CN103510097B

CN103510097B - 凝汽器低腐蚀高净度化学清洗方法

Info

Publication number: CN103510097B
Application number: CN201210216999.4A
Authority: CN
Inventors: 黄冠土
Original assignee: Clean Industry Cleaning Link Water Treatment Science And Technology Ltd Is Preced With In Hangzhou
Current assignee: Clean Industry Cleaning Link Water Treatment Science And Technology Ltd Is Preced With In Hangzhou
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2032-06-26
Also published as: CN103510097A

Abstract

本发明公开了一种凝汽器低腐蚀高净度化学清洗方法，该方法的清洗流程为：初步冲洗及泄漏检查→加入杀菌粘泥剥离剂清洗软垢→加入Lan-826多用酸洗缓蚀剂和还原剂进行缓蚀处理→加入GJ-2E除锈除垢剂以及Lan-826多用酸洗缓蚀剂清除硬垢→用碱洗中和剂中和→钝化或预膜。本发明的有益效果是：充分清洁凝汽器生物粘泥；所采用的缓蚀方法降低了酸洗清洗剂对凝汽器管道的腐蚀，提高了凝汽器管道的使用寿命；同时所采用的酸洗清洗剂充分净化管道硬垢，管道净化更彻底；清洗时间短、除垢率高、劳动强度低、工艺简单，清洗之后的机组运气参数基本达到铭牌出力。

Description

凝汽器低腐蚀高净度化学清洗方法

技术领域

本发明涉及一种凝汽器低腐蚀高净度化学清洗方法。

背景技术

凝汽器（又称冷凝器）作为换热设备而被广泛运用于工业生产中，其利用循环冷却水冷却另一液体或者气体，在运转一至二年之后，凝汽器存在结水垢的问题，这不但直接影响冷却换热效果，而且还会出现生产进度减慢、气体压力升高、能耗增加、发电量下降等问题，因此清除凝汽器的污垢，恢复凝汽器的换热效果，对于工业企业提高生产效率、节约能源、安全生产都具有重要意义。

清洗凝汽器的现有技术主要分为物理清洗与化学清洗。其中，物理清洗主要包括人工捅洗、胶球清洗以及高压水喷射清洗，三种清洗方法不同程度都具有各自的弊端：人工捅洗只能清除软垢和少量的硬垢，清除不彻底，劳动强度大；胶球清洗只能清除软垢，对结成的硬垢则无法起作用；高压水喷射清洗劳动强度大、除垢率不高、清洗时间长，高压对凝汽器管的机械损伤严重，三种清洗方法的除垢率只能达到50-80%，由于凝汽器管内仍然结有残余污垢物，该部分残余污垢物可形成闭塞的局部浓缩区，造成铜管继续遭受腐蚀。

化学清洗利用化学反应清理除去凝汽器管路表面的污垢，我公司形成了一套详细的清洗除垢方案和多重防止腐蚀保护措施。清洗方案编制依据：中华人民共和国原化工部行业标准HG/T2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》，《火力发电厂凝汽器清洗及成膜导则》和业主方提供的有关凝汽器资料和数据。采用对凝汽器设备基本无腐蚀的粘泥剥离剂、缓蚀剂、促进剂、掩蔽剂、分散剂、表面活性剂等多种物质组成的有机酸系列清洗剂的化学清洗方法。凝汽器铜管或不锈钢管内的生物粘泥软垢、碳酸盐硬垢基本能清除干净，对设备也基本无腐蚀。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种凝汽器低腐蚀高净度化学清洗方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种凝汽器低腐蚀高净度化学清洗方法，特别适用于管材质为不锈钢、碳钢、铜的凝汽器低腐蚀高净度化学清洗方法，在凝汽器停机后关闭循环水进、出水阀，建立循环水池清洗系统，然后采用如下步骤对凝汽器进行化学清洗：初步冲洗及泄漏检查→清洗软垢→缓蚀处理→清除硬垢→中和→钝化或预膜，清洗具体流程为：

（a）初步冲洗及泄漏检查

对附着率低的污垢进行水冲洗，并检查系统是否泄漏，当流出系统的水的色泽、澄清度与水源相同时，冲洗结束；

（b）清洗软垢

在循环水系统加入杀菌粘泥剥离剂，定时取样分析，当杀菌粘泥剥离剂等时抽样两次浓度值相同时，结束该步骤；

（c）缓蚀处理

在清洗循环系统加入0.4%的Lan-826多用酸洗缓蚀剂和还原剂，循环浸泡时间1-2小时；

（d）清除硬垢

于清洗循环系统中加入GJ-2E除锈除垢剂以及Lan-826多用酸洗缓蚀剂，根据硬垢厚度循环清洗4-10小时；

（e）中和

用清洗水循环清洗，并用碱洗中和剂中和清洗水中的酸液，当出口处目测杂质不多、且ph值大于5时结束该步骤；

（f）钝化或预膜

如果凝汽器材质是不锈钢管，可采用自然钝化；如果凝汽器材质是碳钢或铜管，应投加金属预膜剂或铜预膜剂。

杀菌粘泥剥离剂的配方为：氧化性杀菌剂为1%，op-10为0.1%，三聚磷酸钠为0.1%，余量为水。

GJ-2E除锈除垢剂的配方为：5-6%硝酸，1%氟化钠，余量为水。

还原剂的配方为：硫脲：MBT=1:1，还原剂有还原腐蚀性很强的三价铁离子的作用和保护铜管的作用。

凝汽器结垢、影响换热效果的主要成因在于生物粘泥软垢和碳酸盐硬垢，污垢厚度厚薄不均，鉴于此，在步骤（b）中投入的杀菌粘泥剥离剂除前述的药剂之外还可选用由杭州冠洁工业清洗水处理科技有限公司生产的GJ-1B杀菌粘泥剥离剂，粘泥剥离清洗时同时添加“冠洁”牌分散剂和“冠洁”牌渗透剂清洗效果更好。

针对凝汽器中的硬水垢（碳酸盐水垢），采用各种有机酸、无机酸进行了大量的配制实验，从除垢率和腐蚀率方面综合考虑，研制了适合不锈钢、铜、碳钢各种材质的GJ-2E除锈除垢剂，清洗时加入复合金属缓蚀剂，根据凝汽器内硬垢厚度，循环清洗时间4-10小时，除垢率为98%以上，对各种材质的凝汽器基本无腐蚀。

本发明所用到的GJ-2E除锈除垢剂、GJ-1B杀菌粘泥剥离剂、冠洁”牌分散剂和“冠洁”牌渗透剂均由杭州冠洁工业清洗水处理科技有限公司生产。

常见的化学清洗在解决高净度和低腐蚀的问题上，无法在二者之间找到一个平衡点，因为低腐蚀和高净度是一个矛盾体，高净度就要增加药剂浓度，伴随而来的就是增加腐蚀；相反，低腐蚀就要减少药剂浓度，就会降低清洗的净度，而本发明较好了解决了该问题。

本发明的有益效果是：

（1）充分清洁凝汽器生物粘泥；

（2）所采用的缓蚀方法降低了酸洗清洗剂对凝汽器管道的腐蚀，提高了凝汽器管道的使用寿命；

（3）同时所采用的酸洗清洗剂充分净化管道硬垢，管道净化更彻底；

（4）清洗时间短、除垢率高、劳动强度低、工艺简单，清洗之后的机组运气参数基本达到铭牌出力。

附图说明

图1为本发明中临时清洗系统结构示意图。

图2为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种凝汽器低腐蚀高净度化学清洗方法，特别适用于管材质为不锈钢、碳钢、铜的凝汽器低腐蚀高净度化学清洗方法，在清洗之前须将凝汽器停机，并关闭循环水的进出水阀，加装盲板和进出法兰，在两侧凝汽器水室最上部加装50mm直径的排气管，以排除清洗时产生的大量气体，然后，建立临时清洗系统，在凝汽器3的进水管30、31和出水管30′、31′接入管道，循环槽1接出的管道设置控制阀21以及清洗泵22，并于凝汽器出水口处设置通向循环槽且带控制阀的管道，循环槽具有排水通道11，清洗水和清洗剂均直接投放于该循环槽中，在建立好该临时清洗系统后，按照如下步骤（流程如图2所示）进行清洗：

（a）初步冲洗及泄漏检查:对附着率低的污垢进行水冲洗，并检查系统是否泄漏，如有漏点及时进行处理，当流出系统的水的色泽、澄清度与水源相同时，冲洗结束；

（b）清洗软垢:在清洗循环系统投入氧化性杀菌剂1%，op-10乳化剂0.1%，三聚磷酸钠0.1%，定时取样分析，当药剂等时抽样两次浓度值相同时，结束该步骤，其中，该步骤所用试剂具有软化水的作用，增加杀菌效果步骤，清洗软垢的时间一般为2-3小时，该步骤中药剂的作用为杀灭循环水中菌藻和生物粘泥，降低其对设备的附着力，同时使清洗药剂渗透到污垢内部，并使剥离的粘泥污垢分散为小分子颗粒，悬浮于水中，避免二次沉积；

（c）缓蚀处理:在清洗循环系统加入0.4%的Lan-826多用酸洗缓蚀剂和还原剂，其中，还原剂的配方为：硫脲：MBT=1:1，循环浸泡时间1-2小时；

（d）清洗硬垢:在清洗循环系统投入5-6%的硝酸，1%的氟化钠，根据硬垢厚度循环清洗4-10小时，除垢清洗同时放置金属标准腐蚀试片，实时监测腐蚀率，酸洗终点的确定以化学分析结果为准，凝汽器清洗用酸量大，硝酸比氨基磺酸等有机酸价格低廉，更具经济性，氟化钠用于清洗硅酸盐等难溶垢，本发明人复配的清洗剂，配合缓蚀剂，比物理清洗洗净率更高，而且比一般的化学清洗腐蚀率更低，凝汽器结垢洗净率达到98%以上，对设备基本无腐蚀；

（e）中和:用清洗水循环清洗，并用碱洗中和剂中和清洗水中的酸液，当出口处目测杂质不多、且ph值大于5时结束该步骤，酸洗后的金属表面处于较高的活性状态，通过中和钝化的方法，可避免被清洗的金属表面重新氧化返锈；

（f）钝化或预膜:如果凝汽器材质是不锈钢管，可采用自然钝化；如果凝汽器材质是碳钢或铜管，应投加金属预膜剂或铜预膜剂。其中，铜管预膜采用水溶性甲基苯骈三氮唑500ppm。

凝汽器结垢、影响换热效果的主要成因在于生物粘泥软垢和碳酸盐硬垢，污垢厚度厚薄不均，鉴于此，选用1%的氧化性杀菌剂、0.1%的op-10乳化剂、0.1%的三聚磷酸钠，能使药剂快速渗透到生物粘泥内部，快速杀灭剥离生物粘泥，并分散为小微粒，悬浮在清洗液中，随清洗液排出，一般2-3小时即能将凝汽器中的软垢清洗干净，此复合药剂基本中性，且用量小，浓度低，对设备无腐蚀。

针对凝汽器中的硬水垢（碳酸盐水垢），采用各种有机酸、无机酸进行了大量的配制实验，从除垢率和腐蚀率方面综合考虑，研制了适合不锈钢、铜、碳钢各种材质的GJ-2E除锈除垢剂，清洗时加入Lan-826多用酸洗缓蚀剂，根据凝汽器内硬垢厚度，循环清洗时间4-10小时，除垢率为98%以上，对各种材质的凝汽器基本无腐蚀。

缓蚀剂在强酸（硫酸、硝酸、盐酸）清洗缓蚀率达99.7%，对于渗氢以及Fe³⁺加速腐蚀均具有良好的抑制能力。酸洗时金属不产生孔蚀，对设备腐蚀的保护方面效果很好，化学清洗水垢时，金属标准腐蚀试片监测显示对不锈钢、黄铜、碳钢等金属基本无腐蚀。

下表为化学清洗前后某机组运行参数：

冷凝器（凝汽器）结垢化学清洗前、后运行情况

	功率/MW	排汽温度/℃	凝汽器真空/kPa	凝结水温度/℃	凝汽器端差/℃
						化学清洗前情况	4.2	82	41	58	19
化学清洗后情况	5.9	42	60	44	10

某水泥余热电厂冷凝器（凝汽器）清洗时标准腐蚀试片（一型）清洗前后数据：

	黄铜6009#	黄铜3141#	不锈钢5111#	不锈钢5112#	紫铜3150#
						化学清洗前称重	22.1874g	20.9107g	18.9563g	19.1562g	22.5612g
化学清洗后称重	22.1809g	20.9100g	18.9560g	19.1562g	22.5609g

2012年2月和2012年3月，我公司分别对安徽枞阳海螺水泥万吨线和一万六千吨线余热电厂冷凝器（凝汽器）进行化学清洗，清洗时标准腐蚀试片（一型）清洗前后数据如下：

枞阳海螺清洗	黄铜4111#	黄铜4112#	不锈钢5305#	不锈钢5304#	碳钢1288#
						化学清洗前称重	21.0095g	20.2688g	23.0009g	22.2764g	18.2312g
化学清洗后称重	21.0070g	21.2654g	23.0009g	22.2763g	18.2223g

经过化学清洗，冷凝器（凝汽器）管内1.5mm的硬垢清除率达99%，标准腐蚀试片表面光洁，失重很小，基本无腐蚀现象，用户很满意。另据浙江省计量科学研究院2007年对我公司冷凝器铜管清洗现场监测，黄铜标准腐蚀试片的实时监测，一型黄铜试片初始重量22.20504克，清洗结束后称重22.20234克，基本无腐蚀。

本文略去对公知技术的描述，以示简明。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种凝汽器低腐蚀高净度化学清洗方法，在凝汽器停机后关闭循环水进、出水阀，建立循环水池清洗系统，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(a)初步冲洗及泄漏检查

(b)清洗软垢

(c)缓蚀处理

在清洗循环系统加入0.4％的Lan-826多用酸洗缓蚀剂和还原剂，循环浸泡时间1-2小时；

(d)清除硬垢

(e)中和

(f)钝化或预膜

如果凝汽器材质是不锈钢管，采用自然钝化；如果凝汽器材质是碳钢或铜管，应投加金属预膜剂或铜预膜剂；

其中，步骤(b)中杀菌粘泥剥离剂的配方为：氧化性杀菌剂为1％，op-10为0.1％，三聚磷酸钠为0.1％，余量为水；

其中，步骤(d)中GJ-2E除锈除垢剂的配方为：5-6％硝酸，1％氟化钠，余量为水；

其中，步骤(c)中还原剂的配方为：硫脲：MBT＝1:1。