循環冷卻水清洗預膜及其過程控制

摘要：對于新系統來說，設備和管道在制造、安裝過程中，難免會有焊接碎屑、切削物、建筑物碎片，換熱器的表面往往有浮銹和油垢，這些都會促使換熱設備的腐蝕和污垢沉淀。為了保證工藝系統的安全運行和延長設備使用壽命，必須對新系統進行開車前的化學清洗和通過化學方法在金屬表面形成防腐保護膜，以為循環水系統安全、正常運行打下良好基礎。為保證公司合成氨尿素兩套系統在投入使用后能夠長周期穩定運行，靈石中煤化工有限責任公司對2個獨立新建的合成循環水和尿素循環水系統進行了清洗預膜處理。

關鍵詞：循環水；清洗；預膜；監測

中圖分類號：TG146文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2012）24-0050-03

靈石中煤化工有限責任公司利用焦爐氣年產18萬噸合成氨、30萬噸尿素工程循環水系統分為合成循環水和尿素循環水2個獨立的循環水系統，其中尿素循環水系統主要承擔CO2壓縮、尿素裝置的循環冷卻水供給；合成循環水系統主要承擔空分、氨合成、冷凍、變換、凈化氣壓縮、焦爐氣壓縮、甲烷化、氨回收、脫碳裝置的循環冷卻水供給。系統設置旁濾裝置，將循環水總量的5%進行過濾，過濾后的旁濾水直接進入循環水水池。

合成循環水、尿素循環水各為獨立系統，具體參數如下：

1循環水的主要參數

2水質分析

尿素循環水系統補充水采用深井水，合成循環水主要以污水處理站回用中水為主。深井水（暫無中水）水質分析化驗結果見表2：

表2水質分析結果可以看出，該水中含有大量的Ca2+、Mg2+和HCO3-，屬于高堿度、高硬度水質。

3化學清洗處理

3.1水處理劑加入量及性能簡介

YS-1003清洗劑是一種具有良好滲透力和去污力的化學清洗劑，可以滲透、潤滑到污垢內部，使油脂性污垢及浮銹等易于脫落并經流水帶走，達到清洗的目的。

YS-1201是一種表面活性劑，能有效地消弱泡沫強度，在清洗過程中可有效地控制泡沫的產生，保證清洗劑與金屬表面的充分接觸。

YS-1011是一種有機弱酸清洗劑，它與鈣離子和鐵離子等金屬離子具有螯合作用，同時具有很好的分散性能，使由金屬組成的垢層或污泥、浮銹逐漸溶解分散而被清洗去除。另外它不僅是一種很好的有機弱酸清洗劑，同時具有很好的緩蝕作用。

3.2清洗方法

將系統貯水量調至適宜位置，關閉補水閥和排污閥，循環水泵開至最大，保證最大流速，并盡量減少補、排水。

依次向系統投加YS-1011絡合清洗劑、YS-1003清洗劑、YS-1201消泡劑。閉路循環24～48小時，根據濁度或總鐵含量變化確定清洗是否完成。

化學清洗結束后，將排污閥和補水閥調至最大，置換排放至濁度小于15mg/L時，轉入預膜工序（如果條件允許，最好關閉循環泵，將水全部排空后，補入新鮮水轉入預膜工序，此步應在72小時之內完成）。

3.3監測項目、頻率

加藥前取水樣測定pH值、Cl-、Ca2+、電導率、濁度、總Fe。

pH值：加入藥劑半小時后測定一次。清洗結束測定一次。

濁度：加入藥劑半小時后開始測定，一次/小時。運行4小時后，一次/4小時。

總Fe：加入藥劑半小時后開始測定，一次/4小時。

3.4監測結果及分析

3.4.1檢測結果

3.4.2監測結果分析

從清洗開始前28個小時pH一直在上升，28小時以后至36小時PH趨于穩定。

從清洗開始前12個小時濁度一直在上升，到12小時以后到28小時濁度逐漸下降，從28小時濁度趨于穩定。

從清洗開始前24小時總鐵一直在上升，到24小時以后總鐵開始下降，至28時總鐵開始趨于穩定。

從pH、濁度和總鐵分析結果來看，循環水清洗階段以pH、濁度或者總鐵為監控指標都可。在加入YS-1003清洗劑、YS-1201消泡劑、YS-1011絡合清洗劑后，總鐵含量一直是在上升，但是濁度的分析監測受取樣地點的影響比較明顯。測定取樣地點是在回水總管上，當清洗到了一定階段，清洗下來的臟污有的漂浮于表面，有的沉淀于水底，導致在清洗到一定階段時濁度出現下降現象，但是清洗并沒有結束。pH、總鐵卻能很好地指導清洗工作，所以總體上看在清洗階段以pH和總鐵含量作為清洗徹底的指標比較好。

閉路循環36小時后，濁度或總鐵趨于穩定，化學清洗結束。

4預膜處理

4.1預膜劑加入量及性能簡介

YS-2011和YS-2012為液體預膜劑。他們由有機膦酸鹽、共聚物及其他添加劑復合而成，二者以1:1的比例配合使用，可在鋼鐵表面形成一層鈍化膜，對鋼鐵起到很好的保護作用。作為緩蝕劑在低劑量時也可用于控制循環冷卻水初期腐蝕，起到了修補和維護膜的作用。pH值適應范圍為5～9。

4.2預膜條件

pH值：5～9

溫度：常溫（最好20℃～35℃）

總磷(PO43-)≥80mg/L

時間：30～48小時（視成膜情況而定）

4.3預膜方法

化學清洗結束后，水池注滿水，關閉排污閥和補水閥，啟動循環水泵。先投加YS-2011預膜劑，再投加YS-2012預膜劑。

待藥劑投加完畢后，掛片，閉路循環，當觀察水池中預膜掛片有明顯藍色色暈，預膜結束。

確認預膜效果達到要求后，預膜液進行置換排放至水中總磷含量＜8mg/L，轉入冷態運行。

4.4監測項目及頻率

pH值、總磷：待藥劑全部投加完畢后，循環0.5小時測定1次，預膜結束測定1次。

4.5預膜效果檢驗

經預膜后的掛片，肉眼觀察有明顯的藍色色暈，特別是尿素系統水池掛片，表面成膜非常均勻、致密。

5結語

此次清洗預膜在公司領導的正確領導下，在調度室、公用車間、化驗室的積極配合下，取得了比較理想的效果，為靈石中煤化工后續工號的試車工作做了很好的鋪墊。

另外，在清洗過程中建議以總鐵作為分析監測指標，當總鐵趨于穩定時清洗工作結束；在預膜階段主要觀察成膜情況，當掛片表面形成致密的藍色色暈時預膜結束。

作者簡介：路水娥（1983-），女，陜西咸陽人，靈石中煤化工有限責任公司助理工程師，在讀碩士，研究方向：化工分析檢測。

（責任編輯：周加轉）