鍋爐水垢的化學(xué)清洗

長慶油田分公司 楊治力

鍋爐水垢的化學(xué)清洗

長慶油田分公司 楊治力

本文通過對(duì)鍋爐水垢的形成及危害的介紹，提出對(duì)鍋爐水垢進(jìn)行化學(xué)清洗的方法及作用原理，以期對(duì)各企業(yè)單位鍋爐水垢的清洗有一定的借鑒意義。

鍋爐 水垢 化學(xué)清洗

鍋爐水垢的化學(xué)清洗

一般除垢方法可分兩大類：一是手工及機(jī)械除垢。即使用工具用人力直接從小型鍋爐壁上除去水垢。這種方法操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)行，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，耗費(fèi)時(shí)間長，易受鍋爐結(jié)構(gòu)型式的限制，除垢時(shí)小型鍋爐壁易受機(jī)械損傷。二是化學(xué)除垢?；瘜W(xué)除垢分堿洗法和酸洗法，堿洗法就是將不同品種、不同濃度的堿液注入鍋爐，然后在一定的壓力下進(jìn)行煮爐，從而達(dá)到堿洗的目的。酸洗除垢時(shí)，酸不僅能清除鍋爐受熱面上的水垢，同時(shí)也能與金屬反應(yīng)，從而使鍋爐遭到腐蝕或穿孔。因此酸洗的技術(shù)與要求比較高，鍋爐酸洗除垢時(shí)，必須請(qǐng)具有相應(yīng)酸洗級(jí)別的酸洗單位來進(jìn)行。清洗前對(duì)鍋爐進(jìn)行檢查及采樣分析

鍋爐停用后，首先打開汽包人孔、集箱手孔、檢查孔，檢查鍋內(nèi)水垢分布情況，詳細(xì)觀察水樣結(jié)生層次和外觀性狀、疏松程度等，并對(duì)不同部位水垢采樣以供分析。檢查鍋爐本體、管道、閥門，如有腐蝕、穿孔內(nèi)漏或裂縫則先修理或更換有關(guān)部件，并對(duì)鍋爐結(jié)垢、腐蝕及以往出現(xiàn)過的問題進(jìn)行分析。卸下鍋爐的安全閥、壓力表、水位表等部位，并將出口封堵，以免漏液損壞。如果鍋爐停用后爐體內(nèi)脫落的散垢較多時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行人工清除，盡量減少化學(xué)清洗時(shí)間、降低反應(yīng)程度。散垢清除后，將汽包人孔、集箱手孔、檢查孔封堵。通入清水，對(duì)水冷壁管、下降管、后棚管等進(jìn)行檢查，以保證管路的通暢。對(duì)不通的管子要用機(jī)械方法加以疏通，防止加入清洗劑后使鹽類成塊狀剝落將換熱器堵塞。根據(jù)鍋爐技術(shù)資料，掌握鍋筒，左、右集箱，下降管，水冷壁管，水冷壁管，煙管等有關(guān)數(shù)據(jù)，以確定清洗的總面積和水容積。

（一）清洗除垢的工藝和方案確定

1.清洗藥劑的確定及工藝試驗(yàn)。判斷水垢類型確定清洗劑。在清洗前必須在不同部位各取具有代表性的垢樣進(jìn)行化驗(yàn)分析，并以最難溶解的垢的化驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)來制定清洗方案。采用鹽酸，氫氟酸清洗時(shí)要防止在開始時(shí)濃度過高。如果加酸速度過快，進(jìn)酸不均勻，初始濃度可能會(huì)很大，這時(shí)有可能因?yàn)槌^允許的濃度范圍，一方面會(huì)嚴(yán)重加重鍋爐表面金屬的腐蝕，另一方面，由于反應(yīng)速度過快，在蒸發(fā)區(qū)的水垢及鐵銹在酸中溶解，成塊狀剝落，將換熱器堵死，使清洗無法進(jìn)行。

2.緩蝕劑試驗(yàn)及緩蝕劑的確定。隨著我國化學(xué)清洗行業(yè)的形成，各種用于不同種酸和針對(duì)不同金屬設(shè)備材質(zhì)的緩蝕劑被開發(fā)出來。在緩蝕劑的應(yīng)用上，結(jié)束了由單一組分的化學(xué)藥品組成的低效緩蝕劑的歷史，已發(fā)展到開發(fā)研究多種組分協(xié)同作用的針對(duì)單一酸種和多種酸用的高效緩蝕劑的新階段。緩蝕技術(shù)是清洗過程中的重要內(nèi)容，既要達(dá)到除垢目的，又要防止因清洗而造成對(duì)鍋爐的腐蝕，因此緩蝕劑的選用首先必須考慮根據(jù)清洗工藝要求及清洗的材質(zhì)，對(duì)擬用的清洗劑取樣進(jìn)行溶垢，測(cè)定其濃度和鐵離子含量,通過試驗(yàn)一方面確定緩蝕劑的種類和數(shù)量，另一方面確定清洗劑的用量和濃度。緩蝕劑的數(shù)量要控制準(zhǔn)確，因?yàn)榫徫g劑數(shù)量不足則起不到緩蝕效果，如果過量也會(huì)降低緩蝕能力。配制緩蝕劑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照配料步驟和順序，及時(shí)使用，防止失效，并按試驗(yàn)確定的數(shù)量配入清洗液中。

3.清洗除垢中溫度的控制。通過試驗(yàn)來確定清洗時(shí)的最佳溫度,溫度的控制是提高清洗效果及達(dá)到緩蝕保護(hù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

4.根據(jù)該鍋爐用材，制作多塊腐蝕試樣，并稱重，用于對(duì)清洗過程腐蝕的監(jiān)測(cè)。

（二）酸洗工藝過程

鍋爐的酸洗通常采用兩種方法,一是靜態(tài)浸泡法，稱靜態(tài)酸洗；另是動(dòng)態(tài)循環(huán)法稱動(dòng)態(tài)酸洗。現(xiàn)簡(jiǎn)述一下靜態(tài)酸洗。靜態(tài)酸洗適用于立式水火管鍋爐及臥式內(nèi)燃鍋爐等低壓鍋爐，這種酸洗工藝過程如下:

1.酸洗:將鍋爐的人孔、手孔、檢查孔及各種閥門關(guān)閉，用耐酸膠管或塑料與排污管出口連接作為進(jìn)酸管道，用人工注酸時(shí)需將進(jìn)酸管道架高至鍋爐最低安全水位線以上，連接進(jìn)酸漏斗利用位差從鍋爐下部進(jìn)酸。用泵進(jìn)酸時(shí)將耐酸泵與進(jìn)酸管道和酸箱連接，酸液注入量以最低安全水位為準(zhǔn)，全部進(jìn)酸時(shí)間盡可能在半小時(shí)內(nèi)完成。進(jìn)酸完畢即開始浸泡階段，當(dāng)兩次化驗(yàn)濃度差低于0.2%時(shí)酸洗即可結(jié)束。由于酸洗后，金屬表面膜同時(shí)被溶解，很容易生銹。所以，酸洗后應(yīng)迅速排掉廢酸，時(shí)間最好不超過30分鐘。

2.沖洗:當(dāng)廢酸排盡之后立即用清水沖洗鍋內(nèi)殘留酸液至排水加入甲基橙指示劑顯橙色為止。

3.鈍化:鈍化的目的一方面是徹底消除殘留在鍋爐各部位的酸液，另一方面是促進(jìn)金屬表面形成穩(wěn)定的保護(hù)膜。鈍化藥劑一般采用一定濃度的氫氧化鈉和磷酸鈉的混合溶液，可在水箱或水池內(nèi)配制然后用給水泵送入鍋爐。各藥劑的用量為:氫氧化鈉:1kg/t。磷酸三鈉0.5kg/t，加入爐內(nèi)的堿液的液位要超過原酸液的液位。鈍化時(shí)間不能少于60分鐘，最好用微火將鍋內(nèi)的堿液升高至60～80℃，以有利于堿液的循環(huán)和金屬表面保護(hù)膜的形成。鈍化結(jié)束后打開排污閥排盡堿液，啟動(dòng)給水泵，用清水沖洗至排水清凈為止。

4.清掃和檢查:將鍋內(nèi)水排完后打開檢查孔、手孔清除殘留水垢及沉積在下部的垢塊并檢查除垢效果及腐蝕情況，詳細(xì)記錄放入鍋爐技術(shù)檔案保存。酸洗后的鍋爐最好能馬上點(diǎn)火運(yùn)行，此時(shí)鍋水堿度應(yīng)保持在14～20mg/L,PH值控制在10～12，并加強(qiáng)排污直至鍋水顏色渾濁度恢復(fù)正常，再規(guī)定運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)控制，如酸洗后鍋爐不能正常投入運(yùn)行則一定做好停爐保護(hù)工作。

綜上所述，對(duì)鍋爐進(jìn)行化學(xué)清洗工作必須制定嚴(yán)密的清洗技術(shù)方案，清洗過程中嚴(yán)格按照要求進(jìn)行才能達(dá)到滿意的清洗效果。并且在日常的水處理工作，用戶必須在鍋爐運(yùn)行時(shí)，加強(qiáng)水處理管理及保養(yǎng)工作，使給水、鍋水達(dá)到國家規(guī)定的鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，從而才能有效地防止水垢產(chǎn)生或腐蝕，保證該鍋爐安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。

楊治力 熱工工程師，長慶油田分公司礦區(qū)事業(yè)部涇渭苑物業(yè)服務(wù)處生產(chǎn)運(yùn)行科科長。