CN110332849A - 一种核电站硼回系统蒸发器难溶垢化学清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核电站硼回系统蒸发器难溶垢化学清洗方法，包括如下步骤：S101、筛选复配清洗药剂；S102、清洗；S103、排污及冲洗；S104、钝化。本发明清洗方法可以清除蒸发器内结垢，避免因结垢影响蒸发器蒸发能力，延长蒸发器的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种蒸发器清洗方法，尤其是涉及一种核电站硼回系统蒸发器难溶垢化学清洗方法。
背景技术
核电站硼回蒸发器用于硼回废液处理系统中。废液系统用来处理带有放射性的废液，使蒸发后的二次蒸汽冷凝水放射性强度满足国家排放标准。蒸发后的蒸残液体积大为缩小，经固化处理后贮存，从而减少放射性废物的贮存体积。蒸发器主要由加热室和分离室两部分组成，也称为外加热式蒸发器。
秦山核电一厂废液处理系统硼回蒸发器已经运行二十多年，对蒸发器进行内部视频检查，检查结果显示，所有被检查零部件内表面均存在结垢现象，还存在一定程度的锈迹。
结垢后影响到设备蒸发能力，还容易造成应力腐蚀、点蚀和垢下腐蚀，影响设备使用寿命。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种对核电站硼回系统蒸发器难溶垢清洗效果较好的核电站硼回系统蒸发器难溶垢化学清洗方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种核电站硼回系统蒸发器难溶垢化学清洗方法，其特征在于，
其使用了如下清洗系统，所述清洗系统具有清洗槽，所述清洗槽处设置有第一管路、第二管路及第三管路，所述第一管路用于将清洗液输送至加热室入口处，所述第二管路用于将加热室顶部出口处的清洗液回送至清洗槽，所述第三管路用于将分离室顶部出口处的清洗液回送至清洗槽；其中，所述第一管路上设置循环泵，所述第一管路、第二管路及第三管路上均设置阀门；
该清洗方法包括如下步骤：
S101、选型复配清洗药剂：配制清洗药剂，包括18-22％重量份的GJ-2E除锈除垢剂，4-6％重量份的GJ-难溶垢螯合清洗剂以及0.3％重量份的金属缓蚀剂，余量为水；
S102、清洗：启动循环泵，将药剂加入清洗系统，采用低进高出方式清洗，循环清洗过程中，逐渐将清洗液加温至40-60℃，其中，清洗系统中清洗药剂浓度维持在6％以上；
清洗过程中，循环半小时，浸泡半小时；
清洗过程中，每隔1h，监测清洗药剂浓度，因与污垢反应后，药剂浓度会不断降低，需及时补充清洗药剂；
清洗过程中，从取样采样分析清洗液酸度含量变化，当药剂浓度基本稳定时，认为已经没有垢和药剂反应，本次清洗达到终点；
S103、排污及冲洗：首先，关闭循环泵，开启第四管路上的阀门排污；
然后开启循环泵，清洗系统工作，注满清水冲洗后排污至出水澄清；
S104、钝化：清洗槽中加入氧化性无机酸，用不含氯离子净水稀释至30-35％浓度，循环均匀后缓慢加温，控制温度在50℃以下，循环、浸泡3-4小时后排去；
钝化期间，采用蓝点法检验不锈钢试片钝化效果，直至完全形成钝化膜，完成钝化；
钝化完成后，清洗系统中采用净水冲洗至出水pH值为6～7，清洗结束。
优选的是：步骤S102中，清洗液pH值为0.5-1。
优选的是：清洗过程中，清洗槽内液位高度不大于清洗槽深度的四分之三。
优选的是：所述清洗槽处设置第四管路，所述第四管路上设置阀门，所述第四管路用于将清洗槽内废液排出。
优选的是：包括20％重量份的GJ-2E除锈除垢剂以及5％重量份的GJ-难溶垢螯合清洗剂，0.3％重量份金属缓蚀剂，余量为水。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明清洗方法可以清除蒸发器内结垢，避免因结垢影响蒸发器蒸发能力，延长蒸发器的使用寿命。
附图说明
图1为核电站硼回系统蒸发器难溶垢化学清洗系统结构图。
附图标记说明：100加热室，200分离室，11清洗槽，12第一管路，13第二管路，14第三管路，15第四管路。
具体实施方式
蒸发器垢样成分分析：根据重量组成判断，其中主要成分大致为磷酸氢钙约60％，酸不溶物21％，磷酸镁约15％，余量为其他杂质。
根据设备材质是不锈钢成分，因为有部分酸不溶物(难溶垢)存在，影响了除垢的时间和除垢率，在清洗剂的筛选上，我们采用二十多种清洗剂和助剂，经过多次溶垢实验。确定采用对不锈钢基本无腐蚀的GJ-2E除锈除垢剂，复配GJ-难溶垢螯合清洗剂作为主洗剂清洗除垢，然后用较高浓度氧化性无机酸进行钝化预膜的化学清洗预膜方法。
化学清洗包含蒸发器系统，其包含加热室和分离室两部分。从加热室底部泵入清洗剂(清洗液)，充满加热室、分离室后，从加热室、分离室顶部回流到清洗槽，低进高出，对整个系统清洗除垢，结垢清洗干净后对整个系统进行钝化预膜。使蒸发器恢复原设计的换热效率，并使蒸发器不锈钢表面形成耐腐蚀的钝化膜，延长设备使用寿命。
核电站硼回系统蒸发器难溶垢化学清洗方法使用了如下清洗系统，参见图1，所述清洗系统具有清洗槽，所述清洗槽处设置有第一管路、第二管路及第三管路，所述第一管路用于将清洗液输送至加热室入口处，所述第二管路用于将加热室顶部出口处的清洗液回送至清洗槽，所述第三管路用于将分离室顶部出口处的清洗液回送至清洗槽；其中，所述第一管路上设置循环泵，所述第一管路、第二管路及第三管路上均设置阀门。
该清洗方法包括如下步骤：
S101、筛选清洗药剂，清洗药剂包括18-22％重量份的GJ-2E除锈除垢剂以及4-6％重量份的GJ-难溶垢螯合清洗剂，0.3％重量份金属缓蚀剂，余量为水。
该步骤中，清洗药剂优选的配比为：清洗药剂包括20％重量份的GJ-2E除锈除垢剂以及5％重量份的GJ-难溶垢螯合清洗剂，0.3％重量份金属缓蚀剂，余量为水。
S102、清洗：启动循环泵，将药剂(清洗药剂)加入清洗系统，采用低进高出方式清洗，循环清洗过程中，逐渐用蒸汽将系统水(清洗液)加温至40-60℃(清洗液加温方式还可以参考现有技术中其他形式)，其中，清洗系统中清洗药剂浓度维持在6％以上。
清洗过程中，循环半小时，浸泡半小时。浸泡时将循环泵关闭，清洗系统进水阀门切换到关闭状态。
清洗过程中，每隔1h，监测清洗药剂浓度，因与污垢反应后，药剂浓度会不断降低，需及时补充清洗药剂。
清洗过程中，从取样采样分析清洗液酸度含量变化，当酸度基本稳定时(约需5～8小时)，认为已经没有垢和药剂反应，本次清洗达到终点。
S103、排污及冲洗：首先，关闭循环泵，开启第四管路上的阀门排污。
然后开启循环泵，清洗系统工作，注满清水冲洗后排污至出水澄清。
需要说明的是，钝化前应确认结垢已经清洗干净。
S104、钝化：清洗槽中加入氧化性无机酸，用不含氯离子净水稀释至30-35％浓度，循环均匀后缓慢加温，控制温度在50℃以下，循环、浸泡3-4小时后排去。
钝化期间，采用蓝点法检验不锈钢试片钝化效果，直至完全形成钝化膜，完成钝化。
钝化完成后，清洗系统中采用净水冲洗至出水pH值为6～7，清洗结束。
本实施例步骤S102中，清洗液pH值为0.5-1。
清洗过程中，清洗槽内液位高度不大于清洗槽深度的四分之三。配液清洗槽循环水位保持在低液位，以防加温后清洗液体膨胀溢出。
所述清洗槽处设置第四管路，所述第四管路上设置阀门，所述第四管路用于将清洗槽内废液排出。
1.洗净率：清洗对蒸发器洗净度可采取内窥镜探视、拍照、录像，或者打开上面孔盖目测的方法，查看清洗效果比较直观，辅助于化学分析的方法，若溶液中酸度平衡时为清洗终点。必要时用高压水水射流冲洗清除残渣，实现95％以上的洗净率(工业设备清洗国家标准规定难溶垢洗净率55--80％)，即被清洗蒸发器管内表面基本无垢清洁，表面经外观检查合格。
2.腐蚀率：腐蚀率监控采用现场不锈钢挂片失重法测定，不锈钢腐蚀小于2g/㎡·h(工业设备化学清洗国家标准规定不大于2g/㎡·h)。不锈钢试片在清洗前后称重，一型不锈钢试片表面积28平方厘米，按失重的克数，可以计算出此次清洗的每平方米腐蚀总量和每小时平方的腐蚀量，评判此次化学清洗对设备的腐蚀情况。
3.钝化膜检验方法：用1克铁氰化钾K3[Fe(CN6)]加3毫升(65％～85％)硝酸HNO3和100毫升水配制成溶(宜现用现配)。然后用滤纸浸渍溶液后，贴附于待测表面或直接将溶液涂、滴于待测表面，30秒内观察显现蓝点情况，有蓝点为不合格，无蓝点为合格。该试验需待酸洗钝化表面基本干燥后进行。
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 (5)
1.一种核电站硼回系统蒸发器难溶垢化学清洗方法，其特征在于，
其使用了如下清洗系统，所述清洗系统具有清洗槽，所述清洗槽处设置有第一管路、第二管路及第三管路，所述第一管路用于将清洗液输送至加热室入口处，所述第二管路用于将加热室顶部出口处的清洗液回送至清洗槽，所述第三管路用于将分离室顶部出口处的清洗液回送至清洗槽；其中，所述第一管路上设置循环泵，所述第一管路、第二管路及第三管路上均设置阀门；
该清洗方法包括如下步骤：
S101、复配清洗药剂：筛选配制清洗药剂，包括18-22％重量份的GJ-2E除锈除垢剂以及4-6％重量份的GJ-难溶垢螯合清洗剂，0.3％重量份的金属缓蚀剂，余量为水；
S102、清洗：启动循环泵，将药剂加入清洗系统，采用低进高出方式清洗，循环清洗过程中，逐渐将清洗液加温至40-60℃，其中，清洗系统中清洗药剂浓度维持在6％以上；
清洗过程中，循环半小时，浸泡半小时；
清洗过程中，每隔1h，监测清洗药剂浓度，因与污垢反应后，药剂浓度会不断降低，需及时补充清洗药剂；
清洗过程中，从取样采样分析清洗液酸度含量变化，当药剂浓度基本稳定时，认为已经没有垢和药剂反应，本次清洗达到终点；
S103、排污及冲洗：首先，关闭循环泵，开启第四管路上的阀门排污；
然后开启循环泵，清洗系统工作，注满清水冲洗后排污至出水澄清；
S104、钝化：清洗槽中加入氧化性无机酸，用不含氯离子净水稀释至30-35％浓度，循环均匀后缓慢加温，控制温度在50℃以下，循环、浸泡3-4小时后排去；
钝化期间，采用蓝点法检验不锈钢试片钝化效果，直至完全形成钝化膜，完成钝化；
钝化完成后，清洗系统中采用净水冲洗至出水pH值为6～7，清洗结束。
2.根据权利要求1所述的核电站硼回系统蒸发器难溶垢化学清洗方法，其特征在于：步骤S102中，清洗液pH值为0.5-1。
3.根据权利要求1所述的核电站硼回系统蒸发器难溶垢化学清洗方法，其特征在于：清洗过程中，清洗槽内液位高度不大于清洗槽深度的四分之三。
4.根据权利要求1所述的核电站硼回系统蒸发器难溶垢化学清洗方法，其特征在于，所述清洗槽处设置第四管路，所述第四管路上设置阀门，所述第四管路用于将清洗槽内废液排出。
5.根据权利要求1所述的核电站硼回系统蒸发器难溶垢化学清洗方法，其特征在于，包括20％重量份的GJ-2E除锈除垢剂以及5％重量份的GJ-难溶垢螯合清洗剂，0.3％重量份的金属缓蚀剂，余量为水。
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