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常見化工設備的清洗方法!
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化工設備清洗的重要性

1.開車前清洗的必要性

過去認為新安裝的化工生產設備不需要在開車前進行化學清洗,但實踐證明,開車前進行化學清洗對提高生產效率,避免污垢對生產的影響十分必要。因此目前新建化工設備投產前必須進行開車前清洗。

化工生產過程中涉及多種化工原料并要使用催化劑。對某些原料和催化劑的純度要求極高,因而在生產過程中對裝置設備及管道的清潔度有很高的要求,任何雜質的介入都會導致催化劑中毒,副反應的產生直至破壞整個工藝過程。此外裝置中的某些設備及附件的精度要求很高或對雜質的破壞作用十分敏感,因此任何機械雜質的介入都極有可能破壞精密部件的質量而影響正常生產。

任何新裝置的設備和管道在制造、運輸、貯存及安裝過程中都不可避免地產生軋制鱗片、油污泥紗、焊渣、表面浮層及各種氧化物等污垢,因此在新裝置開車前要進行清洗將各種污垢雜質去除,使裝置達到合乎要求的清潔度,為正常生產創造良好的條件。

2.開工后清洗的必要性

化工設備在長時間使用的情況下,會產生如:聚合物、結焦、油塵垢、水垢、沉積物、腐蝕產品等塵垢,這些嚴重影響了化工設備的運用,對化工設備進行及時清洗,可以延伸設備使用壽命、提高使用效率、確保安全,削減經濟丟失。

所以,不管是開車前還是使用一段時間后,都應該對設備進行清洗,這是日常必不可少的保養維護工作。

化工設備清洗技術

化工設備清洗包含在線清洗和離線清洗兩種。

在線清洗:利用循環水系統中的涼水塔作為加藥箱,往系統里面加藥,進行自然循環。優點:設備不用停機,不影響正常生產使用。缺點:清洗效果相對于離線清洗還說不是很好。清洗時間長,對設備的腐蝕危害大等。

離線清洗又可以分為物理清洗和化學清洗。

物理清洗:利用高壓流水對設備進行清洗。需要高壓清洗設備。

化學清洗:把換熱器單獨拿出來,把循環水的進出口管路連接到清洗車上,進行循環。優點:減少了藥劑的使用量,清洗效果好。缺點:需要相應的設備,如清洗車或者清洗水箱,高壓泵,各種規格的連接閥門,電焊設備等。

化學清洗有酸洗和堿洗兩種形式。

堿洗:主要是為了清除設備內部的有機物、微生物、油污等附著物,如設備安裝時的防銹劑等。堿洗還可以起到松化、松動、乳化及分散無機鹽類的作用。常用清洗劑有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉等。

酸洗:主要是為了清除無機鹽類的沉積,如碳酸鹽、硫酸鹽、硅垢等。常用清洗劑有鹽酸,硫酸,氫氟酸等有機酸。檸檬酸、氨基磺酸等有機酸。

化工生產設備的清洗流程

一清洗前的準備

清洗前應把被清洗設備或裝置中易受清洗液腐蝕損害的部件如調節閥、流量計等拆除,并將過濾器芯(網)及單向閥的閥芯抽除。并采用加臨時短管、旁路或盲板等措施以保障清洗過程中不發生泄漏,不損壞其他部件,并使被清洗設備與不清洗設備及管線隔開。

并按要求準備好水、電、蒸汽及氮氣、空氣等工程用料,如使用的氮氣要求純度達到太于99%、干燥無油、壓力能保持在0.2~0.6MPa。

二清洗程序及工藝條件

(1)清洗方式

根據設備具體情況可采用浸泡循環清洗或噴淋清洗。采用浸泡循環清洗時可采用低點進液高,氨回液的循環流程。并在高點設置排氣孔以1防止產生氣阻而使清洗液不能充滿系統。采用噴淋清洗時可采用高點進液,低點回流的流程。兩種流程中使用的氮氣管線可安裝于高點,同時設置低點導淋排污點以排盡殘液。

(2)清洗程序及使用藥劑

清洗程度一般為系統水壓檢漏(水沖洗)一脫脂一水沖洗一酸洗一沖洗一漂洗一中和鈍化一檢查及人工處理。

以下對各工序加以說明。

水壓檢漏(水沖洗)目的是檢查臨時系統的泄漏情況,同時清除系統中灰塵、泥沙、脫落的金屬氧化物、焊渣及其他疏松易除的污垢。檢漏肘首先應高位注水,低點排放,以便排盡雜物,控制進出水平衡。沖洗流速一般大于0.15m/s,必要時可作正反向切換。沖洗至出水目測觀察透明無微粒為止。然后將系統注滿水,關閉出口閥門,升壓至0.4~1.0MPa,檢查所有焊縫、閥門、法蘭、短管等連接處的泄漏情況并進行修補,合格后排盡系統內沖洗水,再注入加熱至60~70℃熱水,然后用手摸檢查系統有無死角、氣阻截流及串線等現象。

脫脂清洗目的為除去系統內的機械油、石墨脂、油涂層及肪銹油等油污以保障酸洗均勻。

適用于碳鋼、不銹鋼等材質的脫脂清洗液的配方為:

燒堿0.5%~2.5%;純堿0.5%~2.5%;磷酸鈉0.5%~2.5%;水玻璃(Na2SiO3)0.5%~2.5%;表面活性劑0.05%~1.0%表面活性劑為潤濕劑JFC,聚醚F68,烷基苯磺酸鈉或乳化劑OP—10等。

適用于鋁等有色金屬材質的脫脂清洗劑配方為:

磷酸三鈉0.5%~2.0%;水玻璃0.5%~2.0%;三聚磷酸鈉0.5%~2.0%;表面活性劑0.05%~1.0%。

操作方法為排盡系統內沖洗水,用預熱的水充滿系統并循環加熱,然后加入脫脂清洗液保持80℃土5℃。每3min檢查堿度、油含量、溫度各1~2次。當系統脫脂液堿度、油含量基本趨于平衡,監測管段上的污垢全部除盡后即可結束脫脂,并用氮氣將脫脂液壓出。

脫脂后的水洗目的是除去系統內殘留的堿性清洗劑,并使殘留的部分雜質脫離表面被帶走。用氮氣將脫月旨液壓出后,及時注入溫水沖洗,并每10min監測一次pH值和濁度,使系統呈中性或微堿性為止,當pH值趨于穩定,濁度達到要求可結束水沖洗,一般水沖洗3~5h左右。

酸洗目的是用酸與金屬氧化物的化學反應使其生成可溶物而去除。

適用于碳鋼材質的酸洗清洗液的配方為:

(9)鹽酸6%~10%,緩蝕劑Lan—8260.2%~0.25%。

(b)鹽酸6%~10%,氫氟酸0.2%~1%,緩蝕劑:Lan—8260.25%~0.3%。

適用于不銹鋼、碳鋼—不銹鋼組合材質的酸洗清洗液配方為:

(a)硝酸5%~1.0%,氫氟酸0.5%~10%,緩蝕劑Lan—8260.25%~0.30%;

(b)氫氟酸1%~2%,緩蝕劑Lan—8260.20%~0.25%;

(c)檸檬酸2%~3%,氨水(調節pH=3.5~4.0),緩蝕劑Lan—8260.1%~0.2%。

酸洗的方法為用氮氣將沖洗水排出后,用泵將配制好的酸洗液打入系統中,當有清洗液返回時通過放空和導淋檢查酸洗液是否充滿,確定充滿后再用泵進行循環清洗并定期切換方向。在循環過程中每隔一定時間進行排污和放空,避免產生氣阻和導淋堵塞,影響清洗效果。每30min檢測1—2次酸濃度和pH值,檢測一次鐵離子和銅離子濃度,并隨時觀察腐蝕率。當清洗液濃度不再降低,金屬離子濃度基本穩定,監測管段污垢已完全除盡呈現金屬本色時即達到酸洗終點。酰洗過程大約4~8h。

酸洗后的水沖洗目的為去除殘留的酸洗液和系統內脫落的固體顆粒以利漂洗和鈍化處理。其法為用氮氣將酸洗液排出,并用大量水對全系統進行開路清洗。不斷輪換開啟系統各導淋以使沉積在短管內的雜物、殘液排凈,沖洗過程中每10mm測定一次pH值,當pH值接中性時停止沖洗。

漂洗目的是利用檸檬酸銨與系統內殘留的鐵離子絡合并除去系統內在水沖洗過程中形成的浮銹,使系統總鐵離子濃度降低、以保障后面鈍化效果。漂洗液配方為:

檸檬酸0.2%~0.5%,加氨水調至pH=3.5~4.0,女l緩蝕劑Lan-8260.1%~0.2%。[page]

把此漂洗液用泵打人系統,漂洗溫度維持在80℃±5℃,控制pH=3.5~4.0。每lmin檢測一次pH值和溫度。每20min檢測一次漂洗液濃度和鐵離子濃度,當漂洗液濃度和總銖離子法基奉達到平衡即可結束漂洗,漂洗時間約2~3h.

中和鈍化工序中和目的是去除殘余酸液,鈍化是為了防止酸洗后處于活化狀態的金屬表面重新氧化而產生二次浮銹。

鈍化液配方為:

亞硝酸鈉1%~2%,純堿0.5%~1.0%氨水是用來調節pH值的。

漂洗結束后,如溶液中鐵離子含量小于500mg/kg時可直接用氨水調節pH=9~10,加入鈍化液進行鈍化處理。若鐵離子含量大于500mg/kg時應更換漂洗液至溶液中鐵離子含量小于50(mg/kgi再加入氨水和鈍化液。鈍化溫度維持在40~60℃,鈍化處理過程中要不斷進行高點放空,低點排污以排除氣阻、避免死角,確保鈍化效果。鈍化過程每30mm檢測一次pH值和溫度。鈍化時間一般為4~6h。

檢查人工處理工序的目的是對清洗后的設備進行很后檢查,對局部鈍化破損出現銹霜的地方采用人工修補處理。


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