循环冷却水系统化学清洗、预膜技术

发布时间:2018-09-04 06:10    

一、循环冷却水系统化学清洗、预膜的意义

循环冷却水系统,无论是新系统还是老系统,在开车正常投药之前都要进行清洗、预膜工作。清洗和预膜工作被称为循环水化学处理的预处理。化学清洗是采用化学药剂与设备内表面的铁锈、污垢进行化学反应,在不腐蚀金属本体、不破坏设备、管线内部结构的情况下,对各种污垢进行剥离、溶解,使所清洗的设备与管线达到生产所需的工艺条件。同时为预膜打好基础。循环冷却水的预膜是在经清洗后的金属表面上很快地形成一层保护膜,防止产生腐蚀速度很大的初腐蚀。

二、循环冷却水清洗、预膜的时机

1、新建循环冷却水系统开车前

对于新系统来说,设备和管道在安装、运输过程难免会有杂物、碎屑、尘土留在系统之中,有时冷却设备的锈蚀和油污也很严重。这些油污和杂物不清洗干净,将会影响下一步的预膜处理。

2、老循环水系统

(1)循环冷却水系统的定期清洗预膜:对循环冷却水系统实行一年或一定时间内的定期清洗、预膜工作,对循环冷却水系统的正常运行、对延长水冷却设备的寿命、对减少停车检修次数等都起到关健作用。

(2)大检修后循环冷却水系统开、停车化学清洗和预膜。

3、长期运行而无法停车检修的冷却水系统的不停车清洗和预膜

由于生产任务重、时间紧,没有停车检修的时间情况下,最好对系统采用定期的清洗、预膜。

4、生产装置由于冷却水系统不能满足生产工艺要求,影响产量、质量

因结垢、锈蚀和生物污垢等水质障碍而致使水冷却设备热交换效率下降影响生产产量、质量时的循环冷却水系统的化学清洗和预膜。

5、停水40小时或换热设备在空气中暴露12小时

6、物料泄漏

三、清洗、预膜方案的制订

1、了解该系统运行工况,包括循环水量,保有水量,补、排污水量,冷却水温差及其变化等运行参数;主要换热设备材质、结构、热负荷等,以及在安全方面需特别注意的要点。

2、该装置的循环水和补充水水质情况,缓蚀阻垢剂和杀菌剂使用情况,参阅近一、二年的水质月报。

3、参阅近二年该系统水冷设备垢样分析报告,特别是换热效果下降的热设备最近的垢样分析报告。

4、观察冷却水现场运行状况,冷却塔的布水器、淋水填料等菌藻繁殖情况,风机、水泵运行现状等现场情况

5、观察换热效果下降的和代表性换热设备运行情况,若有备台或条件允许时,应拆检代表性换热设备,观察内部生成的污垢情况,并拍照和取样分析。

6、通过垢样分析,确定清洗重点;通过清洗预备试验,确定清洗主剂、清洗助剂,以及清洗强度和清洗时间等参数。

7、在无法得到垢样时,参照最近一、二次大检修垢样分析报告和最近几个月至一年水质月报数据和现场情况,参照以往类似装置清洗的经验,判断该系统清洗重点,确定清洗主剂和助剂品种和数量、清洗时间等参数。

8、新系统进行开车前化学清洗时应了解系统的工艺参数、施工进度、水冲洗等情况

四、化学清洗、预膜前的准备工作

1、委托方的清洗准备工作

(1)委托方按照清洗方案要求,对冷却水系统加药装置、加酸装置、排污阀门、补充水阀门、在线PH仪表、流量计等逐一确认,应能满足清洗时排污和补水需要,若不能满足,应采取临时增加补充水、排污措施。

(2)委托方安排1-2位熟悉冷却水处理和生产工艺的技术人员和服务方人员一起协调解决清洗过程中出现的各种问题。

(3)委托方安排好冷却水操作人员,按照方案要求在对口技术人员指令下,配合清洗、预膜过程,进行冷却水量调节,补水、排水工作。

(4)冷却水系统中有电导仪和pH计等在线连锁装置时,在化学清洗、预膜过程中应放在手动位置。

(5)在清洗过程中,委托方应安排检修人员对设备加强巡回检查工作,特别是在低PH阶段;以一些在清洗中需要特别关注部位的定时定员观察,发生异常情况时有解决措施和材料准备。

(6)对于新投运的设备和生产装置,特别注意三通和弯头等部位的砂眼,对施工环境相对恶劣部位的焊缝要注意虚焊等施工缺陷。

(7)安排安全专职人员在清洗、预膜全过程中做好安全监督和检查工作

2、服务方准备工作

(1)服务方清洗人员在清洗前应熟悉现场,对清洗、预膜所用药剂及正常运行时所用药剂是否齐全、是否到位进行检查,对加药点、加酸点、药品堆放等是否合理进行检查,和委托方一起确定监测挂片和取样口地点。

(2)如委托方有实验室和相关检验人员,最好清洗、预膜过程中所需的检验工作由委托方配合。如委托方不具备检验条件,则需设立临时化学清洗、预膜分析室,配制标准试剂,调试分析仪器,按照方案分析项目和频率要求安排好分析人员。在清洗前一天呈待命工作状态。

(3)服务方应安排好加药人员。按方案要求按时按量投加入到冷却水中。

(4)服务方工程负责人应安排好清洗安全工作,督促所有服务人员遵守清洗安全规程和委托方的各项规章制度;服务方全体施工人员施工前应接受委托方安全部门的安全教育。

(5)在上述各项准备工作完成后,接委托方开始清洗指令后,即按清洗方案步骤实施清洗。

五、化学清洗实施步骤

1、水冲洗

(1)水冲洗开始时应不上冷却塔,不进水冷器。若不能循环,应安装临时管线或安装好旁通阀。

(2)关闭旁滤装置,关闭冷却塔阀门和所有换热设备进出口阀,打开旁通阀。

(3)往集水池内注入泵所需要的水位水量。

(4)采用边排污、边补水的方式,冲洗至浊度<30NTU后,再打开冷却塔和所有换热设备的阀门,继续采取边排污、边补水方式连续冲洗,至浊度<20NTU为止。必要时应系统排空、清池。

(5)水冲洗期间检测项目、控制指标、分析频率见下表:

项   目

频 率

控制指标

浊    度

1次/4 h

<20NTU

2、除油

(1)适用于新建或大检修后冷却水装置开车。

(2)水冲洗至浊度<20NTU后,保持冷却水池水位至泵所需的水位水量即可。

(3)关闭补、排水阀门后,向系统内一次性加入除油剂100mg/L,启动循环水泵进行除油清洗,清洗过程中监测水中浊度并维持2h~4h不变或有下降时,即为除油清洗终点。

(3)除油结束后进行水质置换。如能停泵,则尽可能将水池中的水排空,再用清水冲洗。否则,开足补排水阀,进行大补大排,置换到浊度<30NTU为止。(4)除油清洗期间检测项目、控制指标、分析频率见下表:

项   目

频 率

控制指标

浊    度

1次/4h

<30NTU

3、粘泥剥离

(1)适用于冷却水系统因生物污垢等障碍影响水冷设备热交换效果、生产装置开车后或清洗后不久系统发生物料泄漏而产生大量菌藻繁殖,影响水冷设备热交换效果时。

(2)保持冷却水池水位至泵所需的水位水量即可。

(3)向系统内一次性加入粘泥剥离剂200mg/l左右,系统密闭运行。

(4)当水中浊度达到最高并维持2h-4h或有下降趋势时即为粘泥剥离清洗终点。

(5) 粘泥剥离后进行水质置换,如能停泵,则尽可能将水池中的水排空,再用清水冲洗。否则,开足补排水阀,进行大补大排,置换到浊度<20NTU为止。(6)粘泥剥离清洗期间检测项目、控制指标、分析频率见下表:

项   目

频 率

控制指标

浊    度

1次/2h

<20NTU

4、除垢除锈

(1)保持冷却水池水位至泵所需的水位水量即可。(2)关闭补、排水阀,关闭旁滤池。打开所有水冷设备阀门。

(3)在系统压力允许范围内,可适当增开循环水泵,以加速水流速度,不低于1.5 m/s。

(5)在投加LX-Q19后,由于水的蒸发浓缩以及清洗对药剂的消耗,水的PH会不断上升,这时需用工业级硫酸调节PH在3.0~6.0之间。清洗初期PH按下限控制,往后逐步向上限靠。

(6)清洗期间检测项目、控制指标、分析频率见下表:

项   目

频 率

控制指标

PH

1次/2 h

3.0~6.0

总    磷

1次/4 h

≥120 mg/L

浊    度

1次/2 h

  上升趋势平缓

总    铁

1次/4 h

  上升趋势平缓

硬    度

1次/2 h

  上升趋势平缓

(5)清洗时间约24~72小时,具体时间可通过检测水中的浊度、硬度和总铁来确定。当浊度、硬度和总铁基本平稳时,可停止化学清洗。

(7)清洗结束后进行置换水,如能停泵,则尽可能将水池中的水排空,再用清水冲洗。否则,开足补排水阀,进行大补大排,置换到循环水浊度小于10mg/L,总铁小于1 mg/L。

(8)当清洗结束之后在转入预膜阶段之前,应尽快将水置换干净,避免时间过长引起二次腐蚀。

六、预膜处理实施步骤

1、系统清洗完毕,置换结束后,可进入预膜状态。

2、调整集水池水位,保持其水位至泵所需的水位水量即可。

3、分析水中Ca2+浓度,要求Ca2+浓度(以CaCO3计)大于50mg/l。如果达不到要求,向水系统中投加CaCL2。

4、用工业级硫酸调节循环水PH值5.5~6.5左右。

5、从集水池急流区向系统中一次性加缓蚀增效剂LX-Q20 250mg/l,投药1小时后测定水中的总磷,维持浓度大于100 mg/L。8~10小时后向系统中一次性加分散剂LX-Q22。(有些系统还要根据具体情况投加LX-Q21)。

6、预膜时间:冷态运行需48h,热态运行需24小时。

7、预膜期间分析监控以下指标。

分析项目

分析频率

控制指标

PH

1次/4h

      5.5~6.5

总磷

1次/4h

≥100 mg/L

浊度

1次/4h

<15mg/L

8、预膜结束需用大量新鲜水进行大排大补直至总磷小于10mg/L后转入正常运行。

七、清洗预膜期间用挂片进行监测,

达以下技术标准:

1、碳钢腐蚀速率<3g/m2·h,不锈钢腐蚀速率<0.5 g/m2·h。

2、挂片位置:集水井急流区,但需远离加酸口。

3、挂片材质:碳钢、不锈钢。

4、预膜效果测定: 5%硫酸铜检膜液检测,显色时间大于10秒。