化學(xué)清洗預(yù)膜在循環(huán)水系統(tǒng)中的應(yīng)用

曹旻

摘 要：隨著社會的不斷向前發(fā)展，人們對于自身所處的環(huán)境關(guān)注度日益遞增，而就煤化工行業(yè)中為換熱器提供循環(huán)冷卻的水如何能夠清潔、長久的使用是我們研究的話題，在裝置開車初期需要對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行清洗預(yù)膜處理，它是保障生產(chǎn)單元換熱器及管道長久使用的利器，現(xiàn)將循環(huán)水系統(tǒng)清洗預(yù)膜具體步驟及過程中出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行簡要的探討。

關(guān)鍵詞：循環(huán)水;清洗;預(yù)膜;系統(tǒng)影響

Abstract：with the continuous development of society， people's environment awareness for itself increasingly increment， and to provide heat exchanger in circulating cooling water in the coal chemical industry how to clean， use for a long time is our research topic， at the beginning of the gear drive need cleaning preparing membrane treatment on circulating cooling water system， it is the guarantee production unit of heat exchangers and pipe used for a long time， now the circulating water system in the process of preparing membrane cleaning steps and some of the problems are briefly discussed.

Key words：circulating water;Cleaning;Preparing membrane;System effects

0引言

神華陜西甲醇下游深加工項目（一期）循環(huán)水單元主要由第一循環(huán)水場、第二循環(huán)水場組成。第一循環(huán)水場的設(shè)計循環(huán)供水量為40500m3/h，第二循環(huán)水場的設(shè)計循環(huán)供水量為6000m3/h，為了保證循環(huán)水裝置在開工或檢修完成之后能夠?yàn)橄到y(tǒng)換熱器及管道正常輸送循環(huán)水，需要在裝置開車之前進(jìn)行全系統(tǒng)的清洗預(yù)膜它能夠保護(hù)金屬材質(zhì)表面不受外界環(huán)境的侵蝕[1]，它通過投加專用高效化學(xué)清洗劑和清洗剝離劑進(jìn)行循環(huán)清洗和分散剝離作用，將系統(tǒng)中水設(shè)備和管道表面附著的生物粘泥、油污、浮銹清除下來并通過系統(tǒng)排污排出系統(tǒng)，使得金屬表面潔凈，為化學(xué)預(yù)膜提供良好條件。化學(xué)清洗后的潔凈管道內(nèi)壁及水冷設(shè)備，經(jīng)過預(yù)膜處理之后換熱器及管道表面形成均勻、致密、耐蝕的保護(hù)膜，以達(dá)到對設(shè)備和管道腐蝕速率的有效控制，延長設(shè)備及管道的使用壽命。

1 循環(huán)水系統(tǒng)清洗/預(yù)膜目的

循環(huán)水系統(tǒng)清洗/預(yù)膜是裝置在原始開車必須做的工作之一，它是保障系統(tǒng)設(shè)備能夠穩(wěn)定生產(chǎn)的必要條件。清洗是利用水和化學(xué)清洗藥劑清洗系統(tǒng)中的雜物、油污和管壁沉積物。在完成系統(tǒng)清洗后，需要對循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)膜處理[2]。預(yù)膜處理的方法是通過投加預(yù)膜劑在潔凈的換熱器及管道表面于短時間內(nèi)形成較薄而致密均勻的保護(hù)膜，通過這層膜達(dá)到保護(hù)設(shè)備及管道目的，防止其腐蝕、阻垢的重要操作條件，以及生產(chǎn)周期的重要因素。

2 循環(huán)水清洗/預(yù)膜前的準(zhǔn)備工作

在循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)清洗/預(yù)膜之前，需要完成對系統(tǒng)進(jìn)行人工清掃、水沖洗，保證系統(tǒng)水質(zhì)滿足化學(xué)清洗要求。循環(huán)水系統(tǒng)化學(xué)清洗預(yù)膜實(shí)施按操作步驟先后順序可分為：化學(xué)清洗，水質(zhì)置換，化學(xué)預(yù)膜，化學(xué)預(yù)膜之后水質(zhì)置換及轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行[3]。神華陜西甲醇下游深加工項目第一第二循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)（如表1）

3 化學(xué)清洗過程

化學(xué)清洗是通過投加化學(xué)清洗藥劑使循環(huán)水系統(tǒng)所有金屬及管道表面得以清潔，化學(xué)清洗過程的關(guān)鍵是選擇適合本企業(yè)的化學(xué)清洗藥劑把管網(wǎng)內(nèi)金屬表面的油污、黏泥、浮銹等一系列污物清除干凈，使其恢復(fù)到金屬的原始活化狀態(tài)，為后期的預(yù)膜工作打好基礎(chǔ)?；瘜W(xué)清洗期間pH值在6.0～6.5之間。

3.1 循環(huán)水系統(tǒng)化學(xué)清洗藥劑配置

3.2 化學(xué)清洗步驟

化學(xué)清洗操作步驟：檢查吸水池液位處于低液位狀態(tài)同時保證循環(huán)水泵正常運(yùn)行，當(dāng)循環(huán)量不能滿足設(shè)計要求時需增開循環(huán)水泵，根據(jù)循環(huán)供水壓力，調(diào)整循環(huán)量至最大以增強(qiáng)清洗效果，確認(rèn)各生產(chǎn)工藝裝置換熱器均已投運(yùn)，具備進(jìn)行化學(xué)清洗的條件，關(guān)閉系統(tǒng)排污保證系統(tǒng)無其他排水點(diǎn)，啟動殺菌劑投加泵向吸水池沖擊性投加殺菌劑，控制循環(huán)水中的余氯>1.0mg/L，系統(tǒng)運(yùn)行24h之后濁度明顯上升，將系統(tǒng)排污閥及補(bǔ)水閥打開，開始對系統(tǒng)進(jìn)行排污置換，當(dāng)置換至循環(huán)水系統(tǒng)濁度<20NTU后，關(guān)閉系統(tǒng)排污及其他排水點(diǎn)。對系統(tǒng)投加剝離劑，將剝離劑沖擊性投加于吸水池中，系統(tǒng)運(yùn)行24h，若濁度上漲過快，超出控制指標(biāo)（濁度<20NTU），為避免粘泥沉積，打開系統(tǒng)排污閥及補(bǔ)水閥進(jìn)行排污置換，當(dāng)水質(zhì)置換至濁度<20NTU，總鐵<1mg/L，關(guān)閉系統(tǒng)排污閥門，在吸水池投加清洗劑，循環(huán)運(yùn)行1h后，開始分析總鐵、濁度，用硫酸調(diào)節(jié)循環(huán)水的pH值至6～6.5，如果pH>6.5時，用清洗劑或硫酸調(diào)節(jié)pH至6～6.5，系統(tǒng)運(yùn)行6h，再投加緩蝕劑減少系統(tǒng)不均勻腐蝕，清洗結(jié)束后，打開吸水池排污閥及補(bǔ)水閥對系統(tǒng)排污置換，水質(zhì)置換至濁度<15NTU、總鐵<1.0mg/L后，表明置換合格，進(jìn)入系統(tǒng)預(yù)膜階段。

4 化學(xué)預(yù)膜過程

循環(huán)水系統(tǒng)預(yù)膜目的是為了提高緩蝕藥劑的成膜效果，在循環(huán)水系統(tǒng)清洗完成初期投加較高濃度的緩蝕劑量，等待緩蝕劑成膜以后，通過降低藥劑濃度維持系統(tǒng)補(bǔ)膜。其最主要目的是在金屬及管道表面上能很快形成一層致密保護(hù)膜，提高其緩蝕劑抑制腐蝕的效果[4]。

4.1 循環(huán)水系統(tǒng)預(yù)膜藥劑配置

4.2 預(yù)膜操作步驟

首先確認(rèn)循環(huán)水濁度<15NTU、總鐵<1.0mg/L，根據(jù)氣溫情況打開炮線閥或稍開上塔閥門，保持吸水池液位于低液位調(diào)整循環(huán)水量，將系統(tǒng)排污閥關(guān)閉，系統(tǒng)無其他排水點(diǎn)，根據(jù)系統(tǒng)保有水量計算投加量，在吸水池投加預(yù)膜劑，啟酸泵控制pH值在6.8～7.2之間，酸泵運(yùn)行24h，預(yù)膜末期稍開上塔閥，對上塔管線和炮線進(jìn)行預(yù)膜，每4h監(jiān)測藥劑濃度、pH值，必要時補(bǔ)充預(yù)膜藥劑濃度，維持預(yù)膜狀態(tài)，當(dāng)濁度>30NTU，可投運(yùn)旁濾系統(tǒng)降低濁度，采用滴定法測得預(yù)膜合格，打開系統(tǒng)排污閥對循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)置換，將系統(tǒng)內(nèi)總鐵置換至<1mg/L、濁度<15NTU、總磷<7mg/L，調(diào)整排污水量，系統(tǒng)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行，加藥量按照日常運(yùn)行需求投加。

4.3 預(yù)膜階段水質(zhì)分析項目及頻次

5 化學(xué)清洗/預(yù)膜的結(jié)果判斷

①循環(huán)回水濁度、總鐵濃度、電導(dǎo)率達(dá)到最高值，并且穩(wěn)定在4～6h不再上漲或微微有下降趨勢，表示化學(xué)清洗工作以完成;②清洗過程中監(jiān)測掛片腐蝕速率值在≤3g/（m2·h），不銹鋼、銅材質(zhì)掛片的腐蝕速率在≤1g/（m2·h）;③在水池中的碳鋼掛片上沒有出現(xiàn)明顯的鍍銅現(xiàn)象;④目測法：在陽光下觀察到掛片的整體表面已經(jīng)形成明顯五彩色暈，表明預(yù)膜已經(jīng)完成，成膜效果用硫酸銅溶液滴定法進(jìn)行判定;⑤滴定法：將15g NaCl及5g CuSO4溶于100mL水中，將此溶液滴于以經(jīng)過預(yù)膜處理的及沒有經(jīng)過預(yù)膜處理的試片上，同時間測定兩個試片上出現(xiàn)紅點(diǎn)的時間，二者時間差超過10秒表明預(yù)膜合格，時間差值越大，則表示預(yù)膜效果越好[5]。

6 化學(xué)清洗/預(yù)膜過程中需要注意事項

①在系統(tǒng)化學(xué)清洗預(yù)膜后，裝置并不一定馬上帶熱負(fù)荷運(yùn)行，期間的冷態(tài)運(yùn)行仍然需要進(jìn)行投加藥劑及適當(dāng)排污處理，沒有熱負(fù)荷，循環(huán)水系統(tǒng)無法正常維持濃縮倍數(shù)，此時水質(zhì)可能以腐蝕傾向?yàn)橹?，在此階段應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注腐蝕情況。在實(shí)際操作中應(yīng)加大復(fù)合水處理劑、銅緩蝕劑的加藥量，同時投加殺生劑，防止微生物的大量滋生，對系統(tǒng)的污染的水質(zhì)進(jìn)行定期的系統(tǒng)排污，保證水質(zhì)合格。隨著裝置熱負(fù)荷的增加，濃縮倍數(shù)慢慢提高，此過程中系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕傾向有所變化，密切關(guān)注水質(zhì)變化，調(diào)整藥劑投加方案，待熱負(fù)荷穩(wěn)定，濃縮倍數(shù)達(dá)到設(shè)計值時，轉(zhuǎn)入實(shí)施正常運(yùn)行方案;②化學(xué)清洗和預(yù)膜期間要求嚴(yán)格按清洗預(yù)膜方案來控制清洗劑的排放時間、排放速度和排放流向。清洗置換期間應(yīng)進(jìn)行同步監(jiān)測循環(huán)水的pH、濁度指標(biāo)。清洗置換期間與各生產(chǎn)裝置緊密配合，保證管網(wǎng)內(nèi)沒有“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，在清洗預(yù)膜過程中要定時巡檢，發(fā)現(xiàn)意外情況及時處理。

7 結(jié)語

綜上所述，在清洗預(yù)膜過程中操作人員應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)章制度執(zhí)行與操作，為工作的順利進(jìn)行，員工應(yīng)明確自身崗位職責(zé)，不能盲目操作。對于可能發(fā)生的安全隱患及可能發(fā)生的危害因素需要進(jìn)行全面的分析和預(yù)防措施，保證現(xiàn)場消防水管路暢通，要求操作人員具備必要的應(yīng)急處置能力，在清洗預(yù)膜期間發(fā)生危險時學(xué)會自救的同時安全救助他人，為企業(yè)的安全穩(wěn)定投產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)。

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