换热器酸洗技术方案.doc

_循环水系统化学清洗、预膜施工一、化学清洗的目的及意义在循环水系统运行中，一因为冷却水系统为敞开式散热，因此会有大量的灰尘及二氧化硫等杂质沉积于设备内；，二由于补充水水质差或水处理达不到标准则产生水垢；再者由于补充水中含有大量的溶解氧，溶解氧会和管道热交换器发生氧化反应，产生腐蚀现象。系统内部所聚结污垢会造成设备运行压力过高，热交换率下降，堵塞管道，降低产品质量，造成蠕动损坏、腐蚀损坏，水资源浪费等现象，影响材料与设备使用寿命，引发安全事故，增加运行成本等。清洗后在干净的金属表面进行钝化预膜，就是用化学的方法在金属表面形成一层致密的高分子氧化膜，使氧化腐蚀不再发生，对保护设备和管道的完好起到很好的作用。二、工程范围及工程量*公司循环冷却水系统化学清洗预膜，系统总循环水量： *m3/h；保有水量*m3/h。包括各种材质换热器碳钢、铜、不锈钢。三、技术分析系统中的设备、管道在制造、运输和安装过程中会产生大量的污垢。这些污垢主要以轧制鳞皮、有机污物、氧化铁锈、泥沙、焊渣等为主，残存在系统内部，形成混合污垢，对设备造成腐蚀。 根据贵公司提供的循环水水样分析数据，由于要求浓缩倍率较高，在未清洗投入运行后随着时间推移及其它附浊物的沉淀和析出，会影响换热效果；鉴于我公司对该循环水系统以上两点及数据的技术分析结果判断，对该系统的化学清洗预膜是很有必要的。四、化学清洗前的准备4.1、清洗前的准备4.1.1、清洗剂、清洗设备、检测仪器等材料的到位，并对其进行认真检查，安全存放。4.1.2、管理人员及技术施工人员进场，并招开现场协调会，安排各自具体的工作。4.1.3、根据现场的实际情况，指定更详细的施工组织计划，严格按照工艺标准及甲方的要求施工。4.1.4、组织所有人员学习安全知识，结合该厂的实际情况，制定详细的施工方案，并组织学习落实责任到人。4.2、临时系统的建立4.2.1、认真查看该生产线的走向，设备等情况。对所清洗的设备管线进行详细了解。4.2.2、检查确认管线系统的材质、设备、仪器仪表、旁通、阀门等情况。4.2.3、确定循环路线，拆除不参与清洗设备，仪表等，必要时可以对管线进行临时的修改，采用旁通，盲板，使系统形成密闭的循环系统。4.2.4、根据实际情况及厂方提供的清洗范围进行详细的划分，确定清洗系统，使系统无盲段，无死角，无气堵现象。4.2.5、系统循环正常，检查系统运行情况，检查系统的阀门，管路有无泄露现象。4.2.6、拆除仪表，对系统的流量计，温度计，压力表等仪器进行拆除登记，清洗完毕后专业人员进行复位。4.2.7、清洗现场隔离，对清洗作业现场，及所涉及到的管线，设备周围等进行隔离，并悬挂警示牌，防止闲杂人员进入清洗现场。五、工艺流程5.1、清洗工艺流程 该工程根据现场考察和甲方的具体要求我公司采用不停车在线化学清洗工艺，该工艺具有不影响生产，速度快，效果好等特点。在线清洗工艺流程： 循环水系统预洗测漏仪表的拆除和隔离化学缓蚀化学清洗置换冲洗钝化预膜检查验收设备复位清洗效果评定。5.1.1、施工现场考察工程技术人员现场进行详细勘察，制定详细的具体施工组织方案，安排具体的工作细节。5.1.2、仪表的拆除和隔离对系统检查后，对不参与系统清洗的旁道 、阀门、仪表仪器等进行盲板隔离。5.1.3、化学缓蚀该系统中设备多为不锈钢和铜材质，因铜质换器和不锈钢换热器换热效率高，所以管壁比较薄，因此在清洗过程中对缓蚀剂和清洗剂要求很高，控制比较严格。在清洗过程中，为了防止清洗剂对管道和设备的腐蚀，该工程采用我公司自发研制的AD-901清洗剂，它具有抑制金属生绣腐蚀的无机物和有机物，能防止或减缓酸洗过程中金属的腐蚀，保证被清洗设备在酸洗除垢的同时，不遭受酸液的腐蚀破坏。一次性按预算加入足量的缓蚀剂，保证缓蚀率保持在99%以上，对设备几乎没有腐蚀作用。5.1.4、化学清洗设备系统运行正常后，在清洗箱中按照比例配置清洗液，并用加药泵注入系统进行循环，在循环池内挂入清洗腐蚀试片（碳钢、铜、不锈钢），同时检测清洗液中的各项指标如：pH值、铁离子浓度、流量、温度等，最后按照清洗技术方案进行调试控制。该工程采用复合清洗技术，即以AD-901清洗剂为主配合渗透剂、缓蚀剂、水垢剥离剂、除垢剂等协同作用，具有安全、高效、无毒无害、无腐蚀的特点，彻底清洗氧化铁、三氧化二铁、四氧化三铁、水垢、生物粘泥等污垢。化学清洗时控制检测的项目和工艺：药品名称浓度控制温度清洗时间pH值监测项目清洗剂1000mg/L常温16h4.5-6.5浊度、Fe2+、温度、（1次/60min）缓蚀剂30mg/L氟化物0.5 mg/L还原剂0.5 mg/L5.1.5、置换冲洗化学清洗结束后，取出试片进行分析；用清水对管道设备进行置换冲洗。5.1.6、钝化预膜5.1.6.1、目的从设备安装调试到正常运行是一个较长的过程，由于各种因素的影响，难免会在金属表面产生一些油污、浮锈及污垢，这些都会促进腐蚀及污垢沉积，清洗的目的就是通过药剂作用，进行除油、除锈、除垢使金属表面恢复清洁状态，为预膜处理作好准备。5.1.6.2、药剂AD-901清洗剂本品由聚磷酸盐、羧酸共聚物、表面活性剂、高效阻垢缓蚀剂等组成。易溶于水，能迅速去除金属表面油污、水垢、泥沙、铁锈等，对金属无腐蚀，并可捕集水中的铜离子，避免在钢铁表面产生电偶腐蚀，投加浓度为1000mg/L。5.1.6.3、操作步骤（1）关闭补充水阀，降低循环水池的水位至较低安全水位，关闭排污阀，保证系统在清洗期间不跑水。（2）将计算量的清洗剂缓慢投加到系统集水池中。（3）将已处理并称重的碳钢和黄铜、不锈钢挂片各一块置入冷却塔下面的水池中。（4）控制系统的pH值在4.5-6.5之间。（用工业硫酸调节）（5）在清洗过程中应分析监测PH、浊度、总铁、Ca2+。（6）清洗时间一般为1216小时。（7）清洗结束，对循环水进行置换。5.1.6.4、结束条件当系统中水的总铁、浊度、Ca2+升高到最高值，或有下降趋势时，结束清洗工序。5.1.6.5、分析项目及频次分析项目频 次备 注pH值1次/小时控制在3.56.5之间浊度1次/小时判断清洗进况总铁1次/小时判断清洗进况Ca2+1次/小时判断清洗进况5.1.6.6、注意事项清洗过程中维持系统最大循环量。5.1.6.7、清洗质量要求（1）投加清洗剂后，调节pH值为3.56.5之间，浊度、总铁、钙离子应有明显上升。（2）清洗过程中碳钢腐蚀速度10g/m2h，黄铜、不锈钢腐蚀速度1g/m2h。5.2、一次置换水采取大排大补的方式进行水质置换，约2436小时，具体视系统水质状况而定，当pH6，浊度小于20mg/L时，即可结束一次置换转入预膜工序。5.3、预膜工序5.3.1、目的系统内设备和管道经化学清洗后，金属本体裸露在水中，为防止其再发生腐蚀保证正常运行时药剂的补膜、修膜功能，应进行预膜处理。5.3.2、药剂AD-908预膜剂本品为磷系预膜剂，由聚磷酸盐、金属盐及添加剂组成，能在金属表面快速形成一层致密的化学沉淀保护膜，防止设备产生腐蚀。投加浓度为350mg/L。5.3.3、药剂投加地点：集水池。5.3.4、操作步骤（1）关闭补充水阀，降低循环水池的水位至较低安全水位，关闭排污阀，保证系统在预膜期间不跑水。（2）将计算量的AD-908预膜剂一次性投加到系统集水池中。（3）用工业硫酸调节pH，控制pH在3.5-7.0之间。（4）药剂循环2小时后，可在集水池和冷却塔下挂上挂片，以监测预膜效果。（5）预膜过程中应分析监测pH、总磷。5.3.5、结束条件预膜时间一般为24-36小时，预膜结束后置换水转入正常运行阶段（具体可根据预膜片的表面状况来定）。5.3.6、分析项目及频次分析项目频 次备 注pH值1次/2小时控制在3.57.0之间总磷（以PO43-计）1次/4小时30-150mg/L5.3.7、注意事项预膜过程中循环水的pH值需严格控制。pH值控制在5.5-7.0之间。5.3.8、预膜质量要求经预膜后，监测挂片上应有明显的蓝紫色色晕。5.4、二次置换水采用大排大补的方式进行置换。当无机磷5mg/L时停止置换，转入正常运行。5.5、检查验收清洗完毕后，甲乙双方共同验收，乙方出具检测报告，并对该工程进行评定。5.6、设备复位清洗完毕后，恢复原有设备系统的安装。5.7、清洗效果评定清洗结束后，双方对该工程的质量，技术，安全，服务等进行综合评定，并进入日常的水处理程序。六、化学清洗中的质量控制6.1、概述化学清洗工程质量控制就是对清洗原材料，清洗工艺流程的实施，操作，清洗废液处理，检查验收等各个环节进行全程的监控，清洗过程控制确保工程质量符合工艺规定要求，杜绝清洗事故的发生。一般分为原料控制、工艺流程控制、检查验收三部分。其中工艺流程又分为工艺准备过程控制、清洗工艺控制、废液处理过程控制。通过对清洗过程控制的分解，保证做到责任到人，分工明确，可追溯性强的特点。6.2、原材料的控制6.2.1、原材料控制的目的化学清洗对象一般都处于非正常工作状态，因此必须根据化学清洗技术方案严格控制原材料质量指标和技术参数。清洗所用的清洗剂、缓蚀剂、钝化剂和其他助剂必须是合格的产品。6.2.2、清洗剂质量的控制清洗剂是影响工程质量的主要因素，因此要考虑清洗剂的应用范围，品质对清洗质量的影响等。具体指标如下：有效含量98%，硫酸根1%，含量0.01%，氯离子含量0.005%，必须达到化工部一等品标准。6.2.3、缓蚀剂质量控制 缓蚀剂应该在清洗温度以及清洗剂的清洗氛围下该缓蚀剂保持稳定性。在所有的介质规定的清洗条件下，该缓蚀剂能保证被清洗的材料无晶间腐蚀倾向，同时还要考虑清洗结束后设备投入使用后对设备的潜在影响等 ，对于该工程要达到以下标准：有效含量85%，杂质0.1%，缓蚀率98.5%6.2.4、钝化剂材料的控制钝化剂无统一的规定，但是对金属表面的钝化必须保证达到一定的标准，产品必须符合国家标准。6.3、工艺流程的控制6.3.1、工艺控制的目的工艺控制是化学清洗过程中最关键的一步，成功的控制工艺过程对清洗质量、安全等有很重要的作用6.3.2、工艺准备过程控制清洗前对设备、装置进行隔离处理，将清洗对象从整个生产工艺中隔离出来，对仪器、仪表等拆除，对拆除的零部件进行登记造册由专人保管。开始前，检查设备情况完好并做相关记录。同时进行水实验，避免清洗过程中的跑、冒、滴、漏等发生6.3.3、清洗工艺过程的控制清洗工艺过程的控制是靠对化学清洗每个环节的检测项目进行分析，通过化验分析数据来实现过程的控制。清洗过程主要涉及技术方案中每步清洗必须检测的项目，一般化学清洗主要对现场操作工艺条件如浓度、温度、pH值、铁离子浓度、流量、速度、腐蚀等指标进行监控，以达到控制的目的。6.3.3.1、浓度控制清洗浓度是关系到清洗质量和保证设备安全的基本因素。一般情况下，清洗浓度越高，清洗速度越快，但对设备的腐蚀就越大。同时造成材料浪费。因此清洗浓度应该控制在技术指标允许的范围基础上越小越好。6.3.3.2、温度控制温度直接影响化学清洗的反应速度。温度每升高一度清洗速度提高一倍。温度一般要求控制在缓蚀剂的最佳使用范围之内。6.3.3.4、pH值的控制在清洗过程中，清洗、漂洗、钝化预膜等pH值对工艺的影响很大。在清洗过程中根据工艺要求和施工规范对pH值进行调整，达到工艺要求。6.3.3.5、腐蚀控制化学清洗过程中，化学药剂对所清洗设备产生的腐蚀状态，腐蚀速度以及腐蚀相关信息进行检测，进而通过对检测的信息对化学清洗过程的缓蚀剂及其它缓蚀措施进行控制。七、设备及材料清洗剂、缓蚀剂、钝化预膜剂。清洗剂AD-901专用清洗剂，本品为有机复合酸，pH3，化学性质稳定，淡黄色固体，主要用于各种氧化物沉淀物及碳酸盐垢类的清洗，是清洗的主要药剂。该清洗剂为复合配型，因此具有效果好、速度快、腐蚀性小、无毒等特点。缓蚀剂AD-904高效缓蚀剂，本产品呈中性。化学性质稳定，对钢铁、铜、铝、不锈钢等有良好的缓蚀作用，缓蚀率可达99.8%以上，使药剂对设备几乎没有腐蚀作用。钝化预膜剂AD-908高效钝化预膜剂，pH6，呈中性，由多种有机物复配而成，对各种碳钢、不锈钢和铜都有良好的钝化作用。刚清洗过的金属表面的化学性质特别活泼，预膜剂的作用就是在金属表面形成一层致密的沉积膜，该膜形成后性能十分稳定，对水流的摩檫力，氧气的氧化性有很强的稳定性，从而保护金属表面。八、化学清洗验收质量标准 在设备清洗结束后，应按照有关规定对设备的清洗质量进行检查，并在此基础上进行效果评定。进行效果评定时，既要根据检查的结果，也要参考清洗系统中所安装的挂片实验等进行综合评定。8.1、除垢率（净洗率）的测定除垢率的测定可由下式计算：A =（W0W1）/W0100%式中 A 除垢率W0清洗前单位面积的垢量W1清洗后单位面积的垢量8.2、钝化效果的评定8.2.1、由腐蚀试片评价钝化效果当系统中充满钝化液时，将腐蚀试片悬挂于钝化液和清洗系统中，由试片表面状况和必要的实验评价钝化效果。8.2.2、硫酸铜法将30%的硫酸铜中和到近中性，将其滴加到试片上，观察在多少时间不出现镀铜现象，一般时间应大约10s。8.2.3、电化学法对钝化液中的试样进行线性极化测量，对比进行钝化处理的试样，由所测的RP值，可以相对的比较钝化效果。8.3、质