循環水系統介質泄漏及節水減排的有效措施

摘 要：針對冷卻器的泄漏對循環水造成的危害進行了闡述，并對冷卻器泄漏的原因進行了分析，同時，根據實際情況，對冷卻器發生泄漏后的現象、判定方法進行了歸納和總結，并提出了幾種有效的漏點查找手段和管理方法，有利于節水減排。 

關鍵詞：冷卻器;泄漏;腐蝕

0前言

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冷卻器是煉油企業生產中重要的設備，主要用于介質的冷凝和冷卻。由于長期運行，以及循環水水質較差等原因，很容易使冷卻器發生泄漏，影響裝置的正常運行。因此，了解裝置冷卻器泄漏對循環水水質產生的危害，并找到查漏的有效途徑，對于循環水的管理至關重要，有利于節水減排。

1 冷卻器泄漏對循環水系統的危害

冷卻器泄漏嚴重污染循環水。循環水是密閉循環系統，一旦被污染，得不到及時處理，水質將發生變化，給循環水系統造成了較大危害，泄漏時間越長，對循環水系統危害越嚴重。同時泄漏介質給循環水系統中微生物的迅猛繁殖提供了豐富的營養物，隨著時間的推移，泄漏介質及其變性物被微生物所消耗。迅猛繁殖的細菌、細菌代謝產物及其所粘附的泥沙形成了危害更大的生物粘泥。因為生物粘泥附著的地方，將成為垢下腐蝕及點蝕的部位，導致冷卻器管束的泄漏。隨之而來循環水系統用大量新鮮水置換，造成水資源的嚴重浪費。

因此，做好循環水系統的管理，盡早發現物料泄漏征兆，盡快找出漏點并及時將泄漏冷卻器從系統中切除，是保證循環水水質的一個重要手段。

2 冷卻器泄漏的原因分析

2.1 系統簡述

中國石油哈爾濱石化公司是石油化工企業。共有三座循環水涼水塔，總循環供水能力為：2.4萬立方米/小時，分別由循環水場供給。近幾年來，裝置中的冷卻器，有很多曾發生過泄漏現象。

2.2 引起冷卻器的泄漏主要有如下幾方面因素

（1）換熱介質腐蝕性較強。比如裝置摻煉俄羅斯原油，硫化氫的含量較高，引起冷卻器管束介質側發生泄漏。

（2）微生物腐蝕。在循環水系統中，適宜的環境極易繁殖大量的微生物，從而引起微生物腐蝕。循環水中含有鐵離子，它很容易繁殖鐵細菌。鐵細菌是好氧菌，它可以將二價鐵氧化為三價鐵沉淀下來，同時產生大量粘液，構成銹瘤。由于它們耗氧，而生成的銹瘤又阻礙氧的擴散，銹瘤下面的金屬表面常常處于缺氧狀態，從而構成氧濃差電池，引起管束腐蝕穿孔。

（3）循環水水質差。水中的泥沙、塵埃、腐蝕產物、水垢以及水中氯離子等在水中形成沉積物，覆蓋在金屬表面，從而引起冷卻器的縫隙腐蝕或點蝕。

（4）生產裝置操作不平穩，介質壓力突然升高，也會引起冷卻器短時間內泄漏。

另外，因冷卻器的制造問題而使冷卻器發生泄漏的現象在實際生產中也會碰到。

3 泄漏物料的判斷

3.1 輕柴油冷卻器泄漏的判斷

輕柴油不溶于水，遇水易發生乳化。輕柴油漏入循環水中，即發生乳化，能從循環水中析出黃白色的油沫，使循環水的顏色灰白。

3.2 輕組分冷卻器泄漏的判斷

壓縮富氣、液化氣均為輕組分，以C1－C4組分為主，在常溫常壓下以氣體的狀態存在，因此發生泄漏后，最明顯的反應是系統壓力有異常波動，在涼水塔下有油汽味。從分析數據中也可得出，壓縮富氣的硫化物含量較高，2000－3000mg/l，液化氣中硫化物含量略低些，1500－2500mg/l，這兩種介質泄漏一段時間后，循環水的硫化物含量上升，COD上升，硫細菌將循環水中硫化物轉化為硫酸，循環水的堿度、PH值下降。

4 查找漏點的手段

裝置發生泄漏后，首先應找出泄漏的冷卻器，及時從系統中切除。因此查漏的手段是否健全、快速、有效是關鍵。

4.1 PH值監測方法

如果泄漏的物料有明顯的酸堿性，可以利用PH值來確定冷卻器是否發生泄漏。

4.2 油含量監測方法

如果泄漏的物料為較重組分的油，如輕柴油、重柴油等，通過冷卻器出入口油含量的差值，判斷冷卻器是否發生泄漏。

4.3 COD監測方法

COD的多少反映了循環水中有機物的含量。煉油廠泄漏的介質基本為有機物，因此通過監測目標冷卻器出入口COD值能很直觀地判斷出冷卻器是否發生泄漏。

4.4 用特定的儀器監測

美國GE－Betz公司生產一種查輕組分泄漏的專用儀器，利用這種儀器采集目標冷卻器出入口的氣體，對采集的氣體進行色譜分析，根據檢測結果判斷冷卻器是否泄漏，泄漏的是何種介質。這種監測方法儀器安裝比較繁瑣，氣體采集時間較長，但準確度較高。

4.5 粘泥監測箱存集氣體監測

在線安裝粘泥監測箱。輕組分介質泄漏會在系統存集大量氣體，在粘泥監測箱內能很直觀地體現出來。將粘泥監測箱密封好，在上部開一采樣孔，當粘泥監測箱內原存集的空氣被泄漏的輕組分置換完全后，用雙聯球采樣器采集箱內氣體，用色譜分析氣體組分，確定泄漏的組分，定位泄漏的冷卻器。這種監測方法要求粘泥監測箱密封要好，同時要將箱內的空氣置換干凈之后再采集氣樣，否則會干擾組分的判斷。

5 系統管理上采取的措施

（1）水質專業管理部門加大管理力度，投用循環水水質監測設備，加強藥劑檢定工作，同時對各裝置的水冷器不定期的進行監測。

（2）加強水冷器泄漏檢查，相關裝置工藝人員積極配合采樣分析，查找漏點，在最短的時間內發現漏點，避免影響循環水水質。

（3）完善循環水管理制度，制定相應的獎懲措施，提高裝置管理人員的水質管理意識。采取多種形式向裝置人員灌輸循環水水質對裝置生產的影響，使裝置人員對循環水水質管理意識提高，積極主動參與循環水水質的管理，不隨意排放循環水，出現問題積極主動解決。目前開展的裝置操作人員每班自查冷卻器泄漏，就起到良好的效果。

（4）引進先進的水處理技術，更新水處理理念。近年來國內外出現了很多先進的水處理技術和水處理設施，比如加藥方式由隨機的沖擊式加藥可以改為有目的、有方向性的連續加藥；加藥設施可以改為自動加藥等。現場監測設備發展也很快，根據需要適當投用粘泥、腐蝕等監測設備，使我們可以從多方位、多角度來衡量和判斷系統的運行狀況及出現的問題。

6 結論

介質的泄漏是影響循環水水質指標的首要因素，因此發生泄漏后，關鍵是要掌握各種冷卻的介質進入循環水后，會出現何種現象，帶來何種危害，然后根據分析數據及水質的表觀現象，借助現場監測儀器，準確地判斷泄漏的是何種介質，有針對性地去查找漏點。根據泄漏介質的不同，選擇合適的查漏方法，采取適宜的處理方案來改善水質，避免水質惡化對系統產生的腐蝕，從而減少水資源浪費，有利于節水減排。

參考文獻

[1]李本高.現代工業水處理技術與應用[M].北京:中石化出版社，2004.

[2]周本省.工業水處理技術[M].北京:化學工業出版社，2003.