火電廠酸堿泄漏防治措施

左俊杰，呂新鋒

(華潤電力(賀州)有限公司，廣西 賀州 542700)

火電廠酸堿泄漏防治措施

左俊杰，呂新鋒

(華潤電力(賀州)有限公司，廣西 賀州 542700)

酸堿泄漏是火電廠設(shè)備治理的難題。以A電廠為例，分析了酸堿泄漏的主要原因以及酸堿泄漏處理時(shí)存在的問題，從設(shè)備材料選型、系統(tǒng)布置、運(yùn)行操作和巡檢、設(shè)備維護(hù)和檢查等方面提出了防治措施，以保證酸堿系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。

火電廠；酸堿系統(tǒng)；泄漏

0 引言

酸堿泄漏是火電廠化學(xué)水處理不可回避的問題，同時(shí)也是所有電廠設(shè)備治理的難題。酸堿泄漏會(huì)對(duì)人造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害，職業(yè)病防治規(guī)定，接觸酸堿的人必須定期接受職業(yè)病健康檢查；同時(shí)，酸堿泄漏會(huì)造成設(shè)備的腐蝕、損害，大大增加設(shè)備維護(hù)成本。本文針對(duì)國內(nèi)火電廠酸堿系統(tǒng)存在的一些共性問題，結(jié)合某百萬千瓦級(jí)機(jī)組電廠(A電廠)酸堿泄漏治理的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)酸堿泄漏的防治措施。

1 A電廠酸堿系統(tǒng)現(xiàn)狀

以A電廠為例，酸堿系統(tǒng)主要包括精處理再生系統(tǒng)、鍋爐給補(bǔ)水處理再生系統(tǒng)、循環(huán)水加藥系統(tǒng)及工業(yè)廢水處理酸堿調(diào)節(jié)系統(tǒng)。酸堿系統(tǒng)主要使用的酸堿有體積分?jǐn)?shù)為31%的鹽酸、體積分?jǐn)?shù)為32%的液堿、體積分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，均屬于腐蝕性物質(zhì)。鹽酸和液堿的主要用途：精處理和鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)用于樹脂再生，循環(huán)水加藥系統(tǒng)用于pH值調(diào)整和防結(jié)垢，工業(yè)廢水處理系統(tǒng)用于廢水pH值調(diào)整[1]。對(duì)A電廠過去幾個(gè)完整投運(yùn)年酸堿總用量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出該廠酸堿年使用量為800～1 000 t。

2 酸堿泄漏的主要原因

2.1設(shè)備內(nèi)部襯膠老化

襯膠管道內(nèi)襯膠的材料要根據(jù)其使用的環(huán)境而定，如果所選橡膠的物理化學(xué)性能與環(huán)境不相符，就會(huì)造成橡膠層脫落等嚴(yán)重后果，大大降低其使用壽命。橡膠與鋼管的黏接強(qiáng)度不夠，襯里層局部受力不均，會(huì)導(dǎo)致襯膠管道局部快速腐蝕。使用場所、腐蝕性、溫度以及使用強(qiáng)度等都會(huì)影響襯膠管道的使用壽命。

酸堿系統(tǒng)廣泛使用的橡膠襯里管道使用壽命一般為3～5年，容器類使用壽命一般為5～10年，隨著使用年限的增加，橡膠襯里性能逐步下降，出現(xiàn)老化、松動(dòng)、穿孔等現(xiàn)象，鹽酸、硫酸都是揮發(fā)性很強(qiáng)的化學(xué)品，一旦設(shè)備出現(xiàn)縫隙，就會(huì)發(fā)生滲漏。

2.2設(shè)備密封材料老化、松動(dòng)

酸堿的腐蝕特性以及酸的揮發(fā)特性對(duì)設(shè)備的防腐能力以及系統(tǒng)嚴(yán)密性都提出了較高的要求。酸堿環(huán)境下，機(jī)械密封、密封圈、法蘭墊片、螺栓等密封件的使用年限都較短。

2.3系統(tǒng)安全泄壓裝置失靈

由于酸堿屬于腐蝕性的?；?，對(duì)人以及設(shè)備的危害極大，一般的酸堿系統(tǒng)都設(shè)置了背壓閥，用于系統(tǒng)超壓情況下緊急釋放壓力，防止設(shè)備及管道發(fā)生爆裂，發(fā)生不可控的事故，但背壓閥往往是過早失靈的安全設(shè)施。背壓閥失效的原因，除了與產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)外，最主要的原因是背壓閥采用聚氯乙烯(PVC)材質(zhì)，在酸堿環(huán)境下容易過早老化、卡澀。

3 酸堿泄漏處理存在的問題

3.1泄漏發(fā)現(xiàn)不及時(shí)

酸堿泄漏是一個(gè)逐步擴(kuò)大的過程，隨著時(shí)間的推移，泄漏速度可能呈指數(shù)級(jí)增加，發(fā)現(xiàn)不及時(shí)是造成設(shè)備深度腐蝕甚至毀壞的重要原因之一[2]。

按照化學(xué)酸堿系統(tǒng)安裝規(guī)范，現(xiàn)場需安裝通風(fēng)、沖洗、淋浴、洗眼等安全設(shè)施，同時(shí)配備必要的藥品。從筆者接觸的電廠了解到，這些安全設(shè)施部分缺失的情況是非常普遍的。例如，以水龍頭代替沖洗水管，有淋浴裝置但沒有洗眼裝置，沒有通風(fēng)裝置等。

3.2隔離和處理不合理

隔離和處理不合理，同樣會(huì)對(duì)人和設(shè)備造成危害。例如，再生過程中，運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)酸計(jì)量泵出口法蘭滲漏，立即停運(yùn)設(shè)備，但未采取進(jìn)一步處理措施，法蘭上的酸會(huì)腐蝕螺栓，加速墊片老化；同時(shí)，滲漏出的酸彌漫到空氣中，會(huì)對(duì)人的呼吸系統(tǒng)造成傷害。

3.3設(shè)備防腐層損壞

酸堿系統(tǒng)外部一般都采取了防腐措施，如包裹防腐材料、刷防腐漆等，但防腐層破損后沒有及時(shí)修復(fù)，一旦出現(xiàn)泄漏，設(shè)備就得不到保護(hù)。

3.4防護(hù)用品使用不規(guī)范

為了圖方便，在操作酸堿設(shè)備或檢修過程中，不按規(guī)定佩戴耐酸堿手套、護(hù)目鏡、防護(hù)服等防護(hù)用品。

3.5系統(tǒng)布置不合理

電源柜、控制柜、電纜等設(shè)備應(yīng)盡量遠(yuǎn)離酸堿設(shè)備及管道，禁止將電源柜等安裝在酸堿管道下方。

4 酸堿泄漏防治措施

4.1襯膠防腐措施

從運(yùn)行角度看，應(yīng)盡量避免系統(tǒng)工況劇烈變化，特別是長時(shí)間超壓運(yùn)行，做好啟動(dòng)前、運(yùn)行中的監(jiān)控和巡視。從物資采購角度看，應(yīng)盡量選擇質(zhì)量可靠的產(chǎn)品，同時(shí)驗(yàn)收時(shí)應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)。從預(yù)控角度看，對(duì)橡膠襯里的酸堿罐、容器應(yīng)定期進(jìn)行內(nèi)部檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)修復(fù)，檢查周期一般不超過2年。

4.2密封件防腐措施

機(jī)械密封安裝到位后，應(yīng)特別注意調(diào)整動(dòng)環(huán)與彈簧，保證松緊度合適。酸堿系統(tǒng)法蘭的墊片應(yīng)使用耐酸堿橡膠墊片，不要使用一般的橡膠墊片或石棉墊片。螺栓應(yīng)使用不銹鋼螺栓或強(qiáng)度足夠的聚丙烯(PP)螺栓。墊片在酸堿系統(tǒng)中屬于消耗品，應(yīng)定期檢查、更換[3]。

4.3定期校驗(yàn)背壓閥

目前，電力行業(yè)對(duì)安全閥的校驗(yàn)周期有明確規(guī)定，但對(duì)背壓閥的校驗(yàn)周期未見有正式規(guī)定，接觸過的電廠也少有對(duì)背壓閥進(jìn)行定期校驗(yàn)的。背壓閥卡澀、動(dòng)作不靈敏的現(xiàn)象非常普遍，因此，定期校驗(yàn)、更換失靈的背壓閥可以大大降低系統(tǒng)的酸堿泄漏。

4.4加強(qiáng)酸堿泄漏監(jiān)控

(1)保證合理足夠的監(jiān)盤和就地巡檢力量。A電廠曾經(jīng)發(fā)生過一起酸堿法蘭泄漏導(dǎo)致酸泵完全燒毀的事故，如果巡檢及時(shí)，就能避免類似事件。

(2)化學(xué)系統(tǒng)采用可編程控制器(PLC)控制，遠(yuǎn)程監(jiān)控點(diǎn)一般比較少，自動(dòng)化程度沒有集控運(yùn)行高， A電廠所有的酸堿計(jì)量泵出口均沒有壓力表遠(yuǎn)程監(jiān)控，應(yīng)適當(dāng)增加監(jiān)控點(diǎn)。

(3)適當(dāng)增加一些邏輯保護(hù)，如閥門開關(guān)與液位連鎖，閥門與泵的邏輯連鎖，超壓報(bào)警等。目前，氫氣泄漏有在線漏氫監(jiān)測(cè)儀，氨區(qū)氨氣泄漏有漏氨檢測(cè)儀表且?guī)暪鈭?bào)警，但尚未有成熟的漏酸監(jiān)測(cè)儀。

4.5規(guī)范酸堿區(qū)域安全設(shè)施

酸堿區(qū)域需安裝足夠長的沖洗水管、淋浴洗眼裝置、通風(fēng)裝置、急救藥品等，安全設(shè)施應(yīng)定期檢查，保證隨時(shí)可用。酸堿區(qū)域的設(shè)備基礎(chǔ)應(yīng)盡量保持表面平整，地面基礎(chǔ)應(yīng)中間稍高、四周稍低，保證酸堿泄漏后能及時(shí)排走，防止滯留在設(shè)備區(qū)域形成酸霧。

4.6規(guī)范泄漏后的處理方法

酸堿泄漏初步處理三部曲：隔離、通風(fēng)、沖洗。泄漏處理過程中，人員應(yīng)配備防護(hù)用品。泄漏后進(jìn)行檢修時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換老化的墊片和螺栓。

4.7減少設(shè)備由外至內(nèi)的腐蝕

電廠酸堿區(qū)域的設(shè)備往往比其他區(qū)域的設(shè)備腐蝕要快，酸堿泄漏嚴(yán)重的電廠，投運(yùn)3年后酸堿區(qū)設(shè)備會(huì)呈現(xiàn)銹跡斑斑的景象，原因在于酸能以酸霧的形式彌漫在空氣中，碰到冰冷的設(shè)備會(huì)冷凝、附著在設(shè)備上。除了減少泄漏，一個(gè)有效方法就是加強(qiáng)設(shè)備外部防腐，如定期修復(fù)設(shè)備外部的防腐漆[4]。

4.8優(yōu)化系統(tǒng)布置

電氣設(shè)備盡量遠(yuǎn)離酸堿區(qū)。A電廠某電源控制柜安裝在酸堿管道下，腐蝕嚴(yán)重，系統(tǒng)改造時(shí)改變了管道走向，現(xiàn)控制柜運(yùn)行良好，避免了腐蝕。

5 結(jié)束語

酸堿泄漏防治是火電廠現(xiàn)場治理的難題，但從泄漏根源上進(jìn)行治理，精確把握設(shè)備材料選型，優(yōu)化系統(tǒng)布置，加強(qiáng)運(yùn)行操作和巡檢，精心維護(hù)設(shè)備并定期檢查，酸堿泄漏問題就能得到有效控制，酸堿系統(tǒng)就能長期穩(wěn)定運(yùn)行，人員的安全健康亦能得到保障。

[1]龔洵潔.熱力設(shè)備的腐蝕與防護(hù)[M].北京：中國電力出版社，1998.

[2]周柏青，陳志和.熱力發(fā)電廠水處理[M].北京：中國電力出版社，2010.

[3]繆應(yīng)祺.水污染控制工程[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2001.

[4]楊道武，朱志平，李宇春，等.電化學(xué)與電力設(shè)備的腐蝕與防護(hù)[M].北京：中國電力出版社，2004.

(本文責(zé)編：劉芳)

2017-04-11；

:2017-06-06

TM 621.8

：B

：1674-1951(2017)06-0070-02

左俊杰(1968—)，男，山西新絳人，高級(jí)工程師，從事大型火力發(fā)電廠安全及技術(shù)管理工作。

呂新鋒(1978—)，男，陜西興平人，高級(jí)工程師，從事火力發(fā)電廠化學(xué)環(huán)保技術(shù)及管理工作(E-mail:lvxf0209@163.com)。