备进行产品的冷凝和冷却。热交换设备以列管式热交换器为主,使用的冷却介质为循环水,使循环水闭路运转,通过热交换器吸收装置的热量。换热器的长期运行会引起管壁结垢,影响换热器的传热效果,结垢严重时,会堵塞换热设备的管束,不能正常生产。换热器中的污垢成分复杂,有细菌和藻类沉积物,有污泥沉淀物,主要以碳酸盐垢为主。

本文对碳酸盐水垢清洗系统的建立及应用进行了深入探讨。

1.酸洗溶液的制备

1.1选择清洗溶剂——盐酸要求所选择的溶剂对水垢具有良好的溶解作用,在设备结构材料、设备的再投入和清洗过程中不含有有害物质,对设备材料的腐蚀性小,或者可以通过缓蚀剂有效抑制。根据上述要求,用盐酸清洗碳酸盐水垢最合适,不仅廉价酸洗效果好,而且不易发生氢脆和点蚀,与碳酸盐水垢反应生成的氯化钙易溶于水。盐酸的质量标准应满足GB320-93的要求:总酸度≥31%、铁含量≤0.01%、砷含量s0.0001%、烧结残渣≤0.15%、氧化物≤0.01%。

1.2选择缓蚀剂盐酸中的氯离子具有促进金属腐蚀产物快速活化溶解的有利作用和引起钝化材料表面钝化膜局部破坏诱发小孔腐蚀的不利作用,也可与金属基质反应。因此,必须在盐酸清洗液中添加缓蚀剂。在清洗温度范围内,缓蚀剂稳定,清洗材料无晶界腐蚀倾向,无选择性腐蚀,无脱组分腐蚀,无点蚀,在盐酸溶液中的腐蚀缓解效果好,腐蚀速度仅在一侧,应在5g/m以下。盐酸清洗液及缓蚀剂的使用条件。

根据上表的缓蚀剂的缓蚀剂效果,作为酸洗缓蚀剂选择了Lan-826。Lan-826是我国于1984年开发的众多酸洗缓蚀剂,对多种清洗用酸(无机酸、有机酸、氧化性酸、非氧化性酸)具有高效的缓蚀作用,具有抗氢渗透和三价铁离子的腐蚀促进作用。其气味小、毒性低、不燃,广泛应用于我国的工业清洗。

1.3选择钝化剂进行化学清洗后金属表面的化学性质活泼易生锈,需要进行钝化处理。铁钝化的原因是,在其表面形成不溶性氧化物膜,铁失去电子溶解,阻碍阳极反应,腐蚀速度大幅度降低。磷酸三钠是最常用的钢铁钝化剂,常与碱性燃烧(NaOH)结合使用,可在钢铁表面形成以铁氧化物为主的钝化膜。磷酸三钠质量标准:纯度≥98%。

1.4表面活性剂,为了提高酸洗液的洗净效果,可以添加适量的剥离剂。氨基酸型两性表面活性剂在具有一定杀菌能力的同时,污泥剥离能力也好,对盐垢有松散、剥离作用,有利于盐垢的清洗。

将要清洗的设备与系统隔离,连接到酸洗系统生产线上,保证酸洗效果,为了不让循环液短路成为清洗死角,更好选择低进高的送液方式。储液罐不能密闭开口部,以便生成的CO、气体能够充分排出,同时,为了防止酸洗液被气体夹住带出,罐的液面水平应为3/5以上。

2.酸洗液的调制罐中加入水,打开循环泵,向洗净的热交换器中加入水,水能够正常循环后停止供水。加水过程中测量水量,根据加水量计算添加的盐酸量和药剂量。酸洗液配合比:盐酸浓度(HCL含量)为10%左右,缓蚀剂lan-826为0.4%,剥离剂为1%.其中盐酸浓度过低则清洗效果差,清洗时间长,浓度过高则反应快,难以控制。

循环泵继续运转,使药剂和水充分混合,避免局部酸液过浓,禁用缓蚀剂,增加腐蚀。

3.酸洗工艺在酸洗开始时产生大量CO。如果气体泄漏,随着酸洗液的浓度降低,CO2的生成速度也降低,CO2的生成量显着减少的情况下,对酸洗液中的盐酸浓度进行取样,其浓度不足5%的情况下,迅速将盐酸补充到规定范围内,保证酸洗质量。水垢的清洗中,CO、析出时的鼓泡和崩解、水垢剥离的作用加速清洗,酸洗中反应过快时,减少冷凝器的输液量或暂时停止泵,送酸直到反应缓和。酸洗后期,每20分钟测定一次盐酸浓度,两次测定结果差异大,几乎没有气体发生时可以停泵,酸洗工艺整体结束。在含有氧化铁的高水垢清洗过程中,清洗液中的Fe*上升会破坏缓蚀剂的缓蚀作用,在金属表面产生点蚀。通常,在酸洗液中加入0.05%的0.1%的肼,将fe+还原成Fe2*,将Fe+的质量分率抑制在0.03%以下。

4.清洗和钝化酸洗后,用压缩空气(或蒸汽)挤出清洗系统的酸洗液,清洗5分钟,用清水清洗,使PH上升到6-7。

洗净结束后,立即按处方配制钝化液对冷凝器进行钝化处理,烧制其中3%磷酸三钠、0.5%碱。如果有条件的话,可以使蒸汽通过钝化剂,将钝化液的温度控制在50-60℃,钝化时间为3小时,常温下进行钝化的话,可以适度地延长钝化时间,更好是6~8小时。钝化结束后,用压缩空气(或蒸汽)挤出钝化液,与酸洗液中和,废液合格后排出。

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