冶金動(dòng)力2012年第METALLURGICAL POWER總第149螯合清洗在循環(huán)水系統(tǒng)的應(yīng)用方惠娟,陸燕(常州精科霞峰精細(xì)化工有限公司江蘇常州21302)【摘要】對(duì)于不能用無(wú)機(jī)酸調(diào)pH值且pH值要求大于3的清洗條件,通過(guò)有機(jī)酸清洗劑先去除垢類(lèi)物質(zhì),然后用鳘合清洗劑鰲合除銹取得良好的處理效果,可以為同類(lèi)型清洗處理提供借鑒?！娟P(guān)鍵詞】鰲合清洗;循環(huán)水系統(tǒng);銹垢;腐蝕率【中圖分類(lèi)號(hào)】T085【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】006-6764(2012)01-0068-03Application of Chelating Cleaning in Circulating Water SystemFANG Hui-juan, LU Ya(Changzhou Jinco Xiafeng Fine Chemica Co, Lid, Changzhou, Jiangsu 213022, Chin[Abstract] In the cleaning case that the ph can not be adjusted by inorganic acid, andthe ph needs above 3, the organic acid cleaning agent can be used to removee scalefouling first, then the chelating cleaning agent is adopted to remove the rust. It has achievedsatisfactory effect and gives a reference to similar cleaning.I Key words] chelating cleaning; circulating water system; removal of rust; corrosion rate1引言在設(shè)計(jì)整體清洗方案時(shí)考慮到該循環(huán)水系統(tǒng)的某化工集團(tuán)甲醇廠建于二十世紀(jì)九十年代,擁特點(diǎn)有50萬(wàn)噸年煤制甲醇的生產(chǎn)能力。配套的循環(huán)水循環(huán)水量和保有水量大;系統(tǒng)循環(huán)水量45000m}/h,保有水量15000m3,設(shè)系統(tǒng)腐蝕和結(jié)垢問(wèn)題同時(shí)存在;備材質(zhì)為碳鋼、不銹鋼、銅補(bǔ)充水是預(yù)處理后的河清洗過(guò)程不加酸控制pH大于3.0;水,屬于高硬度、高堿度的水質(zhì)。由于生產(chǎn)系統(tǒng)時(shí)開(kāi)保證清洗效果。時(shí)停,有時(shí)連續(xù)停運(yùn)三~五個(gè)月,系統(tǒng)腐蝕和結(jié)垢問(wèn)常規(guī)的無(wú)機(jī)酸+緩蝕劑清洗方案,一個(gè)是無(wú)機(jī)酸題都很突出換熱器銹蝕和結(jié)垢較多清循環(huán)水水池投加不方便另一個(gè)是無(wú)機(jī)酸對(duì)設(shè)備管道傾蝕大。該發(fā)現(xiàn)水池里有棕褐色銹渣。方案清洗垢類(lèi)物質(zhì)快速?gòu)氐?清洗銹蝕則需要在較補(bǔ)充水水質(zhì)數(shù)據(jù):低p值。電導(dǎo)率1050μsem目前常用的是有機(jī)酸清洗方案,有機(jī)酸通常為pH:740;氨基磺酸、檸檬酸、草酸等,該方案對(duì)設(shè)備管道傾蝕濁度07NTU小,在低pH范圍對(duì)垢類(lèi)物質(zhì)清洗明顯但是對(duì)銹蝕鈣硬〔以CaCO3計(jì))21472mg/去除效果有限。總硬度(以CaCO3計(jì):59566mg/L鑒于該循環(huán)水系統(tǒng)的特點(diǎn)和清洗條件限制,我總堿度(以CaCO3計(jì)):32514mg/L們選用以有機(jī)酸為主的JC-161銹垢清洗劑先對(duì)系Ch:240.74mg/L統(tǒng)的垢類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行有效清除,然后用以多種有機(jī)鰲SO2:14799mg/合劑為主的C-167鰲合清洗劑對(duì)銹蝕進(jìn)行螯合去總鐵008mg/L除,雙管齊下實(shí)現(xiàn)良好清洗效果。為了確保生產(chǎn)裝置的正常運(yùn)行,廠家要求對(duì)循JC-161清洗劑主要以有機(jī)酸為主,添加表面活環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)清洗預(yù)膜處理,提出冷態(tài)清洗、熱性劑、多種緩蝕劑及助洗劑,具有去除垢類(lèi)物質(zhì)快速態(tài)預(yù)膜、不加酸控制清洗過(guò)程pH大于30的清洗·及對(duì)金屬傾蝕性小等特點(diǎn)整合清洗劑JC-167由多要求。種有機(jī)螯合劑、分散劑、表面活性劑、高分子多元共2清洗方案設(shè)計(jì)聚物等復(fù)合而成,對(duì)系統(tǒng)中的污垢、垢類(lèi)物質(zhì)及鐵銹2012年第1期冶金動(dòng)力總第149期METALLURGICAL POWER有良好的滲透、分散、螯合作用,特別是對(duì)于銹蝕產(chǎn)清洗期間監(jiān)測(cè)掛片腐蝕率情況如表1。物通過(guò)與鐵的腐蝕產(chǎn)物形成穩(wěn)定的螯合物,從而將衰1監(jiān)測(cè)掛片腐蝕率情況銹蝕產(chǎn)物從設(shè)備上有效清除。材質(zhì)3清洗方案實(shí)施失重|腐蝕率/(bmh)平均腐蝕率本次化學(xué)清洗分三步進(jìn)行:0.17351.72碳鋼180(1)先進(jìn)行殺生粘泥剝離;0.18831.87(2)后進(jìn)行化學(xué)除銹除垢處理;001610.16黃銅0.17(3)最后進(jìn)行預(yù)膜處理。001850.183.1殺菌剝離不銹鋼00355停止循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)水和排水,在保證生產(chǎn)000350035系統(tǒng)運(yùn)行需要的前提下,將系統(tǒng)水位降至工藝允許掛片腐蝕率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗質(zhì)的最低水位。加入50-100mgL的氧化性殺菌劑,量標(biāo)準(zhǔn)》(HGT2387-200)碳鋼6gm3h,銅及合金運(yùn)行12h加入150-200mg的剝離劑運(yùn)行12h。2gm2h大排大補(bǔ)至濁度≤15NTU轉(zhuǎn)入化學(xué)清洗。33熱態(tài)預(yù)膜32除銹、垢清洗預(yù)膜階段生產(chǎn)已經(jīng)在運(yùn)行,有熱負(fù)荷。在系統(tǒng)壓力允許范圍內(nèi),盡可能加速循環(huán),使水關(guān)閉排污閥減少補(bǔ)水量至維持正常運(yùn)行。投加流速不低于1.5m/s。加入JC-161銹垢清洗劑700XF-32l1分散劑100mg,1h后,再投加Jc-262mgL,控制pH30-55循環(huán)12h后加入500mg/.預(yù)膜劑300上mgL,循環(huán)2h后測(cè)定循環(huán)水中總L的JC-167整合清洗劑,直至循環(huán)水中總鐵、濁度、磷濃度不低于100mgL,若低于100mg/L,則補(bǔ)加鈣離子趨向穩(wěn)定。過(guò)程中投加剩余的300 mg/L JC-JC-262或者正常用的緩蝕劑?？刂蒲h(huán)水pH在161銹垢清洗劑使循環(huán)水pH穩(wěn)定在30-5.5。大排60-7.0。運(yùn)行24-36h,結(jié)束預(yù)膜處理,開(kāi)大排污及大補(bǔ),使循環(huán)水總鐵小于1mgL,濁度小于15補(bǔ)水進(jìn)行置換,置換到循環(huán)水總磷小于10mg/L、總NTU,轉(zhuǎn)入預(yù)膜處理。鐵小于1mg,轉(zhuǎn)人正常運(yùn)行。每隔1~2h測(cè)定循環(huán)水pH濁度一次,每4h預(yù)膜結(jié)束取出掛片,可見(jiàn)明顯藍(lán)紫色色暈,用硫測(cè)總鐵、鈣離子、總硬度一次。酸銅滴定平均顯色時(shí)間為41s,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10s(Hc總鐵/(嗎gT2387-2007)的要求。4505054清洗效果的評(píng)價(jià)在整個(gè)化學(xué)清洗過(guò)程中,循環(huán)水總鐵從1.13mg/L上升到3512me,清洗的鐵銹(以Fe3O4計(jì))約為715kgCa2從2067mg/L上升到450.5mg/L,10清除的垢類(lèi)物質(zhì)(以碳酸鈣計(jì))約為3657kg通過(guò)這次化學(xué)清洗,清除了水系統(tǒng)的大量垢類(lèi)h 8h 12h 16h 20h 24h 28h 32h 36h沉積物和銹蝕產(chǎn)物提高了換熱器熱交換效率降低圖1清洗中總鐵變化趨勢(shì)了能耗,節(jié)約了生產(chǎn)成本,也確保了生產(chǎn)裝置的穩(wěn)定500[ Ca"7(mg/L)運(yùn)行。4504005結(jié)論51無(wú)機(jī)酸清洗方案對(duì)垢類(lèi)物質(zhì)去除快速,清洗銹蝕物質(zhì)則需要在較低pH值;52有機(jī)酸清洗方案在低pH范圍對(duì)垢類(lèi)物質(zhì)清洗明顯,但對(duì)于銹蝕去除效果有限;53對(duì)于化學(xué)清洗過(guò)程不允許加酸,pH值需要控制在大于3的情況下,要去除系統(tǒng)中存在的垢類(lèi)物04hh12h16h20h24h28h32h3f6h質(zhì)和銹蝕產(chǎn)物,通過(guò)有機(jī)酸為主的清洗劑先對(duì)系統(tǒng)圖2清洗中鈣離子變化趨勢(shì)的垢類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行有效清除,(下轉(zhuǎn)第72頁(yè))冶金動(dòng)力2012年第1期METALLURGICAL POWER總第149期出水路43換熱效果W↓清洗后換熱效果明顯提高軟水進(jìn)出口溫差在6-7℃之間。,見(jiàn)表2。表2蒸發(fā)式冷卻器清洗前后軟水進(jìn)出口溫度數(shù)據(jù)報(bào)表h=正tK4144144u44后洗后出清洗后軟分J209/水溫度體進(jìn)出可水溫度!水溫度進(jìn)出口溫差bo10.10溫差4140圖4清洗過(guò)程系統(tǒng)圖3.5高壓水射流清洗2#4138化學(xué)清洗結(jié)束后,除垢率約為70%左右,因而414036776再利用高壓水射流進(jìn)行沖洗。根據(jù)垢質(zhì)堅(jiān)硬度和粘合度的實(shí)際情況,確定清洗壓力為700kg左右,最5#41334終達(dá)到清洗的技術(shù)要求。3700036水沖洗及鈍化,恢復(fù)運(yùn)行41系統(tǒng)重新注人清水,開(kāi)循環(huán)泵沖洗后排放。43367776鈍化工藝及步驟41(1)配液槽內(nèi)注入適量清水放入試片將鈍化5結(jié)束語(yǔ)劑和鈍化促進(jìn)劑投入配液槽攪拌均勻。近年來(lái)蒸發(fā)式冷卻器在閉路冷卻循環(huán)中使用越2)開(kāi)泵循環(huán)循環(huán)12-24h,鈍化廢液中和處來(lái)越多,目前已在冶金行業(yè)中的軟水閉路循環(huán)冷卻理后排放溶液。系統(tǒng)、電力行業(yè)的軟水閉路循環(huán)冷卻系統(tǒng)、空調(diào)領(lǐng)域〔3)清水沖洗系統(tǒng)拆除臨時(shí)系統(tǒng),設(shè)備恢復(fù)。閉路循環(huán)冷卻系統(tǒng)、石化行業(yè)的閉路循環(huán)冷卻系統(tǒng)(4)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境衛(wèi)生打掃,清洗、鈍化結(jié)束。中得到廣泛應(yīng)用,并未應(yīng)用領(lǐng)域的企事業(yè)單位帶來(lái)4清洗效果了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但此設(shè)備運(yùn)行中的按照《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗導(dǎo)則》(C/BT2387-清洗維護(hù)工作對(duì)設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要。由2007)要求,對(duì)設(shè)備化學(xué)清洗效果進(jìn)行了檢查,結(jié)果于環(huán)境和水質(zhì)影響設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行,換熱管壁會(huì)產(chǎn)生如下:結(jié)垢現(xiàn)象,使換熱效果降低,勢(shì)必加大能耗,增加企4.1腐蝕率控制業(yè)運(yùn)行成本,最經(jīng)濟(jì)和有效的處理方法就是對(duì)蒸發(fā)根據(jù)腐蝕指示試片的測(cè)量,9臺(tái)設(shè)備腐蝕總量式冷卻器換熱管進(jìn)行定期清洗維護(hù),以實(shí)現(xiàn)其長(zhǎng)期均<2gm2,腐蝕速率均<02gm3h,平均腐蝕總量為高效的運(yùn)行。1215g/m2;各項(xiàng)指標(biāo)均遠(yuǎn)小于《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗參考文獻(xiàn)]導(dǎo)則》(GBT2387-2007)的標(biāo)準(zhǔn),也小于我公司要求1竇照英實(shí)用化學(xué)清洗技術(shù)M北京:化學(xué)工業(yè)出版社200的腐蝕總量<24gm2,腐蝕速率<2gm2h的標(biāo)準(zhǔn)清張?zhí)靹傥g劑M北京:化學(xué)工業(yè)出版社20洗質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良。收稿日期:2011-07-0642清洗除垢率作者簡(jiǎn)介:李麗(1976-),女,199年7月畢業(yè)于太原理工大學(xué)熱能管束表面基本無(wú)垢除垢效果明顯。工程系,工程師現(xiàn)從事鋼鐵企業(yè)循環(huán)水及設(shè)備運(yùn)行管理工作。(上接第69頁(yè))然后用以多種有機(jī)整合劑為主整和優(yōu)化。的螯合清洗劑對(duì)銹蝕進(jìn)行螯合去除,雙管齊下,能收稿日期:2011-10-14夠取得良好清洗效果作者簡(jiǎn)介:方惠娟(1968-),女,大專(zhuān)學(xué)歷現(xiàn)從事水處理技術(shù)服務(wù)54該清洗方案避免了無(wú)機(jī)酸投加的危險(xiǎn)性對(duì)設(shè)工備傾蝕性小,對(duì)銹垢清洗效果好,今后將進(jìn)一步調(diào)