CN1436740A - 生产装置停运期间抑制冷却水系统腐蚀的方法 - Google Patents

Abstract

一种生产装置停运期间抑制冷却水系统腐蚀的方法，包括以下步骤：1)在装置停车前对循环水冷却水系统中的水冷却器和输水管线进行不停车清洗和预膜；2)排净系统内的冷却水，鼓风吹干后放置吸湿剂，控制系统在密闭状态下的空气相对湿度在60％以下；3)按照系统容积0.5～2.5kg/m³的用量加入气相缓蚀剂，加完后，立即关闭气相缓蚀剂的加入口，使系统处于密闭状态。本发明提供的方法具有优良、可靠的抑制腐蚀效果，且操作方便，运行费用低。按照该方法处理后，系统可保持抑制碳钢试片腐蚀效果D8级。

Description

生产装置停运期间抑制冷却水系统腐蚀的方法

技术领域

本发明属于金属材料表面防腐蚀技术领域，具体地讲，涉及到生产装置停运期间抑制循环冷却水系统腐蚀的方法。

技术背景

随着社会主义市场经济体制的确立和发展，市场规律对石化工业的生产和发展起着越来越重要的作用，企业必须根据市场原材料、产品的价格变化做出相应的生产计划。当市场对生产有利时，生产装置满负荷或超负荷运行；市场对生产不利时，生产装置减负荷甚至停止运行。实践发现冷却水系统的水冷器和输水管线在停运期间的腐蚀远比正常运行期间严重，特别是水垢下、潮湿环境中的金属设备腐蚀更为严重，导致设备和管线穿孔，使它们的使用寿命大大缩短。

装置停运期间抑制金属设备腐蚀的传统保护方法主要有“湿法”和“干法”两种。“湿法”保护是在冷却水系统内注满加入一定量缓蚀剂或除氧剂的液体保护介质(多数情况下为水介质)。该方法对容积较小、密封性能高的装置或设备的保护效果较好，但对容积大，密闭性能差或不能密闭的装置，保护效果较差，腐蚀速率仍然较大，且费用较高。将装置内液体介质排净后再注入氮气或空气进行的保护称为“干法”保护。干法保护的费用较低，但防腐效果仍不理想，特别是装置有残留水的部位，腐蚀较严重。目前对于容积比较大、密闭性较差的石油化工装置冷却水系统缺少有效、可靠、经济的保护方法。

发明内容

本发明的目的是提出一套适用于生产装置停运期间抑制冷却水系统设备和管线腐蚀的保护方法。本发明方法克服了单纯用“湿法”保护效果较差、费用较高的不足，也克服了用传统“干法”保护经常出现的垢下腐蚀的问题，具有抑制金属设备腐蚀效果好，操作方便、成本低的优点。

本发明提供的生产装置停运期间抑制循环水系统腐蚀的方法，包括以下几部分：

1、冷却水系统的清洗和预膜。

在装置停车前对冷却水系统中的水冷却器和输水管线进行不停车清洗和预膜，除去附着于设备和管线表面的粘泥、水垢和腐蚀产物，在金属表面形成一层保护膜。

具体地说，在装置停车前24～150小时，优选72～120小时，加入常用的循环冷却水不停车化学清洗剂，清洗剂的浓度为100～2500mg/L，优选250～1500mg/L，用无机酸将循环冷却水的pH值控制在3～4，连续运行6～30小时，优选12～24小时。清洗期间的水铁离子、钙离子、浊度等浓度将大幅度升高，待清洗水的铁离子浓度、浊度等达到最大值后，最大限度地打开排污水阀和补充水阀进行置换，在尽可能短的时间内将清洗水置换出系统。

所说的清洗剂是循环水系统常用的清洗剂，由酸、粘泥剥离剂、缓蚀剂组成。其中的酸可以是硫酸、硝酸、氨基磺酸、柠檬酸、EDTA及其混合物。其中的粘泥剥离剂为二甲基苄基十二烷基氯化铵、二甲基苄基十二烷基溴化铵、二甲基苄基十四烷基氯化铵或其它表面活性剂，其中述的缓蚀剂可以是硫脲、六次甲基四胺、若丁及其混合物。

当系统清洗并换水完毕，按照常规方法预膜，预膜剂是循环水系统常用的预膜剂，可以是三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、氯化锌、硫酸锌、多元醇磷酸酯等。具体预膜步骤为：在吸水口处加入20～250mg/L，优选100～200mg/L预膜剂，再隔0.5～2.0小时后在远离吸水口处缓慢加入2～98％(v/v)工业硫酸，将循环水pH调至5.5～6.0。若工业硫酸加入后pH低于5.5，则用工业Na₂CO₃返调。间隔2～8小时分析一次循环水的总磷和钙硬，若总磷低于90mg/L，应按比例补加适量六偏磷酸钠和ZnSO₄·7H₂O，自加入六偏磷酸钠开始计时，连续运行24～72小时。

2、冷却水系统内除湿。

装置经清洗和预膜停车后，排净系统内的冷却水，鼓风吹干，24～72小时后放置吸湿剂，控制系统在密闭状态下的空气相对湿度在60％以下。吸湿剂最好在系统内多处均匀放置，以达到较好的吸湿效果。

所说的吸湿剂可以是氧化钙、硅胶、无水氯化钙、分子筛等。

3、在系统内注入气相缓蚀剂。

在相对湿度小于60％的冷却水系统内，按照系统容积0.5～2.5kg/m³的用量沿着设备管道、换热器等均匀地加入气相缓蚀剂，加完后，立即关闭气相缓蚀剂的加入口，使系统处于封闭状态。

所说的气相缓蚀剂可以是铬酸二环己胺、苯甲酸二环己胺、亚硝酸二环己胺、碳酸环己胺或它们的混合物等，上述缓蚀剂均为市售商品。

本发明提供的生产装置停运期间抑制循环冷却水系统腐蚀的方法具有优良、可靠的抑制腐蚀效果，按照该方法处理后，系统可保持抑制碳钢试片腐蚀效果D8级，且操作方便，运行费用低。

具体实施方式

实施例1

步骤一：冷却水系统不停车清洗

在装置停车前96小时，加入清洗剂聚丙烯酸钠、乙二胺四甲叉膦酸和柠檬酸的混合物。清洗剂的浓度为1200mg/L，加入硫酸、盐酸或硝酸将循环冷却水的pH值控制在4，连续运行24小时。打开排污水阀和补充水阀进行置换，在短时间内将清洗水置换出系统。

步骤二：对冷却水系统预膜

当系统清洗并换水完毕，在吸水口处加入120mg/L六偏磷酸钠，0.5小时后加入80mg/L ZnSO₄·7H₂O，再0.5小时后在远离吸水口处缓慢加入1％(v/v)工业硫酸将循环水pH调至6.0。间隔8小时分析一次循环水的总磷和钙硬，自加入六偏磷酸钠开始计时，连续运行48小时。

步骤三：冷却水系统排水

预膜完毕，停循环水泵，最大限度地打开排污阀，在尽可能短的时间内排除系统积水。对不能从排水口排尽的U型管处积水，打开该处的盲孔和排水阀放水。

系统内的水基本排净后，用鼓风量＞125m³/min的鼓风机往系统内鼓入空气，连续鼓风48小时。

步骤四：冷却水系统除湿

冷却水系统连续鼓风48小时后，停止鼓风，打开主管线上人孔，每隔约100米放置化学吸湿剂氧化钙或硅胶或无水氯化钙等，化学吸湿剂放好后，关闭系统的所有放空阀，使系统处于封闭状态。

化学吸湿剂可将系统的相对湿度降低并维持在60％以下，使金属在空气中的腐蚀速率大幅降低。

步骤五：对冷却水系统采用气相缓蚀剂进行保护

在相对湿度小于60％的冷却水系统内，按照系统容积1.5kg/m³的量沿着设备管道、换热器等均匀地加入气相缓蚀剂铬酸二环己胺和亚硝酸二环己胺的混合物，气相缓蚀剂加完后，立即关闭气相缓蚀剂的加入口，使系统处于封闭状态。在这种情况下，系统可保持抑制碳钢试片腐蚀效果D8级以上一年。

实施例2

清洗剂为丙烯酸和AMPS共聚物、胺基三甲叉膦酸和柠檬酸的混合物，气相缓蚀剂为苯甲酸二环己胺和碳酸环己胺混合物，其余同实施例1。

实施例3

清洗剂为二甲基苄基十二烷基氯化铵和柠檬酸的混合物，气相缓蚀剂为亚硝酸二环己胺和碳酸环己胺混合物，其余同实施例1。

Claims (7)

1.一种生产装置停运期间抑制冷却水系统腐蚀的方法，包括以下步骤：

1)在装置停车前对循环水冷却水系统中的水冷却器和输水管线进行不停车清洗和预膜，除去附着于设备和管线表面的粘泥、水垢和腐蚀产物，在金属表面形成一层保护膜；

2)排净系统内的冷却水，鼓风吹干后放置吸湿剂，控制系统在密闭状态下的空气相对湿度在60％以下；

3)按照系统容积0.5～2.5kg/m³的用量加入气相缓蚀剂，加完后，立即关闭气相缓蚀剂的加入口，使系统处于密闭状态。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的清洗是在装置停车前24～150小时，加入循环冷却水不停车化学清洗剂，清洗剂的浓度为100～2500mg/L，用无机酸将循环冷却水的pH值控制在3～4，连续运行6～30小时。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所说的清洗剂由酸、粘泥剥离剂、缓蚀剂组成，其中的酸选自硫酸、硝酸、氨基磺酸、柠檬酸和EDTA，其中的粘泥剥离剂为二甲基苄基十二烷基氯化铵、二甲基苄基十二烷基溴化铵、二甲基苄基十四烷基氯化铵，其中的缓蚀剂为硫脲、六次甲基四胺或若丁。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的预膜方法为：在吸水口处加入20～120mg/L预膜剂，再隔0.5～2.0小时后在远离吸水口处加入2～98％工业硫酸，将循环水pH调至5.5～6.0，间隔2～8小时分析一次循环水的总磷和钙硬，若总磷低于90mg/L，应按比例补加适量六偏磷酸钠和ZnSO₄·7H₂O，自加入六偏磷酸钠开始计时，连续运行24～72小时。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的预膜剂选自三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、氯化锌、硫酸锌和多元醇磷酸酯。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的吸湿剂选自氧化钙、硅胶、无水氯化钙和分子筛。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的气相缓蚀剂选自铬酸二环己胺、苯甲酸二环己胺、亚硝酸二环己胺、碳酸环己胺以及它们的混合物。