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设备清洗方案

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设备清洗方案

发布日期:2015-08-28 00:00 来源:http://www.jsdeon.com 点击:

  类似精细化工企业,生产产品的种类不断变化,迫使车间在接到生产任务后不断的变换设备配置,导致各种传热设备的公用工程不断变化,这也给设备的保养和维护带来很多问题。目前,从运行的实际情况看,我们使用的大多数换热器和带夹套的反应设备在导热方面都存在问题,主要表现在进出设备的介质温差较小,换热效果差,即使加大循环量也不能够完全满足换热需求。其根本原因是在换热器表面存在影响换热效果的因素,分析大致有以下几点:


  1、 长时间采用循环水做冷却介质的设备,由于换热表面的温度变化,致使循环水中的钙镁离子在换热表面形成不溶性碳酸盐(俗称水垢),这种水垢对设备换热能力的影响是致命的,它的导热能力仅为金属的几十到几百分之一


  2、 循环水中带有尘土、绒毛、藻类等物质,这些东西随着循环水进入换热器后,在流速变化或者流体流动方向变化时,有一定的沉积,时间久了,就会沉积在换热器的死角或者换热表面,造成换热效果下降,甚至堵塞换热器减小换热面积。在车间检修和改造过程中,我们打开的管壳式换热器循环水/盐水一侧经常会发现这种现象。聚集的污泥还会在局部形成电解腐蚀现象,导致换热管变薄。


  3、 蒸汽、盐水、循环水等公用工程经常切换的反应设备夹套,传热效果下降的主要原因除了上述的水垢、污泥等杂物的影响外,还存在金属氧化物,附着在设备内表面,或者脱落造成局部堵塞的现象,这就直接会导致工作介质不能顺利通过节点到达换热面的现象。


  针对以上几种影像设备换热效果的因素,因地制宜地制定一套易操作、成本低、周期短、效果好的方案,是解决这一问题的关键。经查阅相关资料,结合公司自身的特点,将这些设备的清洗大致分成物理清洗和化学清洗两部分,针对容易解体,便于安装的设备,比如说金属浮头式列管换热器,采用物理清洗加化学清洗结合的方式;一些不便拆解,形状和结构复杂的设备,因为物理清洗不能直接接触到附着物,所以只能进行化学清洗,在清洗过程中监测清洗液的性质变化,从而判断清洗的效果。 

  一、物理清洗


  通过物理或机械方法对管线表面的污垢给予一定冲击力使其剥离脱落。采用的方法有高压水射流清洗、旋转机械清洗、吸引清洗及超声波清洗等,这种做法在之前制冷机组冷凝器的除垢过程中得到验证,是最直接的可以观察到除垢效果的办法,特点是投入少,效果直接,缺点是适用面较窄,多数换热设备的结构都不适宜用此方法除垢。


  二、化学清洗


  简单地说就是利用污垢的化学性质特点,采用一些药剂进行化学反应,进而达到设备清洗的目的。而影响我们设备换热效果的三个主要原因中,第一和第三种都是和采取化学清洗的方法进行除垢。在进行化学清洗过程中,也会对第二种因素有积极影响。


  化学清洗简单地说就是酸洗——冲洗——中和钝化的过程。


  ① 适用于碳钢材质的酸洗清洗液的配方为:


  盐酸6%~10%,缓蚀剂Lan—826 (一种性能优异的通用型酸洗缓蚀剂,适用于多种有机酸、无机酸的化学清洗,具有优良的抑制钢在酸洗时吸收氢的能力和抑制Fe3+ 加速腐蚀能力)0.2%~0.25%。


  在线酸洗设备的方法,将进出设备的阀门关闭,并拆解阀门与设备的连接口,排出残存在设备内的水。之后将清洗泵(流量为5.0m3/h,扬程15米氟合金离心泵或者PP材质聚丙烯1吋气动隔膜泵)出口与设备进水口用衬氟软管相连,设备回水口与清洗液储槽相连,将事先按照配方配置好的清洗液用泵打入设备中,当有清洗液返回时,说明设备内已经充满清洗液,之后再用泵进行循环清洗。在循环过程中每隔一定时间(30min)检测1次清洗液的酸浓度,如果清洗液浓度过低需要补加清洗液,最终清洗液浓度不再降低,基本稳定,此时可以视为酸洗结束,停止循环并将酸洗液彻底排入预先准备好的塑料桶,此酰洗过程大约2.5~3.0h。如果被清洗的设备换热面积为20㎡,假设表面水垢层厚度为0.8mm,那么,总体积为:20000*0.8=1.6*10-3m3,约折合摩尔数为:43.5摩尔,需要消耗30%盐酸量为:10.6Kg(实际消耗量跟水垢层厚度有关,也需要一定的过量),在进行清洗时可以按照这个比例进行估算。


  为了去除残留的酸洗液和系统内脱落的固体颗粒以及后续的漂洗和钝化处理。需要在酸洗过后用清水进行冲洗,冲洗过程中检测清水的PH值变化,直至达到或者接近进水的PH值,方可视为冲洗结束。


  冲洗结束后利用柠檬酸铵与系统内残留的铁离子络合并除去系统内在水冲洗过程中形成的浮锈,使系统总铁离子浓度降低、以保证后面钝化效果。漂洗液配方为:


  柠檬酸0.2%~0.5%,加氨水调至pH=3.5~4.0,缓蚀剂Lan-826  0.1%~0.2%。  


  把此漂洗液用泵打入系统,有条件的话,漂洗温度最好维持在80℃±5℃,控制pH=3.5~4.0。每20min检测一次漂洗液浓度和铁离子浓度,当漂洗液浓度和总铁离子浓度达到平衡即可结束漂洗,漂洗时间约2~3h


  中和钝化工序,中和目的是去除残余酸液,钝化是为了防止酸洗后处于活化状态的金属表面重新氧化而产生二次浮锈。漂洗结束后,如溶液中铁离子含量小于500mg/kg时可直接用氨水调节pH=9~10,之后加入钝化液进行钝化处理。若铁离子含量大于500mg/kg时应继续进行漂洗,如果漂洗液浓度过低,需要更换漂洗液继续漂洗至溶液中铁离子含量小于500mg/kg后,再加入氨水调节PH值=9~10,最后加入钝化液进行钝化处理。


  钝化液配方为:


  亚硝酸钠1%~2%,纯碱0.5%~1.0%,按照以上比例加入到漂洗液中,不停用泵打循环,钝化温度维持在40~60℃,钝化处理过程中要确保钝化液达到设备每一个角落,确保钝化效果。钝化过程每30min检测一次pH值和温度。钝化时间一般为3~4h。


  以上清洗工作完成后,用清水冲洗设备,之后恢复管件和阀门,将设备进行打压试密,因为在酸性清洗过程中,有可能因为换热器本身使用年限较久,或者局部有严重腐蚀现象而导致设备损坏,所以打压试密这一过程非常重要,只有确保设备完全没有问题方可投入生产使用。


  设备清洗成本


  根据以上清洗方案,我们要做这件事情的投入大约有以下几项:


  1、  做一台设备清洗车,这台车属于移动设备,大致配置是,一个300L立式RPP敞口(或者半敞口)储罐,φ800*800,配套一台循环泵,流量为5.0m3/h,扬程15米氟合金离心泵或者PP材质聚丙烯1吋气动隔膜泵,与之连接的软管。——这个投资基本上是一次性投入)。


  2、  购买柠檬酸,lan-826,氨水等药剂,盐酸我们厂区内已有。这部分属于消耗部分,根据设备换热面积的大小而决定配置清洗液的量。 至于这些药品的采购成本,暂时未去了解。


  设备清洗周期:


  按照以上方案进行设备清洗,清洗要求的时间加上前期准备以及后续处理时间,应该会在15小时之内结束一台设备的清洗。


相关标签:喷涂设备

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