化學(xué)清洗基礎(chǔ)知識

關(guān)于化學(xué)清洗基礎(chǔ)知識第一頁，共三十五頁，2022年，8月28日一、工業(yè)設(shè)備清洗工業(yè)設(shè)備清洗分為：物理清洗、化學(xué)清洗、物理清洗+化學(xué)清洗物理清洗：采用物理和機械的方法進行清除污垢的方法，如機械清洗、高壓水沖洗，高壓蒸汽等等?；瘜W(xué)清洗：采用一種或幾種化學(xué)藥劑及其水溶液，清除設(shè)備工藝側(cè)或水側(cè)表面污垢的方法。今天介紹的是化學(xué)清洗。第二頁，共三十五頁，2022年，8月28日清洗步驟1、脫脂除油堿性清洗劑+活性劑60~80℃2、清除污垢主清洗劑+助劑+緩蝕劑常溫至95℃3、鈍化預(yù)膜成膜藥劑+堿或氨水調(diào)pH常溫至60℃第三頁，共三十五頁，2022年，8月28日主清洗劑為防止洗清劑對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕（均勻腐蝕、應(yīng)力腐蝕以及氫脆），通常有采用溫和的清洗劑。溫和的清洗劑包括：有機酸、絡(luò)合劑、和一些復(fù)合配方；為提高清洗效果，往往加一些清洗助劑，如滲透劑、活性劑、剝離劑等第四頁，共三十五頁，2022年，8月28日二、常見污垢以及常用的清洗劑1、易溶垢：碳酸鈣（鎂）垢：生水加熱時會生成碳酸鹽垢.通常用鹽酸、硝酸進行清洗.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2↑在清除碳酸鈣時會有大量氣體溢出.需要高點排空。磷酸鈣垢：循環(huán)水中常見垢,是由水處理劑中的磷和鈣生成的磷酸鈣垢.通常用鹽酸、硝酸進行清洗.第五頁，共三十五頁，2022年，8月28日2、難溶垢硅酸鈣垢：通常采用含氟的清洗劑,通常用鹽酸加氫氟酸、或鹽酸加氟化鈉等，也可以用堿煮轉(zhuǎn)化后,再用鹽酸清洗（但加熱至95度以上）硫酸鈣垢：可能用EDTA絡(luò)合清洗，但溫度不低于90度，需要調(diào)PH值。第六頁，共三十五頁，2022年，8月28日3、其它垢種氧化鐵：可以用鹽酸清洗，也可以用檸檬酸清洗，用檸檬酸清洗也需要提高溫度、調(diào)PH值。積碳和重油：用碳污清洗劑微生物粘泥：殺菌劑與剝離劑（次氯酸鈉、十二烷基二甲基卞基氯化銨）第七頁，共三十五頁，2022年，8月28日

4、常用緩蝕劑

LAN-826：是一種復(fù)合、高效的深棕色液體緩蝕劑，用量一般在0.3-0.5%，耐溫為60℃，適用于鹽酸、硝酸等。LAN-5：是一種深棕色固體復(fù)合緩蝕劑、常用于硝酸清洗。耐溫為60℃。六次甲基四胺（俗稱：烏洛托品）：白色固體緩蝕劑。用量0.5-1.0%。硫脲：白色固體，適用于較高溫清洗。緩蝕性能不理想。第八頁，共三十五頁，2022年，8月28日5、常見鈍化劑與條件藥劑濃度(%)溫度(℃)時間(h)磷酸三鈉1-280-908-24聯(lián)氨500mg/l90-9524-50亞硝酸鈉1-2

pH9-1050-604-6多聚磷酸鈉0.2pH9.5-10753-4用氨水調(diào)pH值第九頁，共三十五頁，2022年，8月28日三、常見設(shè)備材質(zhì)與清洗劑的選用碳鋼：鹽酸、硝酸、檸檬酸、EDTA等不銹鋼：硝酸、檸檬酸、EDTA等。銅及銅合金：鹽酸及有機酸，純銅（紅銅）不能用硝酸清洗。鈦及其合金：鹽酸、硝酸、檸檬酸、EDTA等，不能用含氟的清洗劑清洗。鋁及其合金：可用硝酸清洗(不能用鹽酸和堿)第十頁，共三十五頁，2022年，8月28日四、化學(xué)清洗工藝與步驟一個化學(xué)清洗的工程包括以下幾個步驟:①接受化學(xué)清洗的任務(wù)→②進行設(shè)備結(jié)垢情況調(diào)查,并索取污垢樣品→③污垢樣品分析→④制定化學(xué)清洗方案→⑤化學(xué)清洗方案審查→⑥進行安全教育→⑦進入現(xiàn)場施工→⑧施工后檢查驗收。第十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日1、設(shè)備結(jié)垢調(diào)查與取樣⑴記清設(shè)備位號，檢查設(shè)備結(jié)垢的部位，污垢的厚度（污垢分布、局部最薄的、最厚的，平均厚度）；⑵了解設(shè)備運行的工藝，溫度（水側(cè)溫度、物料側(cè)溫度）、水質(zhì)、物料成份；⑶了解設(shè)備的結(jié)構(gòu)，設(shè)備的幾何尺寸或容積，材質(zhì)，主體設(shè)備的材質(zhì)、零部件（測壓元件、測溫元件等）的材質(zhì)，設(shè)備及管束的壁厚等；⑷取樣要具有代表性（不同部位采樣分別存放）。第十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日2、污垢分析⑴污垢成份分析是為下一步制定清洗方案，選擇清洗劑提供依據(jù)。⑵主要分析項目：550℃灼燒減量、950℃灼燒減量、酸不溶物、鈣、鎂、鐵、硫酸根離子及其它一些與設(shè)備材質(zhì)、工藝介質(zhì)相關(guān)的項目。⑶根據(jù)污垢成份分析結(jié)果，可以選擇清洗劑，確定清洗劑的濃度和溫度，在試驗室進行溶垢試驗。第十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日3、制定化學(xué)清洗施工方案要依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)：水利電力部《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》和化學(xué)工業(yè)部《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。方案要說明：設(shè)備的位號、設(shè)備（部件）材質(zhì)、污垢成份、選用清洗劑的品種、使用濃度、溫度、緩蝕劑的品種、濃度、清洗施工工藝與配管要求。要有：各種規(guī)格管子的用量、施工所用各種化工原料的品種規(guī)格、用量等內(nèi)容。第十四頁，共三十五頁，2022年，8月28日4、現(xiàn)場施工1⑴管線聯(lián)接：按預(yù)定的化學(xué)清洗工藝聯(lián)接管線，如果需要加熱要安裝牢固的蒸汽管線。第十五頁，共三十五頁，2022年，8月28日4、現(xiàn)場施工2⑵系統(tǒng)充水：按設(shè)備規(guī)格尺寸計算系統(tǒng)總?cè)萦嬃?，并將系統(tǒng)充水進行標(biāo)定（粗略估計）。⑶啟動清洗泵進行水運，一是檢查能不能構(gòu)成回路（系統(tǒng)是否有堵塞或是閥門沒有開啟）；二是檢查系統(tǒng)有無泄漏點；三是檢查清洗泵的出力夠不夠，泵本身有無泄漏；四是檢查電路系統(tǒng)是否正常、電機運轉(zhuǎn)是否正常；五是檢查蒸汽系統(tǒng)是否泄漏，蒸汽的供給量是否能滿足加熱的要求第十六頁，共三十五頁，2022年，8月28日4、現(xiàn)場施工3⑷在確認(rèn)系統(tǒng)無泄漏時，且清洗泵運行正常時，在清洗泵運轉(zhuǎn)的情況下，按清洗方案規(guī)定的步驟投加藥劑。⑸脫脂去油：投加氫氧化鈉和碳酸鈉，一般氫氧化鈉1-2%，碳酸鈉2-3%（視系統(tǒng)油污情況而定），同盟時可以升高溫度以增加清洗效果，溫度可控制在60-80℃，特殊情況可升到95℃。清洗4-6小時后，進行系統(tǒng)置換，直到排出水的pH值接近中性。第十七頁，共三十五頁，2022年，8月28日4、現(xiàn)場施工4⑹殺菌剝離：如果系統(tǒng)有大量菌藻和生物粘泥沉積，可投加氧化性殺菌劑次氯酸鈉或非氧化性殺菌劑十二烷基芐基氯化銨（投加量視情況而定），清洗4-6小時。再進行系統(tǒng)置換處理。⑺如果需要加熱清洗或清洗劑需要加熱溶解，在系統(tǒng)置換充滿清水后，應(yīng)及時通蒸汽加熱，以縮短清洗時間。第十八頁，共三十五頁，2022年，8月28日4、現(xiàn)場施工5⑻主清洗①在投加主清洗劑之前，開啟清洗泵在運轉(zhuǎn)的情況下，按系統(tǒng)容積計算投加緩蝕劑的量（一般按0.3-0.5%），并且緩慢投加；②緩蝕劑投加后運行10至30分種后，投加清洗劑，投加量按系統(tǒng)容積計算不大于7%。特殊情況不大于10%。清洗劑要分次投加，觀查系統(tǒng)氣體生成情況，無明顯氣體生成，則可一次加到位。有大量氣體生成則分多次投加，并將高位排氣閥打開排氣。第十九頁，共三十五頁，2022年，8月28日4、現(xiàn)場施工6③系統(tǒng)運行正常后，掛入與設(shè)備材質(zhì)相同的試片，用以監(jiān)測腐蝕率。如果試片有明顯腐蝕時，要補加緩蝕劑，以防止設(shè)備腐蝕。④運行正常后，要對清洗劑含量和鈣、鐵等離子進行分析監(jiān)測。一般每小時測試1次，接近清洗終點時，可30分鐘分析一次。第二十頁，共三十五頁，2022年，8月28日4、現(xiàn)場施工7⑤清洗終點當(dāng)系統(tǒng)反應(yīng)趨于平穩(wěn)，清洗劑含量不小于初始濃度的50%，且鈣離子含量不增加的情況下，通常認(rèn)可以為是到達清洗終點。也可以再加一些清洗劑，系統(tǒng)鈣離子仍然沒有升高，說明到達終點。⑥到期達終點后，要及時將清洗劑排出，并用清水置換成中性。第二十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日4、現(xiàn)場施工8⑼鈍化處理為防止設(shè)備腐蝕，進行鈍化處理。鈍化處理一般在漂洗之后，加入亞硝酸鈉，并用氯水調(diào)pH值9-10。溫度可控制在60-80℃，也可以提高濃度，降低溫度。也可以用其它的藥劑進行鈍化處理。第二十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日五、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國化工部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》HG/T2387—92腐蝕指標(biāo)

指標(biāo)材質(zhì)腐蝕率Mg/m2h腐蝕量Mg/m2鐵及鐵合金620銅及銅合金210鋁及鋁合金210第二十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日五、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)除垢指標(biāo)指標(biāo)污垢種類除垢率%洗凈率%碳酸鹽水垢9085非碳酸鹽水垢7065銹垢9595油垢9595其它垢型雙方商定雙方商定第二十四頁，共三十五頁，2022年，8月28日5、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)2、《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》DL-T794-2001，這是編寫化學(xué)清洗方案的依據(jù).這個導(dǎo)則中有很多規(guī)定:什么材質(zhì)選擇什么清洗劑及緩蝕劑.什么垢種選用什么清洗劑及清洗控制.化學(xué)清洗配管與工藝.化學(xué)清洗監(jiān)測項目與方法.第二十五頁，共三十五頁，2022年，8月28日六、廢液處理1清洗液應(yīng)符合三廢排放標(biāo)準(zhǔn)才能排放序號有害物質(zhì)名稱或項目最高允許排放濃度1pH值6-92懸浮物500mg/l3化學(xué)耗氧量(重鉻酸鉀法)100mg/l4氟的無機化合物10mg/l(氟離子計)第二十六頁，共三十五頁，2022年，8月28日六、廢液處理2亞硝酸鈉的處理:排入廢液池加氯化銨處理。氫氟酸處理:用石灰粉或石灰乳處理.檸檬酸：COD高達20000至50000mg/l,排至灰場與煤灰混合后焚燒。無機酸:用堿中和。第二十七頁，共三十五頁，2022年，8月28日七、安全注意事項1用電安全：用電設(shè)備要有良好接地，電纜要掛在高處，并且要有良好的絕緣性。不要用濕手觸摸用電設(shè)備與電纜。機械設(shè)備安全：注意起重、轉(zhuǎn)動設(shè)備的安全，人員要遠離轉(zhuǎn)動設(shè)備，物別是泵的連軸接處。第二十八頁，共三十五頁，2022年，8月28日七、安全注意事項2化學(xué)藥品的安全：清洗劑不要濺到皮膚上，更不要濺到眼里，特別是堿性清洗劑。一旦濺入，要用大量清水沖洗，并到醫(yī)院就醫(yī)。使用化學(xué)藥品，要帶防護用具。蒸汽的安全使用：注意防止?fàn)C傷，不用手觸摸蒸汽管線。高處作的安全：要辦證，要有監(jiān)護人，要系安全帶。第二十九頁，共三十五頁，2022年，8月28日七、安全注意事項3在清洗過程中，清洗槽車不能封閉或半封閉。因為在清洗過程中清洗液總是要與金屬進行反應(yīng)的。另外清洗劑當(dāng)中也會有易揮發(fā)的可燃氣體，這些氣體會集中在清洗槽里，要及時放掉。例如：Fe+2HCl=FeCl2+H2

尼龍廠84清洗裝置在清洗反應(yīng)器時，用硝酸和LAN826，當(dāng)操作人員打開槽車上蓋時，發(fā)生閃爆，操作人員燒傷。第三十頁，共三十五頁，2022年，8月28日八、化學(xué)清洗過程的監(jiān)測11、腐蝕率監(jiān)測掛入與設(shè)備材質(zhì)相同材質(zhì)的試片，可以掛清洗液槽里，或在設(shè)備中。在清洗過程中，我經(jīng)常觀看試片的腐蝕狀況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)試片有明顯腐蝕時，要增加緩蝕劑的用量?；蜻m當(dāng)降低清洗劑的濃度。清洗結(jié)束后要稱重，計算腐蝕率。第三十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日化學(xué)清洗過程的監(jiān)測22、鈣離子含量監(jiān)測一是為了判斷清洗液的濃度是否合適；二是為了判斷終點。3、鐵離子含量監(jiān)測鐵離子監(jiān)測可分為二價鐵的三價鐵。測試二價鐵是為了判斷腐蝕的控制；測試三價鐵可以判斷清洗效果和清洗終點。第三十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日化學(xué)清洗過程的監(jiān)測4、清洗液濃度測試一是判斷清洗液濃度是否合適，能否對設(shè)備造成腐蝕。二是判斷