鍋爐水垢的化學清洗

長慶油田分公司 楊治力

鍋爐水垢的化學清洗

長慶油田分公司 楊治力

本文通過對鍋爐水垢的形成及危害的介紹，提出對鍋爐水垢進行化學清洗的方法及作用原理，以期對各企業單位鍋爐水垢的清洗有一定的借鑒意義。

鍋爐 水垢 化學清洗

鍋爐水垢的化學清洗

一般除垢方法可分兩大類：一是手工及機械除垢。即使用工具用人力直接從小型鍋爐壁上除去水垢。這種方法操作簡單，易于實行，但勞動強度大，耗費時間長，易受鍋爐結構型式的限制，除垢時小型鍋爐壁易受機械損傷。二是化學除垢。化學除垢分堿洗法和酸洗法，堿洗法就是將不同品種、不同濃度的堿液注入鍋爐，然后在一定的壓力下進行煮爐，從而達到堿洗的目的。酸洗除垢時，酸不僅能清除鍋爐受熱面上的水垢，同時也能與金屬反應，從而使鍋爐遭到腐蝕或穿孔。因此酸洗的技術與要求比較高，鍋爐酸洗除垢時，必須請具有相應酸洗級別的酸洗單位來進行。清洗前對鍋爐進行檢查及采樣分析

鍋爐停用后，首先打開汽包人孔、集箱手孔、檢查孔，檢查鍋內水垢分布情況，詳細觀察水樣結生層次和外觀性狀、疏松程度等，并對不同部位水垢采樣以供分析。檢查鍋爐本體、管道、閥門，如有腐蝕、穿孔內漏或裂縫則先修理或更換有關部件，并對鍋爐結垢、腐蝕及以往出現過的問題進行分析。卸下鍋爐的安全閥、壓力表、水位表等部位，并將出口封堵，以免漏液損壞。如果鍋爐停用后爐體內脫落的散垢較多時，應先進行人工清除，盡量減少化學清洗時間、降低反應程度。散垢清除后，將汽包人孔、集箱手孔、檢查孔封堵。通入清水，對水冷壁管、下降管、后棚管等進行檢查，以保證管路的通暢。對不通的管子要用機械方法加以疏通，防止加入清洗劑后使鹽類成塊狀剝落將換熱器堵塞。根據鍋爐技術資料，掌握鍋筒，左、右集箱，下降管，水冷壁管，水冷壁管，煙管等有關數據，以確定清洗的總面積和水容積。

（一）清洗除垢的工藝和方案確定

1.清洗藥劑的確定及工藝試驗。判斷水垢類型確定清洗劑。在清洗前必須在不同部位各取具有代表性的垢樣進行化驗分析，并以最難溶解的垢的化驗結果為依據來制定清洗方案。采用鹽酸，氫氟酸清洗時要防止在開始時濃度過高。如果加酸速度過快，進酸不均勻，初始濃度可能會很大，這時有可能因為超過允許的濃度范圍，一方面會嚴重加重鍋爐表面金屬的腐蝕，另一方面，由于反應速度過快，在蒸發區的水垢及鐵銹在酸中溶解，成塊狀剝落，將換熱器堵死，使清洗無法進行。

2.緩蝕劑試驗及緩蝕劑的確定。隨著我國化學清洗行業的形成，各種用于不同種酸和針對不同金屬設備材質的緩蝕劑被開發出來。在緩蝕劑的應用上，結束了由單一組分的化學藥品組成的低效緩蝕劑的歷史，已發展到開發研究多種組分協同作用的針對單一酸種和多種酸用的高效緩蝕劑的新階段。緩蝕技術是清洗過程中的重要內容，既要達到除垢目的，又要防止因清洗而造成對鍋爐的腐蝕，因此緩蝕劑的選用首先必須考慮根據清洗工藝要求及清洗的材質，對擬用的清洗劑取樣進行溶垢，測定其濃度和鐵離子含量,通過試驗一方面確定緩蝕劑的種類和數量，另一方面確定清洗劑的用量和濃度。緩蝕劑的數量要控制準確，因為緩蝕劑數量不足則起不到緩蝕效果，如果過量也會降低緩蝕能力。配制緩蝕劑時，應嚴格按照配料步驟和順序，及時使用，防止失效，并按試驗確定的數量配入清洗液中。

3.清洗除垢中溫度的控制。通過試驗來確定清洗時的最佳溫度,溫度的控制是提高清洗效果及達到緩蝕保護的一個重要環節。

4.根據該鍋爐用材，制作多塊腐蝕試樣，并稱重，用于對清洗過程腐蝕的監測。

（二）酸洗工藝過程

鍋爐的酸洗通常采用兩種方法,一是靜態浸泡法，稱靜態酸洗；另是動態循環法稱動態酸洗。現簡述一下靜態酸洗。靜態酸洗適用于立式水火管鍋爐及臥式內燃鍋爐等低壓鍋爐，這種酸洗工藝過程如下:

1.酸洗:將鍋爐的人孔、手孔、檢查孔及各種閥門關閉，用耐酸膠管或塑料與排污管出口連接作為進酸管道，用人工注酸時需將進酸管道架高至鍋爐最低安全水位線以上，連接進酸漏斗利用位差從鍋爐下部進酸。用泵進酸時將耐酸泵與進酸管道和酸箱連接，酸液注入量以最低安全水位為準，全部進酸時間盡可能在半小時內完成。進酸完畢即開始浸泡階段，當兩次化驗濃度差低于0.2%時酸洗即可結束。由于酸洗后，金屬表面膜同時被溶解，很容易生銹。所以，酸洗后應迅速排掉廢酸，時間最好不超過30分鐘。

2.沖洗:當廢酸排盡之后立即用清水沖洗鍋內殘留酸液至排水加入甲基橙指示劑顯橙色為止。

3.鈍化:鈍化的目的一方面是徹底消除殘留在鍋爐各部位的酸液，另一方面是促進金屬表面形成穩定的保護膜。鈍化藥劑一般采用一定濃度的氫氧化鈉和磷酸鈉的混合溶液，可在水箱或水池內配制然后用給水泵送入鍋爐。各藥劑的用量為:氫氧化鈉:1kg/t。磷酸三鈉0.5kg/t，加入爐內的堿液的液位要超過原酸液的液位。鈍化時間不能少于60分鐘，最好用微火將鍋內的堿液升高至60～80℃，以有利于堿液的循環和金屬表面保護膜的形成。鈍化結束后打開排污閥排盡堿液，啟動給水泵，用清水沖洗至排水清凈為止。

4.清掃和檢查:將鍋內水排完后打開檢查孔、手孔清除殘留水垢及沉積在下部的垢塊并檢查除垢效果及腐蝕情況，詳細記錄放入鍋爐技術檔案保存。酸洗后的鍋爐最好能馬上點火運行，此時鍋水堿度應保持在14～20mg/L,PH值控制在10～12，并加強排污直至鍋水顏色渾濁度恢復正常，再規定運行標準控制，如酸洗后鍋爐不能正常投入運行則一定做好停爐保護工作。

綜上所述，對鍋爐進行化學清洗工作必須制定嚴密的清洗技術方案，清洗過程中嚴格按照要求進行才能達到滿意的清洗效果。并且在日常的水處理工作，用戶必須在鍋爐運行時，加強水處理管理及保養工作，使給水、鍋水達到國家規定的鍋爐水質標準要求，從而才能有效地防止水垢產生或腐蝕，保證該鍋爐安全經濟地運行。

楊治力 熱工工程師，長慶油田分公司礦區事業部涇渭苑物業服務處生產運行科科長。