月度归档： 2021年9月

化学桶清洗如何操作？化学桶清洗怎么做效果好？  

化学工业的迅速发展，

使得对化工生产原料的需求量逐渐加大，

化工用品的使用成本也

逐渐提高，

提高化工用品的重复使用率也成为化工企业节能环保，

降低成本的重要方式。

今

天我们就以化学桶为例，为大家讲解化学桶清洗如何操作，化学桶清洗怎样做效果好。

 

之前看到网上有看到有不少小伙伴针对化学桶的清洗支招，比如说：用热水或温水按

10%

比例配制，建议再加些粗沙子进去增加魔擦力。然后每桶加一半位置碱液即可。盖上

盖，

把桶放倒推着转圈就行。

最后再碱液和沙子在桶内会通过来回的翻腾自动把桶壁清洗干

净。

然后倒出废液清水冲洗干净即可。

看似很简单的流程但是清洗效果如何呢？事实上，

如

果是盛装特定的危险化学品，

比如危废类别为

HW900-041-49

的含有或直接沾染危险的废

弃包装物、

容器、

清洗杂物就属于危险废物，

这种普通的清洗方法是不能完全清除掉化学桶

所携带的危险物质的，

甚至有可能在清洗的过程中，

认为的接触到危险化学品，

引发不必要

的麻烦。那么我们如何安全的清洗化学桶呢？

 

作为高压清洗设备研究和开发的龙头企业，

以及化工制品清洗行业中的佼佼者，

我们来

看看上海杰尼机电技术有限公司是如何操作的吧

!

在这里不得不提的就是杰尼机电研发的三

维旋转高压清洗设备，这种设备的详细参数如下所示：

 

工作压力：

50-300 bar 

工作流量：

30-120 L/min 

 

马达功率：

7.5-15KW

化学桶清洗如何操作？

化学桶清洗怎么做效果好？  

 化学工业的迅速发展，使得对化工生产原料的需求量逐渐加大，化工用品的使用成本也逐渐提高，提高化工用品的重复使用率也成为化工企业节能环保，降低成本的重要方式。今天我们就以化学桶为例，为大家讲解化学桶清洗如何操作，化学桶清洗怎样做效果好。  之前看到网上有看到有不少小伙伴针对化学桶的清洗支招，比如说：用热水或温水按10%比例配制，建议再加些粗沙子进去增加魔擦力。然后每桶加一半位置碱液即可。盖上盖，把桶放倒推着转圈就行。最后再碱液和沙子在桶内会通过来回的翻腾自动把桶壁清洗干净。然后倒出废液清水冲洗干净即可。看似很简单的流程但是清洗效果如何呢？事实上，如果是盛装特定的危险化学品，比如危废类别为HW900-041-49的含有或直接沾染危险的废弃包装物、容器、清洗杂物就属于危险废物，这种普通的清洗方法是不能完全清除掉化学桶所携带的危险物质的，甚至有可能在清洗的过程中，认为的接触到危险化学品，引发不必要的麻烦。那么我们如何安全的清洗化学桶呢？  作为高压清洗设备研究和开发的龙头企业，以及化工制品清洗行业中的佼佼者，

1. 化学清洗系统图

    详见7.1碱洗系统图

        7.2 酸洗系统图

2. 编制依据

2.1 《火力发电厂锅炉化学清洗导则》DL/T 794－2012

2.2 《锅炉化学清洗规则》（国家质量技术监督局1999年版）

2.3 《锅炉安装说明书》

2.4 《锅炉汽水流程图》

2.5 《凝结水系统流程图》

2.6 《给水系统流程图》

2.7 《电力建设安全工作规程》（第一部分：火力发电）DL 5009•1－2014

2.8 《电力建设施工质量验收及评定规程》（焊接篇）（化学篇）DL 5010－2009

2.9 《电力基本建设热力设备化学监督导则》DL/T 889－2004

2.10《电力建设施工质量验收及评定规程》（锅炉篇，DL 5010－2009）

2.11《火力发电厂金属技术监督规程》

2.12《污水综合排放标准》GB8978-1996

3. 作业前的条件和准备

3.1 技术准备

3.1.1 完成小型试验，确定缓蚀效果和垢量。

3.1.2 施工方案（包括“清洗系统图”）设计完成，并与相关专业讨论确定，已经总工审批。

3.1.3 作业指导书编制完成，经专业经理、总工审批合格。

3.1.4 施工材料、设备购置预算编制完成，计划已交物资部门采购。

3.1.5 外购、加工件的统计完成，购置计划已交物资部门采购。

3.1.6 作业前对参加该项作业的相关人员进行施工技术交底。

3.1.7 作业现场的环境条件，以及其他相关的技术准备工作。

设备进场前预先确定清洗设备材料存放位置、清洗设备布置点、管道走向、除盐水和辅助蒸汽接口及排污位置。作业场地清理干净，无杂物。高处作业平台、步道、楼梯畅通。安全药品、安全围栏、警示牌齐全。

3.2 作业人员

序号	作业人员工种	数量	资格	职  责
1	指挥人员	2		1.   负责化学清洗的整体控制与协调。
2	施工 负责人	1	具有施工组织能力、熟悉本专业施工工艺流程，熟悉施工质量和安环要求。	1.   负责组织安排施工人力、物力，严格按照作业指导书的施工工艺要求、质量要求和安全环境要求进行施工。全面负责质量、安全工作，并主持技术交底工作。 2.   做好施工过程的质量自检和工序交接工作。 3.   施工过程中，图纸不清不施工，材料不合格不施工，技术、安全不交底不施工，上一级工序验收不合格不施工。 4.   发生质量、安全事故立即上报，同时组织本班组职工按照“四不放过”的原则认真分析。
3	技术员     （工程师）	3	熟悉化学清洗技术管理，有化学清洗施工经验，掌握施工工艺及质量要求。	1.   全面负责化学清洗的技术工作，处理设计变更，编制施工作业指导书、技术和安全措施。 2.   深入现场指导施工，及时发现和解决施工中的技术、质量隐患，按照指导书的要求指导施工。 3.   配合班组长进行施工验收的自检工作。 4.   记录、整理施工记录和验收记录。 5.   对违章操作，有权制止，严重者可令其停工，并及时向有关领导汇报。 6.   化学清洗时带领班组人员按照作业指导书进行正确操作；负责汇总、上报检查发现的问题。
4	质检员	1	有质检工作经验，熟悉《火力发电厂锅炉化学清洗导则》，熟悉施工图。	1.   深入施工现场，掌握工程进度及质量情况。 2.   对工作一丝不苟，不殉私情。对不能保证施工质量的方案提出否决建议，请有关领导部门处理。 3. 整理、汇总质量验收记录。
5	安全员	1	有三年以上现场工作经验，熟悉《电力建设安全工作规程》，责任心强，忠于职守。	1.   全面负责化学清洗工作的施工安全。 2.   深入现场施工一线，及时发现事故隐患和不安全因素，督促采取防患措施，对存在重大隐患的施工项目有权责令先停止工作，并立即研究处理。 3. 做好事故的调查，分析和处理工作。
6	化验员	2	熟悉化学清洗技术、工艺要求，具备省锅监所颁发的“III水处理化验资格证”。	1.   严格按照作业指导书的施工工艺要求、质量要求进行药品抽检和清洗过程化验分析。 2.   发现异常情况及时上报，不隐瞒或私自处理。
7	安装工	10	熟练化学清洗临时系统安装的技术、工艺要求，具备作业能力。中、初级工	1.   严格按照作业指导书的施工工艺要求、质量要求和安全环境要求进行施工。 2.   爱护施工所用工器具，严格按照操作规程作业。 3.   发生质量、安全事故应保护好现场，并迅速告知有关领导，做好处理工作。 4.   有疑难问题有权向技术人员、班组长请示解决办法，对自己的施工质量全面负责，对不正确、不明确的指挥有权不执行。 5.   认真学习并自觉执行有关化学清洗的安全规定、规程和措施，服从指挥，不私自操作。发现问题及时上报，不隐瞒或私自处理。
8	焊工	2	熟悉焊接工艺及相关要求，具有与焊接项目相符合的焊工合格证。	1.   负责清洗临时系统的焊接工作及焊接后的质量自检工作。 2.   严格按照作业指导书的施工工艺要求、质量要求和安全环境要求进行施工。
9	电工	1	专业技术熟练、经验丰富。具有安监局颁发的上岗证书。	1. 负责设备安装作业中的施工电源的铺设、拆除，及电气设备维护工作。 2. 负责作业环境的照明架设及维护工作。
10	架子工	2	经验丰富，专业技术过关，熟悉架子搭设的安全要求。	1.   负责设备安装作业过程中的施工架子搭设及拆除工作， 2.   严格按照作业指导书的施工工艺要求、质量要求和安全环境要求进行施工。
11	清洗 操作工	16	熟悉化学清洗技术、工艺要求，具备作业能力。	1.   严格按照作业指导书的施工工艺要求、质量要求和安全环境要求进行施工。 2.   爱护施工所用工器具，严格按照操作规程作业。 3.   发生质量、安全事故应保护好现场，并迅速告知有关领导，做好处理工作。 4.   有疑难问题有权向技术人员、班组长请示解决办法，对自己的施工质量全面负责，对不正确、不明确的指挥有权不执行。 5.   认真学习并自觉执行有关化学清洗的安全规定、规程和措施，服从指挥，不私自操作。检查时仔细认真，不敷衍了事，发现问题及时上报，不隐瞒或私自处理。
12	汽车司机	1	持证上岗，熟悉现场作业环境。	1. 负责运输工作。 2. 负责汽车的日常检修维护。
13	医护人员	2	电建医务所安排人员	现场有意外受伤时，负责急救工作
14	其它人员	若干		根据工作需要及时调整
15	协调人员	若干	电厂、监理、电建相关人员	根据清洗各阶段需要

1方案编制依据：

1.1业主提供的技术资料；

1.2国家质量技术监督局《锅炉化学清规则》（九九版）

2概述：

本次清洗的对象为煤气化装置气化炉水汽系统，属新建炉投用前化学清洗，垢物主要是锈垢、氧化铁及杂物等。鉴于国内同类型气化炉开车经验，为防止水汽系统工艺管道内存有过多异物而在开车时造成喷嘴堵塞，业主要求在开车前进行系统循环化学清洗。为保证本次化学清洗始终处于受控、高效的状态下进行，编制本方案。

3化学清洗范围：

气化炉所属水汽系统所有工艺管道和汽包（详见清洗管线清单）。不包括气化炉内部管道、及与之相连的其他管线。

4施工条件及施工前的准备工作：

4.1施工条件

a.施工所需水、电、蒸汽、排污通道具备使用条件；

b.被列入清洗范围的管线试压结束；

c.清洗范围内的仪表管路、部件均得到有效隔离；

d.设置清洗泵站于管线DN800-PCW1-13027-AEGA1-H5-B处（详见附图），泵站包括：20m3药液槽2只；流量200m3/h，扬程100m循环泵2台（其中一台备用）；

e.清洗用临时管线按附图要求连接完毕，确认无误并试压合格（1.2MPa）；

f.管道的保温已经完成。

4.2施工前的准备工作

   a.清洗循环泵试运行合格；

b.所需化学药品按指定规格、数量采购到场并复检完毕，复检时尤其要注意检验盐酸与缓蚀剂的相容性及有效性；

c.泵站系统自身清洗完成；

d.在清洗槽内的适当位置悬挂经称重的标准腐蚀试片3片（碱洗完成后置入）及与被清洗管路同材质的样管（作为监视循环系统内部清洗进程之用）若干段。

4.3公用工程系统能力：

a.水系统：化学清洗各阶段均应洁净的生活用水，流量应不小于100m3/h，并能保证持续供给；

b.动力系统：化学清洗施工过程中的最大动力负荷为380v，165kw；

c.蒸汽压力为0.5—1MPa，输送管道口径为DN80；

d.污水处理系统：按照污水综合排放标准（GB8978-88），BOD5≤30 mg/L，COD≤150 mg/L，氨氮≤50 mg/L，磷酸盐(以P计) ≤1.0。鉴于施工条件的制约，清洗后排放的废液仅能够做到中和处理至PH值达6—9之间，其他指标难以实现达标排放，故清洗开始前工厂的污水处理系统应能够正常运行。废液中和后经有关方面确认，方可向指定地点排放。

5.化学清洗程序：

水冲洗（包括冷态、热态）→碱洗→水冲洗（2）→酸洗→

水冲洗（3）→漂洗→钝化→排液、中和→检查→干燥→封闭

5.2化学清洗系统试运行：

对清洗循环系统试漏、试压、消除缺陷，在确认不存在工艺缺陷后，开启主循环泵向循环系统内注水至满，然后分别启动主、备循环泵试运行，再次确认循环系统是否可靠、阀门是否启闭自如、有效，必要时作相应处理。以上工作完成后转入水冲洗阶段。

5.3水冲洗

5.3.1水冲洗的目的是冲去系统中的疏松污物，减少管道内杂物淤积的可能，同时也有利于减轻酸洗的负担。操作采用分段、变流量、变流向、间歇排污的方式，分别切换系统中各分支管路的阀门，通过局部大流量冲洗的方式，尽可能彻底地清除系统内的污物，防止大量的固体污物集中淤积于某一区域造成壅塞。冲洗时利用冷、热水交替进行，热水的温度控制在60—80℃左右，其间每60分钟切换系统各部位阀门一次，以保证水冲洗的充分、彻底。冲洗时先用常温水进行，直至流出系统的水的色泽、澄清度与水源相同时，排空系统中的水，然后改用热水以同样的方法冲洗，最后改用常温水再冲洗一次，至目测各点排出的水中无杂物且澄清度与水源水质相同为止。水冲洗的过程预计需5—8小时。

5.3.2水冲洗及其后的各清洗阶段的循环过程中应不定期检查各排放点有无堵塞、各放空点有无气室，并根据情况采取相应措施。

5.4碱洗（脱脂）

5.4.1为防止由于系统内可能存在的油脂造成局部酸洗无效，须在酸洗前对系统实施碱洗，即利用脱脂药液中的氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠等在加热条的件下（60℃—80℃）将油脂除去。

5.4.2碱洗液配方

品名	规格	浓度（%）	备注
氢氧化钠	工业级	1-2
碳酸钠	工业级	1-2
磷酸三钠	工业级	0.1-0.3
表面活性剂	工业级	0.05-0.1

5.4.3碱洗的操作：

5.4.3.1将碱洗所需药品事先按比例溶解于水中（在清洗槽中配制溶液）再加入到系统中去；

5.4.3.2配液完成后，启动清洗循环泵推动药液在系统中循环（期间经常切换循环方向，并结合静态浸渍），碱洗过程中每30min测定一次系统温度、每60min取样分析碱洗药液的碱度并作记录，当碱度低于45mmol/L时，应适当补加碳酸钠和氢氧化钠。

5.4.3.3碱洗完成后，将碱洗液排放至中和槽中，加入适量盐酸中和碱液至其PH值达9以下，排入业主事先指定的污水井中。

5.5水冲洗（2）

目的为清除系统中的残余碱液，冲洗低凹处的沉积物，并使脱落下来的固体颗粒随水流带出系统。本阶段的冲洗需进行至少三遍，第一遍用冷水，第二遍用热水，第三遍再换用冷水，冲洗至各排放点排出的水中无颗粒状物质，PH值等于给水水质为止。

5.6酸洗

5.6.1目的是除去系统管道内的锈垢、氧化铁等，以得到一个洁净、无锈的表面。

5.6.2 酸洗液配方

品名	规格	浓度（%）	备注
盐酸	工业级	4—6
缓蚀剂	工业级	0.3

5.6.3酸洗温度：常温。

5.6.4酸洗时间：酸洗终点的确定以化学分析结果为准，酸洗过程中每30min取样分析酸洗液浓度、铁离子浓度，当相隔30min的两次分析结果的绝对差值小于0.2%、铁离子浓度基本趋于平衡时（或样管内的锈垢被完全除净后1小时）即可结束酸洗，酸洗预计需要4-8小时。

5.6.5酸洗过程的操作：二次水冲洗结束后，启动清洗循环泵向系统中注水并保持循环，系统内注满水时，向注药槽内加入缓蚀剂，投加量为实际需要量的80%左右，当确认缓蚀剂在系统内分布均匀后，调整循环槽内液面高度至合适位置（腾出投加盐酸的空间），加注盐酸时应严格按照事先计算的比例分次进行，严防局部过浓，清洗槽中的液位应控制在1/3—1/2之间，注酸总量达到需要量的4/5时再调整并维持清洗槽液位（在2/3左右处）。盐酸加注完毕后，再次加入缓蚀剂至最终需要量。

5.6.6酸洗药液在系统内分布均匀后可采用循环与浸渍交替的方法清洗，即每隔一段时间启泵循环，另一段时间泵停止运转。循环时通过控制阀门使酸洗药液在系统的各分支管内分别保证充分流动。此过程中应定时（1次/h）测定盐酸及铁离子的浓度，并作出记录。酸洗终点的确定以化学分析结果以及样管内水垢的清除进程为准(预计需要6-8h)。为防止过洗，酸洗的后期应随时监测腐蚀试片的失重状况。

5.6.7酸洗废液的排放：酸洗完毕后，将系统内的酸洗液排放到中和槽进行中和处理，中和至PH值达到6—9时再排放

5.7水冲洗（3）

酸洗后用90℃左右的热水冲洗整个系统，将酸洗过程中从管壁上脱落的固体沉淀物和残液带出系统外，此过程的时间应尽量短，以减轻二次浮锈的生成量，如可能，则本阶段的水冲洗应尽量使用正式泵进行，以获得尽可能大的流速。水冲洗至排出液达到中性时停止。

5.8漂洗与钝化

5.8.1漂洗

5.8.1.1漂洗的目的是消除酸洗液排出后在管道内部产生的二次浮锈；漂洗温度：80—90℃，漂洗过程中每30min左右测定一次药液温度和PH值，当温度偏低时，及时通入蒸汽，PH值应控制在3.5—4之间。漂洗所需时间约3小时。

5.8.1.2漂洗液配方：

品名	规格	浓度（%）	备注
柠檬酸	工业级	0.4%
缓蚀剂	工业级	0.3%

5.8.2钝化

5.8.2.1钝化的目的是使除锈后的金属表面在一段时间内不致发生返锈。

5.8.2.2钝化液配方：

磷酸三钠（Na3PO4）      2%

亚硝酸钠（NaNO2 ）      3%

5.8.2.3漂洗结束时用氨水调节PH值至9左右，向溶液中加入磷酸三钠、亚硝酸钠进入循环，投加比例为2：3。钝化时的温度应始终保持在80℃以上，循环期间每30min测定温度及PH值各一次，钝化时间需6—8小时。可能时，为最大可能地将在酸洗过程中从管壁上脱落下来的固体不溶物带出系统外，在达到钝化目的后可开启正式泵驱动钝化液以大流速冲洗系统至少3小时，然后排去钝化液。

注：系统循环清洗的各阶段均高度关注在管道的高点和低点放空、排污，以消除气室和壅塞现象。

5.9干燥

向系统内引入经加热的洁净压缩空气，直至各出口均呈干燥状态止，再持续1小时可停止吹压缩空气。

6.清洗效果的检查和质量标准

6.1质量标准：见国家质量技术监督局《锅炉化学清规则》（九九版）

6.2检查

6.2.1目视管道内壁：被清洗金属表面无二次浮锈、点蚀和过洗现象；

6.2.2腐蚀试片无局部腐蚀现象，采用失重法计算清洗腐蚀率，平均腐蚀率≤6g/m2•h、腐蚀总量≤72g/m2。

7.安全保证体系

7.1化学清洗中的安全防范工作

7.1.1应设专人负责安全监督保障工作制定安全措施，并检查落实执行情况，确保人身与设备安全。

7.1.2安全注意事项及环境管理要求

7.1.2.1清洗单位应根据本单位具体情况制定切实可行操作规程，锅炉清洗前，有关工作人员必须学习并熟悉清洗安全操作规程，了解所使用的各种药剂的特性及急救方法，并做好自身的保护。

7.1.2.2清洗的人员应佩带专用标志，与清洗无关的人员不得进入清洗现场。

7.1.2.3清洗现场应照明充足，备有消防通信设备、安全灯、急救药品和劳保用品。常用的急救备用药品。

7.1.2.4现场应有“注意安全”、“严禁明火”、“有毒危险”、“请勿靠近”等安全警示牌。

7.1.3 循环清洗系统的安全检查应符合下列要求：

7.1.3.1与化学清洗无关的仪表及管道应隔绝；

7.1.3.2临时安装的管道与清洗系统图应相符；

7.1.3.3对影响安全的扶梯、孔洞、沟盖板、脚手架，要做妥善处理；

7.1.3.4清洗系统所有管道焊接应可靠，所有法兰垫片、阀门及水泵的盘根均应严密耐腐蚀，应设防溅装置，还应备有毛毡、胶皮垫塑料布、胶带和专用卡具等。

7.1.3.5酸泵、取样点、化验站和监视点附近应设专用水源和石灰粉。

7.1.3.6临时加热蒸汽阀门的压力等级应高于所连接汽源阀门一个压力等级，并采用铸钢阀门。

7.1.4清洗时，禁止在清洗系统上进行明火作业和其他工作。在家药场地及锅炉顶部禁止吸烟。清洗过程，应以专人值班，定时巡回检查，随时检修清洗设备的缺陷。

7.1.5 搬运浓酸、浓碱时，应使用专用工具，禁止肩扛、手抱。直接接触苛性碱或酸的人员和检修人员，应穿戴专用的防护用品。尤其在配酸（包括使用氢氟酸或氟化物）及加氨、加碱液时，更应注意戴好防护眼镜或防毒面具。

7.1.6 在配碱地点应具备自来水、毛巾、药棉和浓度为0.2%硼酸溶液。

7.1.7酸液泄漏的处理：

7.1.7.1酸液漏到地面上时应用石灰中和。

7.1.7.2溅于衣服上，应先用大量清水冲洗，然后用2%~3%碳酸钠溶液中和，最后用清水冲洗。

7.1.7.3酸液溅到皮肤上，应立即用清水清洗，再用2%~3%重碳酸钠溶液清洗，最后涂上一层凡士林。

7.1.7.4酸液溅入眼睛里，应立即用大量清水冲洗，再用0.5%的碳酸钠溶液冲洗并立即送医务室急救。

7.1.7.5氟化钠一旦溅于皮肤上，应用饱和石灰水冲洗。

7.1.8 清洗过程中，应备有如下急救药品：0.2%硼酸溶液、0.5%碳酸氢钠溶液、2%~3%重碳酸钠和碳酸钠溶液各5L、凡士林250g和饱和石灰水50L。

7.1.8易燃、易爆、有毒的化学药品在存放、运输、使用过程中应遵守有关的安全规则

7.1.10 禁止随意排放废酸液。在想除灰系统内排酸时应有相应的技术措施。排酸时应有专人监视，防止酸液外溢。

 

 

备   忘   录

需要说明的若干问题

一、为尽可能减少循环清洗阶段管道内的杂物量，建议在分段清洗时对预制的管段开好孔、磨好坡口（即在分段清洗后不再做除焊接以外的修磨等加工），然后再实施分段化学清洗；

二、经过分段清洗的管段在安装前须经有关人员逐一、仔细地检查该管段中有无碎屑、泥沙、尘埃等杂物，如有，则必须将其除去；

三、正式管路的水平隆起段应在管道的上侧加装放空阀门、凹下段加装排污阀门，以便于在循环清洗过程中放空和排污以及在清洗结束后排净此一管段内的药液；

四、安装施工中须由有关方面提示安装专业在管道与设备碰头处预留接驳临时管路及阀门的足够空间；

五、用于试压的临时管路应按照与正式管路同样的要求进行分段清洗、施焊和安装。

六、为减少颗粒物在管道内的淤积，在循环清洗临时管路的进出口处安装滤网及颗粒物沉降装置，及将清洗槽用钢板隔开，使回流的清洗液通过溢流方式得到澄清。

七、临时管路的焊接除不需探伤外，其余按正式管路的焊接方式实施。

八、因清洗液从管道进入汽包后面积突然加大，流速下降，有可能造成一定程度的锈垢和杂物淤积。故在管道清洗合格后需打开汽包再另行检查，如锈垢和杂物过多，则汽包需二次清洗。

附图1：清洗泵站流程示意图

石油化工生产中主要是炼油生产常减压蒸馏装置及其深度加工的后续装置，如乙烯裂解、催化裂化、延迟焦化、芳烃联合、加氢精制等装置的较多设备会积聚和生成油垢焦垢.化纤生产中某些炉子与管道由于接触热媒油也会产生油垢焦垢.化肥生产中某些炉子、换热器、塔器同样存在油垢焦垢.甚至一些压缩机采用润滑油因泄漏也会产生油垢.还有原油罐沉积淤垢及输油管道壁粘附油垢等.因而石化生产中普遍存在油垢焦垢问题.油垢焦垢可使管壁热阻增加，生产过程能耗增加，设备寿命缩短，垢层也使设备内径变小，物料流动压降增大，收率降低，操作周期缩短，严重影响生产，为此必须进行清洗除垢.

由于设备工艺条件千差万别，导致结垢情况也不尽一致，因而应根据设备不同结垢情况，采用不同的清洗方法与工艺.

1.油垢类型与形成原因 石化生产由于采用原油为原料，其主要成分为烃(w=98%)，还有少量含氮、硫、氧等化合物. 通过常减压蒸馏生成汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡与沥青等.对煤柴油进行热裂解生成烯烃，随后进行去氢、聚合、加成、异构化、烷基化等工艺反应，生产出化工、化纤、化肥、塑料、橡胶等多种产品.在这些生产过程中，设备与管道难免会生成与积聚各类油垢，由于处于不同生产装置与不同工艺环境，从常温至高温，故形成不同类型油垢.这里统称“油垢”，实际上根据形态与组成可分为轻油垢、重油垢、胶油垢、焦油垢、焦碳垢、含硫化铁油垢、含催化剂油垢等.油垢主要由蜡质、胶质、焦质、沥青、碳化物、炭分、硫化铁、氧化铁、无机盐、有机聚合物、催化剂等组成.根据上述组成配比的不同，形成不同类型的油垢，油垢属憎水型有机混合物膜状污垢.

1.1 轻油垢轻油垢指金属表面上附着一层较薄的油脂与蜡膜，并混有少量其它杂质与灰尘，一般是在低温(＜100℃)下形成的.如新设备内壁制造后涂刷了防锈油膏，投运前安放在外氧化而形成轻油垢.

 1.2 重油垢 重油垢指金属表面上有一层附着力强的渣油蜡油层，其中含有一些焦油沥青，并混有一些其它杂质，一般是在100～300*!℃时形成的.

 1.3 胶油垢 胶油垢指附着力较强的高分子粘结体油垢，既含有焦油沥青，又含有较多的有机聚合物.某些胶油垢有弹性.这是在高温条件(100～300℃)下的烷烃、烯烃、芳烃与氧发生反应，生成游离基聚合母体，并进一步聚合缩合，生成结构复杂的高分子胶体，粘结于设备表面. 

1.4 焦油垢 焦油垢指附着力强的结焦与碳化的油垢，大部分是焦质与沥青，并含有少量有机聚合物与腐蚀产物.这是在高温(200～400℃)条件下或在冷却冷凝时，烷烃烯烃发生自聚环化，并逐步脱氢缩合，由低级芳烃转化为多环芳烃，进而转化为稠环芳烃，由液状焦油转化为固体沥青，并进而形成焦垢；或在工艺物料中的自由基(甲基、乙基与苯基)与烯炔自身聚合成微粒，反应生成多环芳烃，再进一步脱氢缩合而形成结焦. 

1.5 焦碳垢 焦碳垢指金属器壁上有一层附着力很强的积炭，这是在更高温度(＞400℃)下，上述通过脱氢缩合的焦油垢继续脱氢缩合，逐步石墨化，从疏松的积炭，逐步转化成较硬的碳垢.当然设备表面上由于Fe、Ni离子起催化作用，可先生成金属碳化物，再逐步转变成焦垢与碳垢.

 1.6 含硫化铁油垢 随着采用原油含硫量增加，物料中硫化氢、硫醇在一定条件下与钢铁器壁发生腐蚀反应生成硫化铁.这些硫化铁针对不同设备不同环境可分别与轻油、重油、蜡油、焦油混杂一起，形成含硫油垢.

 1.7 含催化剂油垢 炼油及后续深加工生产过程中均需要油浆中加入催化剂，催化剂能促进聚合反应进行，并在设备表面上聚合沉积粘稠状油垢.另外，由催化剂微粒形成的沉积物，也可在热交换过程中在管壁上形成焦油垢. 实际上石化装置不同设备中生成的油垢，并不总是上述单一类型油垢，很多是两种以上类型油垢组成，如高温换热器管壁外层是重油垢，中层是焦油垢，内层是焦碳垢.如需进行多层次清洗，就会给制定清洗工艺增加困难.

 2．化学清洗剂选用 根据被清洗设备结构及所生成的油垢情况，可以选用物理清洗与化学清洗，本文重点讨论化学清洗.

 2.1 碱性水溶液 常用碱性物有氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠与硅酸钠等，一般有几种碱性物组成碱性清洗剂. 但碱性清洗剂对动植物油起皂化反应清除能力好，而除硅酸钠外对矿物油清除能力大多较差，因而常作传统的日用除油剂，工业上仅用于一般脱脂.碱性清洗剂价格便宜，缺点是强碱会使机械部件受到损伤，有色金属部件只能使用硅酸钠等配成的水溶液.

 2.2 有机溶剂 常用石油类溶剂、卤代烃溶剂与醇类溶剂等，靠对油类较强的溶解反应以清除重油垢、焦油垢与焦碳垢.低沸点石油类溶剂汽油对矿物油垢溶解性好，但易燃，应用受到限制，高沸点石油类溶剂煤油、柴油对矿物油垢清洗力稍差，但价廉、不易燃，应用较广.卤代烃四氯化碳、三氯乙烯等，不燃或难燃，但易挥发且有毒，因对油垢溶解力大，脱脂力比石油溶剂强10倍，虽价贵，但仍有应用.氯氟烃对大气臭氧有破坏作用.虽去油能力强，但应慎用.醇类溶剂多用乙醇、异丙醇，除亲水外，对油脂溶解力强、对表面活性剂溶解力也大.一些特殊溶剂N-甲基吡咯烷酮，二甲基甲酰胺等具有选择性高、溶解力强的特点，在国外清洗剂专利中常用.有机溶剂除单用外，常混合使用.如CN1056524的焦油去除剂组成为： 成分质量分数/% 苯乙烯 10～50 柴油 30～60 对苯二酚 0.01～3 三氯甲烷 10～30 香精 0.05～1 

2.3 表面活性剂溶液 表面活性剂(简称SAA)由于具有两亲结构(亲油基与亲水基)，因而其低浓度水溶液具有减少表面张力，润湿渗透，乳化分散与增溶等独特作用，故对液态油垢有良好清除能力，但对固态油垢去除能力差.常应用阴离子表面活性剂(a-SAA)，如烷基苯磺酸钠，与非离子表面活性剂(n-SAA)，如烷基酚聚氧乙烯醚，脂肪醇聚氧乙烯醚.商品金属清洗剂常用一种或多种SAA配伍，如6501，即为椰子酸二乙醇酰胺或称尼纳尔；而105，由24%脂肪醇聚氧乙烯醚，12%的烷基酚聚氧乙烯醚与24%的6501组成.SP-1由聚醚(2040、2070、2020)25%+1.5%+1.5%，烷基酚聚氧乙烯醚3%，亚硝酸钠3%组成.〖JP2〗由于纺织工业通用的匀整剂(平平加)，即是脂肪醇聚氧乙烯醚；乳化剂(OP-10或TX-10)，即为烷基酚聚氧乙烯醚；渗透剂JFC，即为仲辛醇聚氧乙烯醚较易在市场上买到，因而上述几种SAA最为常用.

 2.4 碱与表面活性剂的混合溶液 为了改善单一碱与SAA溶液清洗能力的不足，适应多种油垢的清洗，往往把碱性物与SAA复配，通过它们的协同效应，使润湿渗透、分散乳化与增溶能力倍增，它广泛的代替石油溶剂清洗轻油垢与重油垢，但对粘性更强的焦油垢、胶油垢、含催化剂或硫化铁油垢清洗能力差. 国内商品清洗剂中多是这类产品.国外专利报道也不少.如前苏联专利1273390，组成为： 成分质量分数/% 三聚磷酸钠 1.5～2 纯碱 2～2.5 烷基苯磺酸钠 5～10 三乙醇胺 0.3～1 亚硝酸钠 0.3～0.6 糊精 0.01～0.1 水余量. 

2.5 有机溶剂与表面活性剂溶液 由于单一有机溶剂仅能去除油垢，为了弥补清除非油溶性污垢的不足，把有机溶剂与SAA混合复配，能产生更强更有效的清洗剂.可分为两类，一类是两相清洗剂，以乳化或增溶状态存在，发挥两者的协同效应，使对粘附性强的重油垢、焦油垢、胶油垢及积炭有良好的清洗能力，并且能同时去除水溶性与油溶性污垢.由于加入SAA水溶液，就可减少较贵的有机溶剂用量，也可减少挥发，且不易燃烧，可在常温下清洗.另一类是由醇醚类溶剂加SAA水溶液称含有两亲溶剂的清洗剂，由于增大了SAA与某些添加剂在水中的溶解度，除油垢能力比SAA水溶液大有提高.如罗专利93275用于槽车残油清洗，组成为： 成 分 质量分数/% 煤焦油蒸馏物 90 乳化剂APE 10 美专利4854973用于发动机除炭与脱漆，组成为： 成 分 质量分数/% 二氯甲烷 75 二甲基甲酰胺 5 n-SAA与a-SAA混合物 5水15 

2.6 有机溶剂与碱混合溶液 通常在醇醚类两亲溶剂的水溶液中加入少量碱形成的清洗剂，其去油垢能力比原来溶剂水溶液大有提高.另外在所报导的除炭剂中，有较多的是在有机溶剂中加入氨类与胺类，因氨、胺类具有弧对电子，对带正电性的炭分子具有较强的吸附作用.如美专利4992187用于发动机除灰与脱漆，组成为： 成 分 质量分数/% N-甲基-2吡咯烷酮 4～96 联氨 4～96 

2.7 碱、表面活性剂与有机溶剂混合溶液 碱性SAA溶液虽具有润湿乳化分散与增溶等性能，对去除轻油垢、重油垢有较大能力，但对含积炭沥青较多的焦油垢能力较差，这时应加入有机溶剂，一种是两亲的醇类，如异丙醇，会使胶束增大，有利于非极性有机物插入胶束“栅栏”间，使清除焦油垢能力大大增强.另一种是加入亲油性有机溶剂如卤代烃、酚类、二甲基甲酰胺等，对去除积炭、剥离涂层有较大作用.如CN1095756(1944)用于清洗油垢，组成为： 成分 质量分数/% 烷基苯磺酸 6～12 40%NaOH 4～8 硅酸钠 1～2 三聚磷酸钠 0～0.5 SP-1 1～5 CMC 0.5～1.5 分子筛 1～1.5 异丙醇 0.5～1 C11-13脂肪硫酸酯盐 0.01～0.05 Aeone 0.5～1.5 香精颜料 少量 水 余量 又如CN1101384A(1995)用于内燃机清洗，组成为： 成 分 质量分数/% 丁 醇 8～12 平平加 6～9 油 酸 10～14 乙醇胺 4～6 氨 水 6～10 煤 油 20～30 机 油 10～30 乙二醇丁醚 6～15 水 8～10 

2.8 络合剂与碱、表面活性剂和/或有机溶剂混合溶液 碱、SAA和/或有机溶剂混合溶液虽对一些油垢与积炭清洗能力强，但对含腐蚀产物(硫化铁，氧化铁)、催化剂及某些非油溶性污垢的混合油垢焦垢清洗，还需添加络合剂或螯合剂，由于这些垢物多含金属离子，通过EDTA、NTA、柠檬酸与葡萄糖酸及其盐类等加入产生络合作用，同时还由于碱+SAA+有机溶剂协同作用，促使焦质与沥青质乳化与增溶，能加速这种混合油垢的清洗，如果仅有碱性络合剂溶液清洗，由于上述垢物中金属离子微粒被粘附性强的焦油层包裹而不易作用.如波兰专利151165用于油垢与积炭清洗，组成为： 成分质量分数/% NaOH 28 Na2CO3 14.5 Na2SiO3 32 葡萄糖酸钠 15 EDTA-Na4 3 煤油 2.5 聚乙二醇烷基苯基醚 1.5 环氧乙烷–环氧丙烷 嵌段共聚物 3 脂肪酸乙氧基化酰胺 0.5 该复配物采用5%浓度水溶液.又如JP85-120800，组成为： 成 分 质量分数/% NaOH 5～30 葡萄糖酸钠或EDTA-Na 2～20 多元醇 5～60 β–丙氨酸型SAA 或磷酸酯型SAA 0.1～10 水余量.

 2.9 氧化剂与碱、表面活性剂的混合溶液 在碱性SAA水溶液中再加入一定量的氧化剂，如过氧化氢、过碳酸钠、过硼酸钠与高锰酸钾等，使重油垢焦油垢中某些基团发生氧化反应，使其分子间的链键断裂，或促进垢中有机物分解，如使硫化铁转化为可溶性的氧化铁与硫，使H2S释放量减少，这对含硫油垢清洗特别有利.实践证明，加氧化剂的水基清洗剂比不加氧化剂的水基清洗剂效果好得多.如长岭炼厂CN88-105662清除重油垢的碱性清洗剂配方为： 成 分 质量分数/% NaOH 0.1～1 Na2CO3 1～10 H2O2 0.2～5 SP-1 0.1～1 又如JP88-207899，废汽节热器清洗剂，组成为97%过碳酸钠，3%a-SAA(5%水溶液).

 2.10 酸 对某些焦油垢、胶油垢与软积炭及含FeS的油垢，可以选用大于98%(质量分数)浓硫酸，大于65%(质量分数)浓硝酸或浓硫酸+少量浓硝酸，或10%(质量分数)铬酸等强氧化性酸进行清洗有较好效果，但操作不慎，就易出事故. 对某些由于采用含镍、铁、钒等金属离子油浆、经高温处理而沉积的基本无油的混合炭垢，可以采用稀盐酸或硫酸的还原性酸溶液，并加热到一定温度，通过与金属离子反应使垢层分离，再借助较高的泵流速使炭粒冲刷出来.

 2.11 其它添加剂在上述配伍的清洗剂中有时还应添加缓蚀剂.如对加有NaOH的碳钢而言，应加少量硝酸钠，以防碱脆.对在80～120℃加有柠檬酸或EDTA等络合剂的清洗中，应加邻二甲苯硫脲、MBT等缓蚀剂.一般碱性清洗剂最好加硅酸钠，因为它能在金属表面沉积一种硅凝胶保护膜，对钢，尤其对有色金属有显著缓蚀作用. 当然亚硝酸钠在一些水基清洗剂中也作缓蚀剂或防锈剂.三聚磷酸钠在水基清洗剂中除可形成可溶络合物，使水软化并能促进污垢分散外，还是钢的缓蚀剂.另外还可添加吸附剂，如分子筛、硅藻土、防沉积剂〔如羧甲基纤维素(CMC)〕及摩擦剂(如细石英砂)等.

 3．按设备与油垢类型确定清洗方法 设备与油垢的清洗方法见表1，2.

 4．石化设备油垢清洗实例 

4.1 常减压热交换器重质油垢清洗［5］ 常减压热交换器油垢清除多采用高压水射流，但这需在停车并抽芯条件下进 行.日挥集团开发出ACS法，这是不停车检修热交换器的高效清洗技术.经对油垢分析后开发出ACSKI清洗剂氧化剂有机溶剂)，该剂能把垢中重质油分强烈溶解，不溶的无机垢及碳分由于重质油分溶解而丧失粘着性，通过泵流体冲刷而剥离.通过把欲清洗的热交换器分流，连接泵、滤网、槽组成循环清洗系统.先通过轻油清洗与氮气冲洗、排除滞油，再把80%轻油和20%ACSKI组成清洗剂作循环清洗.洗后使设备导热性能恢复.废液与原油混合处理而分解，无排放污染.ACSKI成分未透露，估计是二甲基甲酰胺(C3H7NO)或N-甲基吡咯烷酮(C5H9NO)之类特殊溶剂. 

4.2 芳烃联合装置换热器重质焦油垢清洗 某芳烃厂2台换热器壳程沉积重质焦油垢需清洗，委托长炼进行，所用水基清洗剂保密［3］.安置临时金属配管，与槽泵组成循环系统，蒸汽加热至85～95℃，经反复几次清洗，基本达到预期目的.经调研，确认上述清洗剂系CN88-105662(见2.9)，适用于炼油化工厂清除重质油垢. 该厂另两台18-8钢制石脑油/VGO换热器，壳程沉积重焦油垢.由某院提出用98%(质量分数)H2SO4·95%+68%（质量分数）HNO3·5%组成的强氧化性酸清洗，曾在兰州与南京炼厂成功地对换热器重焦油垢作过多次清洗.因常温酸洗，该混酸对钢不腐蚀.但清洗过程中会冒出棕烟，操作危险性较大.酸洗后要用碳酸钠脱盐水溶液中和冲洗.几年来共用此法清洗3次.最后一次清洗后发现排污口应力腐蚀破裂，开裂原因估计是多次清洗未排尽死角残液，积聚有害离子Cl-、S所致. 

4.3 锅炉燃料油加热器重质焦油垢清洗 某化肥厂水汽车间2台燃料油加热器供锅炉燃烧用重油.材质为碳钢，由于温度高达200～365℃，壳程沉积焦油垢及焦碳垢，只有彻底清洗除垢，才能避免非计划停车.采用如下清洗工艺：蒸汽吹扫除滞油柴油→四氯化碳(4∶1)清洗除焦油碱+SAA+氧化剂混合液90℃清洗除焦油垢抽芯对管束间焦碳垢高压水力冲洗复位用4%(质量分数)HCl+0.3%(质量分数)Lan-826常温循环清洗除残余铁垢→水冲洗→钝化.经多步清洗，达到预期目的.

 4.4 重整高压空冷器含硫化铁油垢清洗 某炼油厂重整高压空冷器，材质为碳钢，管内走反应生成油，从高温急冷，促使管壁沉积一层较厚的含硫化铁的蜡油垢.为此采用如下清洗工艺：先用水基清洗剂除油，组成为： 成 分 质量分数/% NaOH 1 ～2 Na2CO3 0.1 烷基苯磺酸钠 0.5 OP-10 0.5 Na2SiO3 0.5 氧化剂 1～2 80～90℃循环与浸泡，再用碱性螯合剂除铁垢，组成(质量分数)为EDTA或柠檬酸6%，缓蚀剂0.5%，JFC0.5%，NaOH加至pH=9.在80～90℃温度下循环与浸泡，最后水冲洗与钝化.

 4.5 热媒油炉管焦油垢积炭清洗 某化纤厂热媒炉，装多根U型碳钢管，管内电丝加热管外的国产导热油，温度达350℃，经使用多年，管外壁形成焦油垢与积炭.采用如下清洗工艺：抽出U形管用蒸汽吹扫→碱+SAA溶液加温清洗除焦油→有机溶剂+SAA+氨溶液除积炭→热水冲洗→稀硝酸+Lan-5+JFC溶液清除残余碳垢→水冲洗→钝化.

 4.6 甲醇合成设备蜡油垢清洗［6］ 某厂甲醇合成设备普遍沉积了一层含催化剂(Al2O3、ZnO、CuO)的蜡油垢.由于高压水射流清洗对塔器、分离器及容器中内件无法实施，只能采用碱+SAA+络合剂混合液清洗.组成为： 成 分 质量分数/% NTA(氮三乙酸) 10～30 乳化剂T-80山梨糖醇酐单油酸酯聚氧乙烯醚 2～3 渗透剂S(琥珀酸二仲辛酯磺酸钠) 1.0～1.5 HF-003缓蚀剂 0.6 以NaOH调pH值至10～12，90～100℃静态泡煮清洗.

5．总结 

1) 石化生产从炼油至后续深加工生产设备表面不可避免会沉积各种类型油垢，解决这个普遍存在的问题是企业十分关注的课题.这些油垢应根据实际情况选用不同清洗方法与工艺，不能仅采用单一清洗方法，而应采用交叉复合的清洗技术，包括化学清洗与物理清洗等方法. 

2) 石化设备油垢清除采用化学清洗是传统方法.如同中药方子系多种药品复合配伍那样，清洗剂主要通过碱、有机溶剂与SAA这三种基本成分的组合，并加入络合剂、氧化剂、缓蚀剂、吸附剂与防沉积剂等其它助剂，通过多种组分的配伍复合，是当今国内外清除油垢的发展趋向.再通过加温、机械冲刷等作用，基本上能清除各类设备的油垢.但必须指出，某些设备上沉积的油垢，可能是多相或多层混合垢，靠一步清洗法只能清除其中一相或一层，需要采用多层次清洗工艺，才能确保除去绝大部分垢物.

 3) 随着科学技术的发展，希望能开发出更高效、节能、经济、安全、方便、可靠与无公害的清除油垢焦垢的方法与工艺以及机械与装备.而化学清洗更寄托于高效清洗剂的开发，而这必须先开发更优良的SAA与更强力的有机溶剂.

 4) 化学清洗应针对具体设备，还需通过溶垢试验、腐蚀试验以及选定排污处理，最终确定清洗剂组成与清洗工艺进行清洗.

一．设备概况

    氮气输送管道，根据厂方要求，需要进行开车前清洗，以清除管道内杂物。现场分析，拟对该系统进行一次彻底的化学清洗。

 

二化学清洗方案的确定

    根据现场状况分析，垢主要成分为油灰、铁锈、焊渣等，全面附着于系统内表面上。解决之道应对管道进行动态正反向强制循环化学清洗，具体实施步骤如下所述。

 

三化学清洗系统的设计

1.       设计出化学清洗工艺流程图。分成五段工作：

A总出口至制气车间外地上管道φ250*64米φ150*15米φ100*15米系统容量4．5立方

B车间外地下管道φ100*24米0．5立方

C消音器至车间外氮气出口φ250*40米2．5立方。

D空中输送至各储罐管线φ100*32米φ50*45米φ80*6米0．5立方

E丽东管道φ150*30米0．8立方

2．将清洗设备置于待清洗设备旁，清洗液出口接至系统进出口。附近水源处接出一段φ20×3、长100mm短管。

3．五段工作面根据厂家要求阀门拆除，短开部分能连接就连接，不能连接加装盲板并焊接φ20×3、长100mm短管。五段工作面系统进出口

加装盲板并焊接φ40×3、长100mm短管

四.化学清洗系统安装说明

     1．化学清洗用的清洗循环泵为50SG20-65型管道泵(Q=20mз/h、H=65 m、N=7.5KW);水源P≮0.3Mpa,管径DN50，接至清洗设备；电源50HZ、380V、8.5KW接至清洗设备。排污管DN50接至指定地点。

              2．清洗现场必须有良好的照明。

     3.温度计、压力表必须装在容易读数的位置。

 

五．清洗前必须具备的条件

1． 临时系统及设备安装完毕，水压试验合格，警示牌已挂好。

2． 与清洗无关的设备、管线、电线、仪表、阀门等已盲死、拆除或关闭。

3． 清洗现场地面清扫干净，道路畅通，照明充足。

4． 通讯设备齐备，联络可靠。

5． 现场化验的照明、电源、化验药剂、仪器、记录表格、手电、应急灯等准备齐全。

6． 参加清洗的操作人员、化验人员经过演习，确保操作准确无误。甲方配合清洗现场的专业人员和熟悉现场的甲方代表均已落实到人。

7． 清洗所需的各种药品、原材料、劳保用品、转动设备易损件的备品等已齐备。

8． 腐蚀检测标准试片（HG5-1526）已备好。

 

六．试车、预冲洗

1． 开动设备，启动清洗设备试运行。

2． 读出并记录流量计始读数V⒈，开启水源阀，让请水通过流量计进入系统，直至回流口出水为止。读取并记录流量计终读数V2 。

3． 计算出系统容积V=（ V2 – V⒈）mз。

4． 循环冲洗系统至出水清澈透明。

 

七．系统预处理

1． 一边循环一边加入预处理剂，以达除油、浸润污垢的目的。

2． 水冲洗至各部位清澈透明，且PH<8.5。

 

八．清洗除垢

1．一边循环一边向系统加入缓蚀剂，并循环均匀。

2．在回水口加入清洗剂至规定值。

3．在回水口加入助溶剂铁离子还原剂、渗氢抑制剂等添加剂。

4．在清洗槽中放入三片由甲方代表事先在万分之一天平上称好质量W1（精确到0.1㎎）的腐蚀检测标准试片。

5．分析化验清洗液中酸浓度，分析频率为1次/h，2次/h，且不断补加药剂，当最后三个样趋于一致时再循环2h结束酸洗。

 

九．水冲洗

1.用清水快速冲洗清洗系统，并取出腐蚀检测标准试片，按本条第4款所述由同一个人在同一台天平上称出腐蚀后的试片质量W2 。

2.   计算出本次清洗对设备的最大腐蚀率：

     

 W1 –W2          W1 –W2

K=  ———— = ————                       

     F·T     0.002T

式中：W1 、W2  –分别为标准试片清洗前后的质量  g

      T—清洗时间  h

      F—标准试片表面积  0.002㎡

最大腐蚀减薄量：

              W1 –W2             W1 –W2

     δ=    ———— = ————————   ㎜      

           F·Ρ     0.002×7.85×1000

式中：p—金属密度：碳钢  7.85T/mз

3.将其填入腐蚀监测记录表，甲、乙双方代表签字、盖章后与清洗报告一起存档。

4.当冲洗至出水清澈透明，且PH〈8.0时为合格。

 

十．漂洗

清水循环加入漂洗剂进行全系统漂洗，目的在于除去水冲洗时产生的浮锈。

 

十一．中和

加入纯碱、片碱等，将系统PH值调到10±1，维持PH=9-11为钝化做准备。

 

十二钝化

加入钝化剂使处于活性状态的金属表面生成保护膜，腐蚀电池的阳极过程受到阻碍，金属溶解速度大为降低，阳极电位剧烈正移，使腐蚀电池的电位差减小，腐蚀趋于停顿状态，这种阳极极化叫做钝化。

一边循环，一边加入钝化剂，对整个系统进行钝化处理4h。

 

十三．系统保护

     如果清洗后的系统暂不使用，可充入我公司生产的特有防腐产品JY-195长效防锈剂，可确保处于浸泡状态的钢铁设备15年内不生锈。

 

十四废液处理

    钝化剂的主要成分是亚硝酸钠NaNO2 ，其废液可采用加入盐酸用尿素分解法处理。

2 NaNO2+CO（NH2）+2HCI=2NaCI+2N2↑+CO2↑+3H2O

 

十五．质量指标验收

1． 质量指标：本公司依据HG/2387-92《工业设备化学清洗质量标准》，并按国际先进水平施工、检验。

（1）除垢率：〉95%

（2）腐蚀率：〈 6g/0.0025mm

2。检验：请按以上质量标准进行检验，并签验收单。由于垢下署腐蚀造成泄漏本公司不负责任。

 

十六．化学清洗的组织结构及分工

    化学清洗是一项专业性很强，要求组织严密的工作。希望甲方将水源管处根据乙方要求装上一段ф20，长100mm的短管，遮盖好与清洗设备无关的设备及电器设施，并派一名熟悉现场的同志配合乙方工作。

    清洗公司负责临时系统的操作，原材料的采购、供应，清洗质量的保证，各工序的投料与排放。

 

十七．清洗工期具备施工条件4天完工

1．1清洗目的和内容：

工业锅炉的清洗，锅 炉是工业生产中最基本的设备之一，锅炉按其功能分为采暖锅炉、工业锅炉和发电锅炉；按其使用压力分为低压锅炉、中压锅 炉：次高压锅炉、高压锅炉、亚临界参数锅炉和超临界参数锅炉；按工作介质的循环方式分为自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉；按燃料分为燃煤、燃气、燃 油锅炉。污垢会严重影响传热效果，降低锅炉使用效率，增加燃料消耗，以常见的工业锅炉为例，每结1 mm的水垢，其热效率可降低5％以上。我国工业锅炉和采暖锅炉的年燃煤量是煤炭总产量的1／4；发电锅炉的燃煤量可达煤炭总产量的1／2。如果工业锅炉和采暖锅炉的平均垢量为1 mm，发电锅炉的污垢平均厚度为0.5mm，则将造成4500万t／a燃料损失。污垢会严重影响传热效果，降低锅炉使用效率，污垢的产生会使炉管局部过热，加速炉管腐蚀，导致爆管事故。因此，对锅炉水垢进行定期化学清洗，是锅炉维护中具有节能和安全意义的一项重要内容。

 

1．2 锅炉产生的污垢

锅炉中的污垢主要是水垢和腐蚀产物，主要来自以下三个方面：

（一）水中的杂质，锅炉用水中含有的悬浮物质、胶体物质在受热过程中沉积在受热表面形成的污垢。

（二）水中含有的各种钙、镁盐是以Ca(HC03)2、Mg(HC03)垢，而以CaSi03、Ca(P04)2等形式存在的微溶盐中，也会沉积形成污垢。

（三）水中含有的C02、02以及酸碱等物质使锅炉材料中的钢铁或铜受到腐蚀，从而产生铁的氧化物、铜的氧化物和磷酸盐。

由于锅炉的形式不同，操作条件不同，各地水质不同，所以形成的污垢组成也不同。通常锅炉水垢，尤其是高压锅炉中的水垢主要是钙、镁的硫酸盐以及铁垢，它们在高温下形成坚硬致密的复合盐。普通锅炉管道中水垢的成分。

1．3锅炉的清洗

1．31 锅炉的清洗方法

锅炉的清洗方法可分为人工清扫、机械方法和化学清洗三大类。

①.人工清扫： 利用身材瘦小的工人进入锅炉铲刷污垢或用榔头敲打，使水垢松动脱落。这是一种最早的清洗方法，目前已多用；

②. 机械方法：利用带金属软管和电动刮刀的除垢器等刮隋；

③. 化学清洗： 利用化学药剂去除锅炉中污垢的方法。化学清洗是目前锅炉清洗中应用最为广泛的一种方法。

 

1．32锅炉清洗的条件

《低压锅炉化学清洗导则》规定，对于额定出口蒸汽压力小于等于2．45MPa(25kgf／cm2)的蒸汽锅炉和热水锅炉，当符合下列情况之一时，才可进行化学清洗。

 1. 锅炉受热面被水垢覆盖80％以上，并且平均水垢厚度达到或超过下列数值：无过热器的锅炉 1mm； 有过热器的锅炉 0.5mm； 热水锅炉 1mm。

 2. 锅炉受热面有明显的油污或铁锈，并且每台锅炉酸洗时间间隔应不少于两年。 《火力发电厂锅炉化学清洗导则》(SDl35—86)规定，直流炉和出口蒸汽压力大于等于9．8MPa的汽包炉，在投产前必须进行化学清洗；压力在9．8MPa以下的汽包炉，除锈蚀严重外，一般可不进行酸洗，但必须碱煮。对于运行中的锅炉，SDl35—86规定，当水冷壁管内的污垢量或锅炉化学清洗的间隔时间超过表18-26中的极限值时，就应安排化学清洗。锅炉化学清洗的间隔时间，还可根据运行水质的异常情况和大修时锅炉内的检查情况，作适当变更。以重油和天然气为燃料的锅炉和液态排渣炉，锅炉的污垢极限确定化学清洗。一般只清洗锅炉本体。蒸汽流通部分是否进行化学清洗，应按实际情况决定。

 

1．4锅炉化学清洗常用的药剂

1． 碱洗剂 锅炉碱洗使用的碱有磷酸三钠、氢氧化钠、碳酸钠等，有时为增加除油效果，适当加入低泡型表面活性剂，如OP-15。

2.酸洗剂 酸洗是清除锅炉锈垢和水垢的关键步骤，是整个清洗工艺的核心。使用的酸洗剂包括盐酸、硝酸、氢氟酸等无机酸和氨基磺酸、柠檬酸、甲酸、乙酸、羟基乙酸等有机酸。其中盐酸是锅炉清洗最常用的酸。

3．配(络)合剂 大容量电站锅炉的污垢主要是铁的氧化物，这些氧化物既有随水带人锅炉的，也有锅炉运转中自身腐蚀产生的。这类污垢适合用配合剂清洗。常用的配合剂有柠檬酸、氢氟酸、EDTA二钠盐和二胺盐。

4。 钝化剂 经酸洗的金属表面处于活化状态，需要在表面形成一层钝化膜加以保护，因此锅炉在清洗后投用之前要进行钝化处理。常用的钝化剂有NaN02、Na3P04、H202、N2H4等。 5。其他药剂 锅炉酸洗时，应加人缓蚀剂，以抑制金属的腐蚀。

 

2．锅炉化学清洗的一般步骤                                            

一般锅炉清洗步骤为：水冲洗(检漏)一>碱洗一>水冲洗斗酸洗一>水冲洗一>漂洗一>钝化。

2.1水冲洗(检漏)

利 用大流量的水将锅炉清洗系统内的灰尘，疏松脱落的污垢冲出系统外。一般采用高位注水，低位排放的方式。必要时也可循环冲洗。水冲洗结束后，保持系统满水 位，检查临时管线的焊缝、法兰、阀门和锅炉本体的管线、阀门等有无泄漏，并对漏点进行处理。检漏后，继续保持满水位，对水进行加热。中小型锅炉可采用炉膛 点火的方式加热，使炉内水达到预定温度。如有其他锅炉可以供给清洗系统足够的蒸汽量时，可以用蒸汽加热临时系统中的水箱；通过水循环使炉内水升温。不论采 用何种加热方法，在加热过程中应始终保持清洗系统的循环。

2.2碱洗

在水的不断循环中，把预先计算好数量的碱洗剂分批加入临时系统的配液箱中。当碱浓度和pH值达到预定指标后停止加药，并继续循环清洗至预定时间。

2.3 水冲洗

碱洗结束后把碱液排放干净，再用清水冲洗，以尽可能高的速度冲洗至出口水的pH值小于9。然后将排水口关闭，加水至清洗系统满水位，并按前述方法将水加热至预定温度。

2.41 酸洗

维 持炉内水的温度于预定温度，并继续保持清洗系统内的水不断循环。向清洗系统中加入预先计算好数量的缓蚀剂，待整个系统中缓蚀剂分布均匀后，向系统中加入预 先计算好数量的酸。加酸速度应缓慢，特别是以碳酸盐水垢为主的锅炉，加酸后会有大量二氧化碳气体送出，加酸速度更不能太快。加酸的同时，要从清洗系统的出 口处开始取样分析酸的浓度和铁离子浓度，一般每隔10～15 min取样分析一次。当酸加完后，继续循环或浸泡数小时，并每隔20～30min取样分析一次。当发现酸浓度降低到和垢的反应速度明显减缓时，应及时补充酸。判断酸洗终点是通过分析酸的浓度、Fen、Fe¨离子浓度等。当酸浓度在2～3h内稳定不变， Fen离子浓度浓度上升到一定值并开始下降，即认为酸洗已经完成判断酸洗终点的另一个直接而又可靠的方法是通过监视管观察被清洗的程度，来确认锅炉被清洗的状况。如果监视管的垢与锅炉的垢及清洗条件基本一致，那么当监视管段被清洗干净的时候，也就可以认为锅炉被清洗干净。

2.5水冲洗酸洗结束后，应将酸洗液以最快速度排放，并以尽可能短的时间和尽可能高的流速冲洗清洗系统，当系统出口水的pH值大于5时，即可结束水冲洗。

2.6 漂洗

漂洗是一个低浓度酸洗的过程，其操作步骤和酸洗过程一样，只是酸洗剂的浓度较低。漂洗终点的判断也和酸洗终判断一样。

2.1 钝化 将系统内水的温度控制在预定范围，必要时可用向系统中加入自来水的方法降温。向漂洗液中加入NaOH或NH3， H，O，调节pH值所需范围，加入钝化剂，循环或浸泡清洗。在钝化过程中，每1h取样分析钝化液中碱的浓度和钝化液的pH值。在钝化结束后，把钝化液排出，并用锅炉给水冲洗至pH≈8～9，清洗过程结束。

 

3 煮炉                                                                  

50年代中期以前生产的锅炉曾采用过铆接与胀接工艺，这种锅炉有制造缝隙，不可能采用酸洗的方法清除氧化皮、焊渣、灰尘等污垢，所以采用煮炉的方法除锈除垢。结了垢的锅炉也常采用煮炉的方法除垢。直到锅炉采用全焊接制造工艺后，酸洗除垢才得以广泛应用。但低压锅炉仍把煮炉去油污作为投产前的清洗和防腐蚀方法；当垢中有硅酸盐和硫酸盐时，采用煮炉转化，可以除垢或有助于垢的彻底清除。煮炉主要分碱煮炉和橡胶煮炉两种。

 

3.1碱煮炉原理及应用

常规的碱煮炉是使用NaOH和Na3P04混合液，在O．5～2MPa压力下经24～48h的加热，以除油、去垢并使金属钝化，碱除油污的原理在前面已叙述过，这里主要讲一下碱除垢和转化的原理。 对于结了碳酸钙、硫酸钙、硅酸钙和镁垢的小容量锅炉来说，采用煮炉除垢，可使除垢率达60％以上。在煮炉中，Na3P04可转化钙的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐和氢氧化镁，使之以松散的磷酸盐形式脱落；氢氧化钠可转化镁的硅酸盐和二氧化硅，使之成为松散的或易溶的产物脱落，

其反应为：

 3CaC03+2Na3P04–Ca3(P04)2+3NazC03 3CaS04+2Na3P04——Ca3(P04)2+3Na2S04 3Mg(OH)2+2Na3P04–Mg3(P04)2+6NaOH 3CaSi03+2Na3P04——Ca3(P04)2+3Na2Si03   

MgSi03+2NaOH——Mg(OH)2+Na2Si03 Si02+2NaOH~Na2Si03+H20

 

煮炉除垢主要基于难溶化合物转化的原理，使垢层与煮炉药剂反应时变得松散脱落。只有少部分垢是被溶解除去。煮炉之后必须进行彻底的冲洗清扫，否则脱落的垢渣可能堵塞炉管和联箱。 另外，为了使已有腐蚀的锅炉，停止腐蚀转入钝态，有时也使用Na0H、Na3P04作为碱煮液进行碱煮。

 

3.2橡胶煮炉原理与应用

橡胶也称单宁(丹宁)，其主要成分是单宁酸和水解单宁。单宁是多元酚，它对水垢有酸溶和配合金属离子的双重作用，煮炉去垢能力强。用单宁煮炉除垢时，主要和碳酸钙垢起作用，它不是靠溶解作用，而是使垢变软，变松散而脱落。因此，单宁煮炉之后必须清理残垢。 目前，我国的电站锅炉已基本上全部采用酸洗除垢，不再采用煮炉除垢，因为煮炉除垢的洗涤率通常低于60％，这对电站锅炉来说是远远不够的。

 

3.3使硅酸盐和硫酸盐转化溶解的原理

硅酸盐与碱作用时能形成易溶的硅酸钠，但在常温下其反应速度相当低。为了提高硅酸盐垢的溶解速度，除主要适当提高碱浓度外，主要靠提高清洗温度和延长清洗时间。

 

4 锅炉常用的清洗工艺                                                   

 

4.1煮炉清洗工艺

 

1. 新建锅炉的除油钝化先用自来水对锅炉进行一次预冲洗。通过充水与排水清除脱落的污垢，然后用软化水配成的含Na0I-I、Na3P04各2～3g／L的煮炉清洗液，注入锅炉至汽包中间水位，锅炉，点火升温至o·8MPa保持8—10h。从下联箱排污阀将煮炉清洗液放净，再补充上述的清洗液至汽包中间水位，加热升压至1~1.5MPa，保持8～10h，然后将清洗液排净。再次补充上述的清洗液至汽包中间位置，加热升压至2~2.5／VlPa，保持8~10h。经过三期煮炉处理，即可达到除油垢和健全钝化膜的目的。

 

2. 结垢锅炉的煮炉除垢 对于结垢的锅炉，要根据垢的具体情况配制不同的清洗液。对碳酸盐垢用2～3g／L NaOH、20~30/LNa3P04组成的清洗液煮炉；硅酸盐垢用10～20g／L NaOH和5~10 g／L Na3P04组成的清洗液煮炉；硫酸钙垢用10~20g／L Na2CO，和5～10 g／L Na3P04组成的清洗液煮炉。以上均为以垢厚3ram的参考用药量，实际使用时应根据垢的实际厚度适当增减。对锅炉进行水冲洗后，用清洗液注人锅炉至最高水位和中间水位之间的高度，点火加热升压至锅炉额定压力的50％，保持10h，并且每隔2h在各下联箱底部排污1rain。完成第一次煮炉后，补充同样的药剂至同样液位高度，加热升压至锅炉额定压力的75％，保持10h，并每隔2h排污一次。结束煮炉后熄火降压排污，最后用水冲洗锅炉。

 

4.2配合清洗法去除锅炉锈垢工艺

 

1. 柠檬酸清洗工艺先将清洗所需数量的柠檬酸加入清洗系统，配成2％～4％的清洗液，再加入预先计算好数量的缓蚀剂．然后加氨水调节pH=3．5—4进行循环清洗。柠檬酸清洗时温度南保持在80～95℃，低于80℃会有柠檬酸铁沉淀产生而影响清洗效聚。清洗时间一般控制在5h以内。清洗时每20～30rain取样一次，分析pH值、Fe2+、Fe3’离子浓度和柠檬酸浓度。当Fe3’离子浓度稳定后可停止清洗。然后用80℃以上的自来水转换出柠檬酸液，并用水冲洗至pH值超过5。再用O．2％的柠檬酸清洗液进行漂洗，温度和pH值和酸洗时保持一样，并每15min取样分析pH值、Fe2+、Fe3+离子浓度和柠檬酸浓度，当Fe3’离子浓度稳定后停止漂洗。用80℃以上的脱盐水置换出漂洗液，调节系统内的温度到65。70℃，用氢氧化钠或氨水调节pH=9～11，加入O．5％NaN02， i6：度为O．5％，钝化6h后结束。

柠檬酸一般用作锅炉投产前的清洗。在柠檬酸清洗时也可加入氢氟酸或氟化氢铵，一般氟化氢铵浓度小于0.5％，氢氟酸的用量在0.3％～0.5％。

 

2．氢氟酸开路清洗工艺 用氢氟酸对直流锅炉和汽包锅炉进行开路清洗。一般把锅炉分成凝结水系统、给水系统、锅炉本体几个系统分别清洗。氢氟酸使用浓度为1％～1．5％，用泵进行通过式清洗，清洗液温度在45～55℃之间，每个系统清洗时间少于lh，清洗后直流锅炉用联氨和氨进行循环钝化处理，汽包炉用NaN02或NaaP04进行钝化处理。 氢氟酸开始清洗前，必须先对被清洗设备彻底除油，以免影响氢氟酸清洗效果，一般用循环润湿工艺除油。

 

3．EDTA二钠盐清洗工艺 用计算用量的去离子水配制EDTA二钠盐溶液，用NaOH调节pH至5．2左右，加热到90℃以上送入锅炉，点火加热锅炉，使清洗液温度达135～140℃，每15～20min取样，分析EDTA、Fe2’、Fe3’离子浓度及pH值。通常经4～5h清洗，清洗液pH值可达8～8．5。此时，Fe3’离子浓度不再升高，即可认为清洗完毕，并且金属表面已进入钝态。放出的清洗液中的EDTA可以回收。 EDTA二钠盐适合于清除高含量的低价铁的氧化物垢。如果垢中铁的氧化物含量低于65％，则不如改用其他清洗方法效果更好。如果垢中二氧化硅的含量超过5％，它的清洗效果会显著降低。若垢中铜含量高于5％，则应在清洗氧化铁之后，加1％～1．5％的氯水和O．2％的过硫酸铵除铜，或用ACR法除铜。

 

4.3盐酸与氢氟酸的混酸清洗

当水垢中含有碳酸钙垢、铁垢及二氧化硅时，不能总用氢氟酸清洗，因为会产生难溶的氟化钙而影响清洗。当水垢中二氧化硅的含量很小时，可单独用盐酸清除上述污垢。但当二氧化硅含量大于10％时，单独用盐酸清洗就难以奏效，此时可使用盐酸和氢氟酸的混酸来去除含硅的水垢。在使用盐酸和氢氟酸的混酸清洗时，一般控制总酸浓度在10％左右， HCI：HF=8：2，在30～40℃下清洗。一般，当Si02含量在10％左右，HF的浓度为1％；Si02含量在15％时，HF的浓度应为2％；当Si02含量大于20％时，HF的浓度应为3％。酸洗时添加缓蚀剂，酸洗后要进行水冲洗和钝化。

 

4.4甲酸与羟基乙酸的混酸清洗

对于结垢严重并且大面积产生晶间腐蚀的亚临界参数锅炉，使用EDTA和柠檬酸都无法使除垢率达到90％以上时，应采用甲酸与羟基乙酸的混酸清洗。甲酸与羟基乙酸清洗以除垢为主，兼有使垢剥离脱落作用。对于坚硬而附着牢固的腐蚀产物，主要靠酸溶作用去除。一般用5％的甲酸与5％的羟基乙酸，并加入0.3％的二邻甲苯硫脲缓蚀剂进行清洗。在锅炉中加入软化水至汽包最低水位，加热升温循环，当温度达95cc时，将混酸注入锅炉并继续加热，保持93～97℃温度，进行循环清洗。每隔15min取样一次，分析清洗液中的酸浓度、Fe2’、Fe3’离子浓度。如果酸浓度下降到原浓度的40％时，应补充混酸溶液。酸洗时间均为6～8h。当酸浓度和Fe3’离子浓度稳定不变时，可停止酸洗，用氮气顶出酸洗液后用50~C的软化水冲洗，然后钝化。

 

 

7 锅炉化学清洗系统的设计                                             

 

锅炉在化学清洗时，清洗液在锅炉中的运动规律与锅炉正常运行时水、汽的运动规律是不同的。而且对于一些锅炉，化学清洗一般是水的加热段而非锅炉系统的全部。因此，在对锅炉进行化学清洗前，必须对锅炉进行适当的改造，利用临时管线把锅炉和清洗设备相联结形成清洗系统。

 

7.1锅炉本体的改造

锅炉本体改造的目的首先是把锅炉需清洗的部位从整个锅炉系统中“孤立”出来(包括拆除不宜清洗的计量仪表、阀门等)，使被清洗的部位通过临时管线形成回路。清洗液进入被清洗系统时，不会进入其他不参加清洗的部位。二是根据化学清洗的要求，把参加清洗的各部位调整成对化学清洗来讲都具有符合要求的工艺参数(主要指流速)，成为无死角、无偏流、无短路的清洗系统。 对于一般的小型锅炉，把给水系统与蒸汽(或热水)的 出口断开，即可把清洗部位“孤立”出来，锅炉本体不需要作其他变动。清洗液的出口应在锅炉的最低位置，出口应在锅炉的最高位置。进口和出口不应在锅炉的同 一侧，而应处于对角线的位置。这样使锅炉在清洗时清洗液能充满锅炉，排放时干净彻底不留残液。对于小型锅炉，原则上不要重新安装进出口，而尽量利用锅炉原 有的通道。一般利用锅炉的排污口和冷水口作清洗液的进液口和排污口，刹用安全阀蒸汽出口位置作清洗液出口。对于结构比较复杂的锅炉，改造任务比较繁重。首 先要把汽包内的分离装置拆除，将上下联箱的手孔割开作为清洗液的进出口。下降管加装节流孔板，然后利用临时管线将割开的联箱手孔和锅炉给水口等和清洗设备 联结起来，形成若干个清洗回路。对于不清洗r过热器的锅炉，过热器内还应充满水或联氨等作保护，然后用木塞将所有能进入过热器的通道堵死，使清洗液不能进入过热器部位。．_清洗回路的分组应使每一个回路内具有相近的流通截面及水力特性，以保证回路流速相同。锅炉的清洗回路不宜过多，以免操作不便，一般为2～4个回路，通过阀门能够使每个回路的正、逆向循环。当某一回路中的清洗液循环时，其余回路处于静止浸泡清洗状态，也可以调整阀门进行所有回路的大循环。

 

 

 

 

8 锅炉清洗的注意事项                                                          

锅炉的化学清洗不同于一般设备的清洗，必须由有相应资专业清洗公司来实施。电力行业对电力系统的动力设备清洗实行许可证制度，持有A级资质的单位可以清洗出口蒸气压力为15．6～17．4NPa的电站锅炉；持有B级资质的单位可以清洗出口蒸气压力为12．6～15．5MPa的电站锅炉；持有C级资质的单位可以清洗出口蒸气压力为3．8～9．8MPa的电站锅炉。持有A级证书者有清洗B 级和C级参数锅炉及附属设备的资格；持有B级证书者有清洗C级参数锅炉及附属设备的资格。对于低压锅炉的清洗者，也必须获得省级以上(含省级)锅炉压力容器安全监察机构的资质许可。

 

在 锅炉化学清洗前，工厂方面应适时作出清洗规划，在清洗过程中要和清洗单位密切配合。在安装临时管线和阀门、仪表时，特别要注意的是在锅炉汽包上装设一个临 时液位计和压力表。锅炉原有的液位计应被隔离，以防遭清洗液的破坏。在清洗时要监视汽包内清洗液的液位高度，液位突然下降，说明系统中有泄漏出现，应立即 查明泄漏的部位，并采取紧急处理措施。液位突然上升，也应立即采取措施，以免清洗液串入过热器和蒸汽管或从放空管中溢出。另外，汽包中的最高液位，也是清 洗后进行锅炉冲洗时应达到的液位下限。清洗结束后，应对汽包和联箱内的焊渣、泥沙等沉积的污垢进行清理。

化学清洗过程会产生各种类型的清洗废液，一般化学清洗过程中将产生碱洗废液、酸洗废液、钝化废液、碱洗和酸洗后的水冲洗废液。以下就本项目化学清洗过程所产生的污水的性质、危害及简易的处理方法加以简要论述。

1、 化学清洗废液种类及其特征

1．1 碱洗废液

碱洗(包括碱煮)目的是清除新建设备或装置在制造、贮存及安装过程中所产生的各种机械油、石墨脂、防锈油等油污，并对在役设备或装置的某些难溶垢(如硫酸盐、硅酸盐垢)进行转化。常用药剂为各种碱性盐类和表面活性剂，如纯碱、烧碱、磷酸三钠、三聚磷酸钠、硅酸钠、乳化裁、润湿剂等。根据不同清洗对象及要求。在清洗液中，碱性盐类的质量分数为0．5％一6％，表面活性剂为0一l％。碱洗废液对环境产生污染的主要因素：(1)强碱性(pH>9)；(2)油污(质量浓度O一1 000 mg／L)；(3)化学耗氧物(c0D=O—10 000 m∥L)。

1．2 酸洗废液

酸洗目的是清除新建设备或装置中的各种铁锈、轧制鳞片、焊接氧化物和在役设备或装置在生产过程由于种种原因所形成的水垢、锈垢、铜垢等。常用酸洗药剂有各种无机酸类，如盐酸(4％一12％)、硝酸(6％一lO％)、氢氟酸(O．1％一2％)、硫酸(8％一12％)、磷酸(8％～lO％)、氨基磺酸(8％一10％)，有机酸类如醋酸(10％)、柠檬酸(0．1％一4％)、乙二胺四乙酸(2％一lo％)，以及各种添加剂，如氟化氢铵、氟化钠援蚀剂等。酸性废液中含有洗垢时溶人的钙、镁、铁、铜等离子及过剩的酸，往往含有较高的悬浮物，并带有颜色。有的缓蚀剂有较高毒性或异味，酸洗废液含铁量高时也有不快的气味。酸洗废液对环境产生污染

的主要因素：(1)强酸性(pH<1)；(2)化学耗氧物(c0D=500一5 000 m∥L)；(3)其他有害物质，包括氟离子、重金属离子等。

1．3 钝化废液

钝化目的是为了避免酸洗后处于活化的金属表面出现二次浮锈而采取的防腐措施。常用钝化药剂有亚硝酸钠(O．3％一2％)、联氨(50～100 m∥L)、纯碱(O．5％一1．5％)、烧碱(0．5％)、磷酸盐(O．5％一1．5％)等。钝化废液对环境产生污染的主要因素为：(1)强碱性(pH>9)；(2)亚硝酸盐；(3)联氨。

1．4 冲洗废水

在碱洗和酸洗前后，分别需进行水冲洗和中和处理，其目的是冲洗和中和碱洗、酸洗残液，以保证酸洗、漂洗、钝化质量。这部分冲洗水和中和液分别呈弱碱和弱酸性，对环境产生污染的主要因素为：(I)碱性(pH>9)；(2)酸性(pH<6)。

2、化学清洗废液危害

2 1 油污染

废液排入水体，未经处理的油分漂浮在表面形成油膜，使大气与水面隔绝，破坏正常的充氧条件，导致水体缺氧，破坏水生植物的通气和光合作用．对水生动物的生存有极大影响。含油废液进入海洋，不仅影响海洋生物的生长，降低海洋的自净能力，而且影响海滨的环境卫生，降低海滨的使用价值。

2 2 酸碱污染

水体遭受酸、碱污染后，酸、碱度发生变化，水中微生物受到抑制，导致水体自净能力降低；鱼类及水生物也难以生存，对生态系统产生不良影响；含酸、碱性废液还可腐蚀水下构筑物和船舶等。

2．3 化学耗氧物的影响

高coD的废液排入水体时，易致水体缺氧使水生动植物生存}同难、大量死亡，水色变混浊污染环境。

2．4 氟化物污染

水体中氟化物含量超过规定指标时，对人体健康有不良影响。氟化物能抑制烯醇化酶，影响糖代谢和细胞呼吸功能，氟化物还可与骨组织的羟基磷灰石3ca，(PO。)：ca(oH)：中的羟基交换，并通过抑制骨磷酸化酶或与体液中的钙离子结合生成难溶性的氟化钙，从而导致钙、磷代谢紊乱，引起低血钙、氟斑牙、氟骨等症。

2．5 亚硝酸盐及联氨污染

水体中若含有亚硝酸盐，人类饮用后，在体内可转变为致癌物——亚硝酸铵。联氨侵蚀人体皮肤、黏膜，损害人体内酶类，对人体有极大的伤害。

2．6 高氨氦、高磷含量废水污染

水体中存在氨氮和磷的化合物，会使水体富营养化，表现为藻类的过渡繁殖，水体带有腥昧，从而使水质恶化，以至使湖泊退化。另外，氨氮的耗氧使水体溶解氧降低，严重造成水体黑臭，当水体pH较高时，氨对鱼类等水生生物具有毒性。

3、清洗废液现场处理方法

3．1 酸洗废液处理方法

酸洗时，清洗废液酸性较高，一般的处理方法都是先将其中的酸中和之后，再做其他处理，

最后送污水处理厂处理排放。中和的方法有两种：一种是采用碱洗废液或钝化废液中和酸洗废液；一种是用药剂中和，即采用Na：cO，、Na0H、石灰乳、碳酸钙等中和，反应方程式为：H++OH一—_H：0。

表1为中和酸洗液所耗的碱量，表1中和1k酸所消耗的碱量

酸类名称

 

NaOH

 

Na2CO3

 

NH4OH

 

Ca(OH)2

 

CaCO3

 

 

HCl

 

1.10

 

1.45

 

0.96

 

1.01

 

1.37

 

 

HNO3

 

0.64

 

0.84

 

0.56

 

0.59

 

0.80

 

 

H2SO4

 

0.82

 

1.08

 

0.71

 

0.76

 

1.02

 

 

HF

 

2.00

 

2.65

 

1.75

 

1.85

 

2.50

 

 

H3PO4

 

1.22

 

1.62

 

1.07

 

1.33

 

1.53

 

 

NH2SO3H

 

0.41

 

0.55

 

0.36

 

0.38

 

0.83

 

 

CH3COOH

 

0.64

 

0.84

 

0.58

 

0.62

 

 

 

表2为酸性废液处理方法比较。

处理方法

 

适用条件

 

主要优点

 

主要缺点

 

 

酸、碱性废液相互中和

 

各种酸性废液；废液中酸、碱浓度基本一致

 

节省中和药剂、费用低

 

废液量及浓度波动较大时，处理效果难以保证；废液中酸、碱不足以中和时需补加中和药剂

 

 

投药中和

 

各种酸性废液；酸性废液中重金属与杂质较多的废液

 

适应性强，对重金属盐的废液经处理后可将金属离子沉淀下来

 

成本偏高

 

 

3．1．1盐酸、硝酸清洗废液处理

盐酸清洗废液中含有洗垢时溶入的钙、镁、铁、铜等离子。有过剩的酸，盐酸废液的氯离子含量高，往往含有较高的悬浮物，多数显红色至深绿色，所用的缓蚀剂不同，颜色也不同。有些缓蚀荆有异味，清洗后废液也会有异味。如在清洗中为增加除油效果添加了表面活陛剂，则清洗废液的cOD电较高。针对不同情况，用以下不同的处理方法。

(1)如使用了无毒无异昧的酸洗缓蚀剂时，盐酸清洗产生的废液主要以清洗钙镁盐水垢过程的废水为主，则水中铁离子浓度较低，色度较浅，一般采用石灰水或氢氧化钠中和、絮凝沉降之后．使废水的pH达到6～9(色度较浅时，coD一般低于2 000m∥L)，再送至污水处理系统进行活性污泥法处理，即可达到工业排放标准。也可以采用碱洗废液或钝化废液中的碱液来中和废液，之后再用上述方法达标处理排放。

(2)如果用有机胺类作缓蚀剂清洗铁锈，所产生的废液中会留有大量Fe”等有害离子。较为简单的方法是中和之后，利用压缩空气搅动混合，使亚铁离子氧化，在铁离子的催化下，有机胺也可分解。在中和过程中所转化的三价铁离子可以以氢氧化铁形式沉淀出来，使废液澄清并去掉异味，然后絮凝沉降，送污水厂生化处理。

(3)如清洗含铜、锌等化合物污垢，则产生的废水中含有cu“、zn2+等有毒离子，必须对废液监测铜离子含量。如果超过了规定指标，可采取沉淀法消除。具体方法是，在中和酸洗废液时，先使其pH超过lo，此时铜离子将以氢氧化铜的形式沉淀，剩余铜离子的质量浓度理沧上可小于0．1 rn∥L。使铜离子质量浓度达到排放标准之后．再用酸中和至pH小于9，加酸时应缓慢投加，防止氢氧化铜部分溶解。排放液pH不宜低于8。

3．1．2 磷酸清洗废液处理方法

磷酸主要用于清洗和漂洗以铁为主的附着物，次磷酸与磷酸配合使用对清洗铁垢效果更好，它们对水体的污染也表现在使水体富营养化。次磷酸还原能力强，排人水体后可使水缺氧，而《渔业水质标准》规定水中溶氧量在每天24 h中必须有16 h以上大于5rn∥L，其余8 h中任何时刻含氧量不得小于3 f叫L。现场简易的处理方法是先利用过量的石灰水或氢氧化钠中和处理之后，使磷酸根离子沉淀生成磷酸钙，沉淀处理之后水中磷酸根离子基本可以达到

排放标准要求。

3．2 碱洗废液处理方法

3．2．1 中和处理法

碱洗结束时，废液中碱质量分数一般为0．5％一5％、pH大于9，碱性较强，有时含有较多的油污，一般采用中和处理法进行处理。即将碱洗废液与酸洗废液相互中和，使pH达6～9。或采用投药中和，常用中和剂为工业用硫酸、盐酸或硝酸。废碱液与酸反应方程式如下：

Na0H+HCl—}NaCl+H20；Na2c03+H2s04一N82S04+H20+c02 t；N83P03+3HN03——≈NaN03+H3P04。

中和各种碱性废液所需酸量如表3所示。

表3中和lkg碱所消耗的酸量

酸类名称

 

H2SO4

 

HCl

 

HNO3

 

 

 

100%

 

98%

 

100%

 

36%

 

100%

 

42%

 

 

NaOH

 

1.22

 

1.24

 

0.91

 

2.53

 

1.57

 

3.74

 

 

Na2CO3

 

0.92

 

0.94

 

0.69

 

1.92

 

1.19

 

2.83

 

 

H3PO4

 

0.90

 

0.92

 

0.67

 

1.86

 

1.15

 

2.74

 

 

Na2Si3O3

 

0.80

 

0.82

 

0.60

 

1.67

 

1.03

 

2.45

 

 

Na3P3O10

 

0.67

 

0.68

 

0.50

 

1.96

 

0.86

 

2.05

 

 

3．2．2 含磷酸盐碱洗废液处理方法

碱洗时为了增强对矿物油的清除效果，在碱洗液中加0．5％一2％磷酸盐。该废液的处理一般采用加入过量的石灰乳使磷酸根以磷酸钙的形式沉淀：2Na3Pq+3ca(0H)z—_+ca3(P()4)2 l+6№OH在石灰乳过量的情况下，可使磷酸根排放浓度合格。对配制石灰乳的粉状石灰的质量要求与作为氟离子沉淀剂的石灰相同。

3，2．3 碱洗液中所含油污的处理方法

碱洗废液中的油污主要以乳化状态存在，油珠粒径很小，不易从废液中去除，通常采用破乳一油一水分离一水质净化过程处理。

(1)破乳。主要采用投加药剂，破坏废液中乳化胶体稳定性，使其破乳。常用的药剂有氯化钙、氯化钠、氯化镁等强电解质。为了使其他悬浮物和油珠尽快地分离，并生成微小的絮凝，还需投加混凝剂或助凝剂。常用的混凝剂和助凝剂有：硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁、氯化铁、活化硅酸、聚丙烯酰胺等。

(2)油一水分离。通过破乳、凝聚处理，油珠和杂质生成絮凝，然后通过物理法使油水分层，油泥刮出，达到油一水分离的效果。油一水分离的方法有：自然上浮、加压上浮、电解上浮、凝聚沉淀和粗粒化等。

(3)水质净化。经破乳、油一水分离后，水中油分、有机物、cOD都大大降低，但水中还存在着微量的油和一些水溶性表面活性剂，可通过吸附、过滤除去。常用的吸附、过滤材料有活性炭、焦炭、磺化煤、砂、聚丙烯纤维、丙烯腈等。

3．3 亚硝酸钠钝化废液处理方法

亚硝酸根来列入《污水综合排放标准》中的控制范围之内，但在《地面水环境质量标准》中对其规定相当严格。由于《污水综合排放标准》是为确保地面水的环境质量而制订的，其排入水域按《地面水环境质量标准》水域功能的划分而分级，因此，对排水中亚硝酸根的高标准要求是≤0．1Ⅱ培／L，低标准的要求也应≤l mg／L。从钝化废液中去除亚硝酸根的方法很多，如控制得当，以下4种方法均能取得相当好的处理效果。

(1)尿素分解法。亚硝酸是很不稳定的酸，对亚硝酸钠酸化使之成为亚硝酸时，就很容易形成氮氧化物。在酸性环境中，它可被许多物质分解，尿素是其中之一。可按下式计算用量cO(NH2)2+2NaN02+2Hcl———}c02 t+2N2 f+2Nacl+3H20。在向废液中加酸时必须缓慢，而且应充分循环搅动。如果局部酸液过大，则将冒出二氧化氮黄烟，危害人体，造成大气污染。一般处理每千克亚硝酸钠需要投加尿素0．45 k。(2)氯化铵分解法。氯化铵分解法和尿素法一样，必须缓缓加人盐酸，并使之扩散均匀，才能防止产生副反应，冒出二氧化氮气体。可按下式计算用量：NH4cl+NaNO±—}Nacl+N2 T+2H20。氯化铵的加入量应为亚硝酸钠含量的3～4倍。为了加快反应速度，防止亚硝酸钠在低PH值时分解造成二次污染，可向废液中通人蒸汽．维持温度70一80℃，控制pH在5～9。

(3)氨基磺酸分解法。氨基磺酸是清洗剂，它也可用于分解亚硝酸钠，其反应为：NH2s03H+NaN02——}NaHs04+N2 T+H20。可按上式计算用药量。该法较上两法方便，而且不产生二氧化氨。氨基磺酸的投加量为亚硝酸钠含量的1．4l倍，处理可在常温下进行。

(4)用漂粉精或次氯酸钠分解处理。这些方法都是利用其氧化作用使亚硝酸钠分解。漂粉精主要成分是次氯酸钙，与亚硝酸钠反应如下：ca(Ocl)2+2NaN02—}cack+2NaN03； ^