鍋爐化學清洗

更新:2013/10/11 22:55:56 點擊:
  • 產品品牌 化學清洗
  • 產品型號 上海鍋爐化學清洗
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產品介紹
    上海化學清洗公司專業提供各類鍋爐化學清洗服務,鍋爐係統,不論采用何種水處理措施,都隻能把結垢速度控製在允許範圍內,而不能徹底杜絕結垢隱患。而鍋爐係統一旦結了水垢、汙垢,不但降低了熱效率,給係統的安全、正常運行帶來隱患,並且使得水處理劑無法及時到達金屬表麵而失效,加速了金屬腐蝕的速度。因此及時地去除水係統中的各類汙垢,不僅僅是節能、安全的需要,也是延長設備使用壽命的需要。
    一、鍋爐化學清洗工程的準備工作
  對一台鍋爐進行化學清洗必須進行大量的、細致的準備工作。隻有準備工作進行得充分,才能夠保證化學清洗工作的順利和成功。準備工作大致可以歸納成下麵幾點:
  1.了解鍋爐的自然情況
  對鍋爐進行化學清洗前,必須充分了解鍋爐的自然情況。需要了解的內容包括鍋爐的結構、性能、安裝及投產日期、水質情況(原水和給水水質及變化、水處理方式等)、運行曆史(使用時間、維修和事故情況,以前進行過的清洗情況等)以及結垢、腐蝕情況,鍋爐房的自然條件等。其中鍋爐的結構特點、腐蝕及結垢情況是了解的重點,它將是製定酸洗工藝和係統設計方案的重要依據。上述情況的了解除了通過鍋爐管理人員介紹外,還必須進行現場察看,充分掌握第一手資料,並作好相應的記錄。
  2.化學清洗工藝的製訂
  化學清洗工藝的製訂必須是在對鍋爐結垢的成分和結垢量充分了解的基礎上才能進行。要知道垢的成分隻有取樣進行分析。采集鍋爐結垢樣品最理想的方法是在鍋爐熱負荷較高的部位割管,從而得到可靠的垢樣。這種方法在較大容量的鍋爐上還能夠做到,在小鍋爐,特別是整體結構較緊密,又不是在大修期間的鍋爐往往是很難做到的。如果是這種情況,就隻有通過聯箱,鍋筒上的人孔或手孔進行采樣,然後通過垢樣、水質及運行曆史綜合進行判斷。
  采集垢樣之後,可以進行垢樣化學成分的全分析,根據分析數據製訂相應的化學清洗工藝,也可以直接進行溶垢試驗,根據溶垢情況製訂合適的工藝條件。對於有一定經驗的化學工作者,前麵兩項隻進行其中一項就可以有把握的製訂好工藝條件。對於初次進行清洗工作,或垢的成分特殊,很難清洗時,就必須同時進行上述兩項工作,以便掌握準情況,製訂有效的清洗工藝。
  3.進行係統設計
  設計化學清洗回路的依據是對鍋爐結構充分的了解,所有部位管子的走向、結垢程度、通斷麵積都必須清楚。這樣就可以確定是采取一個回路還是幾個回路,每一個回路的通斷麵積多大,可能達到的流速是多少?同時,回路的設計盡可能讓結垢嚴重的部位流速高一些。鍋爐內清洗介質的流運回路確定之後,就可以根據回路要求尋找合適的進液口和出液口以及排汙出口,同時還可確定如何對鍋爐進行“改造”,把被清洗部位“孤立”出來,以及同外部酸洗設備聯接的臨時管線的設計。這樣,化學清洗的整個回路方案就確定了。係統設計的工作也就完成了。
  4.備料
  清洗工藝和係統設計確定之後,就可以進行備料。所需準備的東西大致可分成三類:
  (1)清洗設備和材料:有酸泵、酸箱、溫度計、流量計,小型耐酸計量泵、無縫鋼管,聯接法蘭、閥門以及各種電器設備、電源等。
  (2)化學藥品及設備:有堿洗、酸洗、鈍化各環節的藥品,化學監測用的藥品及各種儀器及設備。堿洗和鈍化用藥品的數量,根據工藝確定的濃度和整個清洗回路的容積進行計算,再加5~10%的係數即可。酸洗藥品的用量(主要是酸)則需根據鍋爐結垢的總量(估計值)進行計算,並根據垢量判斷的準確程度打一個保險係數,以免由於垢量估計不準而在清洗時酸量不足而影響清洗進程。緩蝕劑的用量可根據選用濃度及整個容積計算得到。在一般的情況下,由於酸的消耗而補充酸時不需補加緩蝕劑。但如果中途排放過酸液再補充酸時,就必須補足由於排酸而損失掉的緩蝕劑。
  (3)操作工具及安全防護用品:包括管道、電工、化學操作的各種工具,以及化學清洗工程中必備的安全防護用品(這在下一章中專門介紹)。
  5.安裝臨時管線
  根據係統設計圖紙,安裝臨時管線。臨時管線的聯接一般都需管道焊接,並保證承受一定的壓力不泄漏。對於比較小的鍋爐可采用硬質工程橡膠管聯係,但必須保證接頭不脫開, 操作時不超壓,以免發生事故。全部安裝完畢後,須嚴格進行檢查,並進行試運轉。全部合格後,方可開始進行正式清洗工作。
  二、鍋爐化學清洗工程實施流程:
  鍋爐化學清洗工程具體步驟如下:
  1.上水 將鍋爐清洗係統和臨時管線全部裝滿自來水。如果清洗係統比較髒,可適當用較高流速的水衝洗,衝洗後保持係統滿水位。
  2.加熱 中小型鍋爐加熱方式一般采用爐膛點火加熱,這種點火屬於臨時性點火,使爐內水達到預定溫度前就要壓火,使餘熱繼續加熱水至預定溫度,切不可加熱過高。加熱過程中應始終保持清洗係統循環。對於有條件的鍋爐房,例如有其他的鍋爐運行,可以供給化學清洗係統足夠量蒸汽的時候,可采用蒸汽加熱臨時係統的水箱,經過循環使爐內升溫,這種方法升溫時間較長,但安全可靠。
  3.堿洗 在水不斷循環的過程中,將預先計算好的堿洗藥劑分批加入(從臨時係統的水箱加入)。並開始進行化學分析,當堿洗藥劑和pH值都達到預定指標後,停止加藥,繼續循環6~8小時,堿洗結束。
  4.水衝洗 在水衝洗之前,應將堿洗液全部排空,排空後進水,以盡可能高的速度衝洗,使衝洗水出口的pH值小於9即可,將排口關閉,保持清洗係統滿水位待酸洗用。
  5.加熱 按第2步操作,將清洗係統中的水加熱到預定溫度。
  6.酸洗 停止升溫,繼續循環清洗係統中的水,在不斷循環過程中,同時加入濃酸和緩蝕劑,加入速度應比較緩慢,特別是以碳酸鹽水垢為主的鍋爐,進酸後有大量二氧化碳氣體逸出,加酸速度更不可太快。進酸的同時,從清洗係統的出口處開始取樣分析酸的濃度和鐵離子的濃度。5~10分鍾取樣分析一次。當出口酸濃度穩定在4%以上時,停止加酸和緩蝕劑,繼續循環和浸泡數小時。緩蝕劑的加入量應保證整個清洗係統都有足夠的濃度,一次加入完成。由於緩蝕劑不能進行定量分析,因此,隻有按酸洗體積計算緩蝕劑的加入量,計算公式如下:  
  式中: W——緩蝕劑的用量,公斤;
  V——整個係統酸液的體積,立方米;
  A%——預定緩蝕劑的濃度。在循環清洗過程中,每20~30分鍾取樣分析一次,發現酸濃度降低時,應及時補充酸,這時可不補加緩蝕劑,酸洗繼續進行。
  7.酸洗終點的判斷 當鍋爐清洗了一定時間以後,就需要考慮鍋爐是否清洗幹淨或何時能清洗幹淨。判斷鍋爐什麽時候清洗幹淨的準確性是酸洗技術成敗的關鍵。判斷鍋爐是否被清洗幹淨的主要依據就是溶垢反應是否還在進行。如果垢還未全部清洗幹淨,那麽溶垢反應總是在進行的,隻是速度上的快慢,反應數量上的多少而已。因此,依據除垢劑濃度的變化和溶垢產物濃度的變化就可判定溶垢反應是否還在進行。一般是分析酸的濃度、Fe3+、Fe2+濃度以及是否還有二氧化碳產生。一般當酸的濃度在2~3小時內穩定不變,Fe2+離子濃度上升到一個穩定值,而Fe3+離子已越過高峰,濃度越來越低,甚至到零,已無二氧化碳產生就可以認為酸洗接近完成了,再適當延長一段時間就可結束酸洗。
  判斷酸洗終點的更直接而又比較可靠的方法,就是通過監視管被清洗的情況,來確認鍋爐清洗情況。如果事先保證監視管的垢和鍋爐的垢基本一致,以及清洗條件也基本一致,那麽當監視管被清洗幹淨的時候,也就可以認為鍋爐也被清洗幹淨。適當延長一些時間就可結束酸洗。
  8.水衝洗 酸洗結束後,應將酸洗液以最快速度排放,並以盡可能短的時間和盡可能高的流速衝洗清洗係統,使清洗水的pH值到達4~5,水衝洗即可結束。
  9.鈍化 將鍋爐加熱升溫,同時按整個容積計算一次加入鈍化藥劑,並不斷循環。升溫到預計溫度後,停止加熱,並開始取樣分析堿的濃度,調整pH值到10~11(pH值不計超過12)後,循環或浸10~12小時,鈍化結束。
  10.水衝洗 將鈍化液排放,用水衝洗到pH值為8~9,整個化學清洗工程即告結束。
  三、恢複鍋爐係統並檢查清洗質量
  化學清洗工程結束後,一般應打開入孔或汽包,進行清洗質量的檢查,清洗質量的好壞主要表現在除垢程度,鍋爐腐蝕情況,特別注意有無小孔腐蝕,表麵鈍化膜的質量。在檢查的同時進行清理,把沉積在汽包、聯箱等部位的沉積物全部清除幹淨。
  最後,恢複鍋爐運行係統,並進行試壓試驗,試壓合格後方可投入正常運行
    三,鍋爐化學清洗介紹
    第一節 酸性清洗
    酸性清洗是利用清洗劑在水中離解出H+,使鏽垢、水垢與H+反應而溶解。主要的化學溶解反應如下:
    MeO+2H+=Me2++H2O
    MeCO3+2H+=Me2++H2O+CO2&uarr式中Me2+泛指金屬離子。在上述垢層的溶解過程中,H+離子起主要的作用。但除此之外,酸根的存在對水垢和鏽垢的溶解也有一定的影響,有時還是關鍵性的。比如F-離子的存在可使水垢中的SiO2發生化學溶解,而別的酸根則不行,某些有機酸根的絡合作用,可提高水垢的溶解度,減少塊狀水垢脫落的量。不同種類的酸H+離子的離解度也不同,一般來說,無機酸離解度較大,酸性強,能在低溫、常溫下清洗,但腐蝕性也強;有機酸離解度較小,酸性弱,常須加溫清洗,但腐蝕也較弱。所以說,不同種類的酸具有不同的溶解特性,不同成分的垢層就要考慮選擇不同的酸作清洗液,以趨更加合理。酸性清洗由於溶垢速度快,溶垢能力強,而得到廣泛應用,特別在清洗一些垢層較厚的鍋爐具有其它清洗方法不可取代的優越性。
    四,鍋爐化學清洗常用酸劑
    1、鹽酸:鹽酸是一種強酸,由於大多數金屬的鹽酸鹽易溶於水,因此鹽酸的溶垢能力較強,能快速溶解鐵鏽、銅鏽、鋁鏽、碳酸鹽水垢,但鹽酸對不少金屬材料有極強的腐蝕性,必須添加合適的緩蝕劑。鹽酸中氯離子的存在,既有促進金屬腐蝕產物快速活性溶解的有利一麵,又有導致鈍性材料鈍化膜局部破壞誘發小孔腐蝕的不利一麵。普通不鏽鋼和鋁及合金材料屬於靠表麵產生的氧化物鈍化膜的保護才穩定的鈍化材料,一旦鈍化膜破壞,材料就會遭到嚴重腐蝕。對於普通不鏽鋼和鋁材來說,Cl-離子是能局部破壞鈍化膜的活性離子,是造成小孔腐蝕的主要因素。因而不宜選用鹽酸作為清洗不鏽鋼和鋁材表麵汙垢的清洗液。<
    2、硫酸:濃硫酸具有強氧化性,能使鐵鈍化,但不具備溶垢的作用,清洗時硫酸的濃度一般在15%以下,已不具有氧化性。由於一些硫酸鹽的溶解度不大,因此硫酸的溶鏽、溶垢速度相對要小一些。但稀硫酸是不揮發的,清洗現場不會產生酸霧,可通過升溫的方法來提高清洗速度,所以在去除氧化鐵一類的垢物時,經常使用硫酸作清洗劑。
    3、硝酸:硝酸鹽溶解度較大,因此硝酸對鐵鏽、銅鏽、各類汙垢都有較好的去除作用,特別在清除不鏽鋼表麵的汙垢時,由於硝酸具有氧化性,可使不鏽鋼自鈍化,幾乎不對不鏽鋼造成腐蝕。但硝酸對低碳鋼有強烈的腐蝕性,必須選用可靠的緩蝕劑。
    4、磷酸:磷酸鈣的溶解度較小,很少用磷酸來清洗水垢,但在某些特定的條件下,如高溫、高濕度,磷酸能與金屬離子形成可溶於水的配位化合物,或把鐵鏽直接轉為有保護作用的磷化膜。所以磷酸隻在某些特定條件下使用。
    5、氫氟酸:氫氟酸是一種弱酸,但有很強的溶解氧化鐵的能力,這主要是由於氟離子的特殊作用。氫氟酸同時也是溶解矽的唯一有效的酸洗劑。
    6、氨基磺酸:氨基磺酸是一種弱酸,與碳酸鹽和氫氧化物等類的水垢,反應比較強烈,對鈣鹽的溶解度非常大,但是,對鐵等氧化物的溶解能力較弱。同時氨基磺酸是唯一可用作鍍鋅金屬表麵清洗的酸。
    7、檸檬酸:檸檬酸的最大優點是水垢反應後生成的檸檬酸鈣絡離子溶解度比較大,不易形成沉澱,若清洗液中加入氨,即使在堿性範圍內也能使鐵垢溶解,生成穩定性很好的檸檬酸亞鐵銨絡合物。
    8、羥基乙酸:羥基乙酸的酸性較強,對鏽垢有很好的去除能力,幾乎不亞於鹽酸,但對金屬的腐蝕性要遠遠低於鹽酸
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