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换热器清洗之换热器结垢及处理方法

关注:2795     发表时间:2016-10-11 13:44:04

在线化学清洗是近几十年来在化学清洗的基础上发展起来的,与化学清洗的最大不同是装置不停止运行。初期这种方法只适用于冷凝器和冷却器中冷却水侧污垢的清除,现在已成功地用于烃加工换热器。

A。水垢 水垢的形成不论是地表水还是地下水,他们都含有矿物质,其中以钙、镁离子的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐及铁的氧化物为主。化工生产中热交换器用的循环冷却水大部分是经过处理的,其中盐类已大部分被处理掉了,但是有些盐类溶解度随着温度的升高而降低,有些盐类随着温度的升高而分解形成溶解度更低的化合物;循环水随着使用会不断蒸发浓缩,其中没有处理掉的例子浓度逐渐升高,超过其饱和浓度后就会结晶沉积;在水处理过程中,由于其他原因造成在先分析检测、药品补加、系统的排污不及时,同样也会使某种物质的浓度过高或升高而沉寂在系统内壁,形成水垢。

  水垢的分类:

a.碳酸盐垢  其中碳酸盐的含量在50%以上。

b.硫酸盐垢  其中硫酸盐的含量在50%以上。

c。硅酸盐垢  其中硅酸盐的含量在20%以上。

d。混合垢  其中至少含有以上三种成分。

B。锈垢   锈垢的形成就是以铁锈为主的垢,它的形成通常有一下几种方面原因:意识钢铁基本表面在轧制过程或自然条件下收到腐蚀,形成的氧化铁皮,主要是FeO、Fe2O3、Fe3O4及其水合物;二是设备基体收到介质的化学侵蚀,又分酸性环境和碱性环境,如炼油系统中产生的FeS、FeCl2等;三是设备基体受到循环水系统中微生物的腐蚀,如硫suan盐还原菌、铁细菌等,它们的腐蚀产物为FeSO4、FeS等。

   锈垢的分类:

   铁的氧化物、水合物,铁的菌类、FeS等。

C.油垢   石油炼制、石油化工、煤化工、有机精细化工等行业,所用原料在生产过程中会或多或少的沉积到整个系统内部,性质也因生产流程而变化,形成各种各样的油污垢类,如重油、渣油、石油焦、煤焦油、煤油等难清洗物质。

D。生物黏泥   生物黏泥的形成是生活在水中的微生物的数目与种类非常多,他们的最佳孵化温度为30-38℃,因此石化行业的冷却用水非常适宜微生物的生长于与繁殖,它们不仅繁殖形成凝胶状的团块,而且聚集无机质,如砂、Fe2O3、Fe(OH)3、Mn3O4、Al2O3、CaSO4、SiO2、CaCO3等固形物,使之形成所谓的软泥(slime)。这种软泥,通常容易与以无机质为主要成分的水垢相混。

  生物黏泥的分类:

  分为藻类、铁细菌、硫细菌、真菌、硫suan盐、还原菌。

E.特种物料垢   介质在系统内反映或流动过程中,由于器壁的摩擦力和介质自身的物理化学性质,随着时间的积累,他们会沉积在系统内壁,形成介质本身的特种物料垢。

  特种物料垢的分类:

  其种类不一定同介质种类一样,在其与器壁接触的过程中,由于其自身的物理化学性质发生变化。还会形成期组成相近的物质而沉积。

  介绍完换热器结垢问题,那么下面就来说下怎样处理这些结垢:

  

  从换热器面上清除污垢的方法,根据工作原理分有物理清洗法和化学清洗法两类;根据设备是否运行分在线清洗和非在线清洗。

  1。物理清洗方法:

  它是靠流体的流动或机械作用提供一种大于污垢粘附力的力而使污垢从换热面上脱落。

  物理清洗的方法有两类:一类是强力清洗法,如喷水清洗、喷汽清洗、喷砂清洗、刮刀或钻头除垢等;另一类是软机械清洗,如钢丝刷清洗和胶球清洗等。

    其中比较常用的是高压水射流清洗,它是运用液体增压原理,通过高压泵,将动力源(电动机)的即系能转化成压力能,具有巨大压力能的水在通过小孔喷嘴(又一换能装置),再讲压力能转换成动能,从而形成高速射流(WJ) 。具有如下优点:

A. 清洗质量高

   清洗管道及热交换器内孔时,能将管内结构污物和堵塞物全部剔除掉,能见到金属本体,但对金属和管道又没有任何腐蚀和损伤,实现高质量清洗。清通率达100%,清净率达95%,大幅提高被清洗设备的工作效率。并且施工完成后容易检验施工效果。由于水射流压力可调,故。水射流的压力与流量可以方便地调节,因而不会损伤被清洗的基体。

B。 清洗速度快  

   由于水射流(国外亦称水弹)的冲刷、契劈及磨削等作用,可立即将结构物打碎脱落。它比传统的化学方法、喷砂抛丸方法、简单机械及手工方法清洗速度快几倍到几十倍。设射流使用的介质是自来水,在清洗过程中由于能量强大,不需要加任何填充物及清洗剂即可清洗干净故成本很低。

C. 清洗成本低

同时用水量极少,2立方米/小时。大约只有化学清洗的1/3左右,即高压水射流清洗属于细射流,在连续不间断的情况下,耗水量低、功率小,属于节能型设备。

D. 应用面广

   在公司检查维修作业中使用灵活方便。凡是水射流能直射到的部位,不管是管道和容器内腔,还是设备表面,也不管是坚硬结垢物,还是解释的堵塞物,皆可使其迅即脱落母体,彻底清洗干净,此种清洗方法对设备材质、特性、形状及垢污种类均无特殊要求,只要求能够直射,故其应用十分广泛。

E. 不会造成二次污染

   清洗过后如无特殊要求,不需要进行洁净处理,水射流清洗不想喷砂抛丸及简单机械那样,产生大量粉尘,污染大气华景,损害人体及安康。也不想化学方法那样,产生大量酸碱废液,污染城市、河道、土质、水质。水射流清洗方法可使大气粉尘由其他方法的每立方米80毫克降低到国家规定的安全标准每立方米2毫克以下,根除矽肺病源,消除酸碱废液流毒,是我国环保事业的一项重大举措。

F. 安全性高

   采用水射流清洗法安全无火花,在油罐储油情况下均可作业,减少了清洗工序,节约了资金。高压水射流清洗在清洗效果与功率、清洗成本、以及环保等方面具有无可比拟的优势,其普及应用是必然趋势。

2。 化学清洗方法:化学清洗方法,就是在流体中加入除垢剂、酸、酶等以减少污垢与换热面的结合力,使之从换热面上剥落。目前采用的化学清洗方法有:

   循环法:用泵强制清洗液循环,进行清洗。

   浸渍法:将清洗液充满设备,静置一定时间。

   浪涌法:将清洗液充满设备,每隔一定时间把清洗液从底部卸出一部分,再将卸出的液体装回设备内以达到搅拌清洗的目的。

   

   与机械清洗相比化学清洗的优点是:

   不必拆开设备能清洗到机械清洗不到的地方化学清洗均匀一致,微小的间隙均能洗到,而且不会剩下沉积的颗粒,形成新垢的核心可以避免金属表面的损伤,如机械清洗中的尖角能促进腐蚀并在其附近形成污垢进行了防锈和钝化处理清洗后可防止生锈化学清洗可在现场完成,劳动强度比机械清洗小。

   为了节省停工清洗的劳力和费用,延长运转周期、节约维修费用,现已研究出了各种在线机械清洗和在线化学清洗装置。

   在线化学清洗是近几十年来在化学清洗的基础上发展起来的,与化学清洗的最大不同是装置不停止运行。初期这种方法只适用于冷凝器和冷却器中冷却水侧污垢的清除,现在已成功地用于烃加工换热器。


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