淺析煉油化工裝置換熱器泄漏對循環水場的危害及泄漏 檢測方法和處理方案

田殿軍

摘 要：煉油化工裝置換熱器泄漏對循環水場運行危害極大，通過對泄漏的監控手段及迅速查找泄漏源的方法及時發現泄漏源。同時通過化學藥劑的處理防止循環水水質惡化，確保循環水場平穩運行。

關鍵詞：換熱器；泄漏；危害；處理方案

1 前言

煉油化工裝置換熱器在運行過程中發生泄漏是經常發生的生產問題，換熱器泄漏后有機物進入循環水系統將迅速導致循環水水質惡化，對循環水場運行危害極大，通過對泄漏的監控手段及迅速查找泄漏源的方法及時發現泄漏源。同時通過化學藥劑的處理防止循環水水質惡化，確保循環水場平穩運行是急需解決的生產問題。

2 常見泄漏介質及危害

煉油化工循環冷卻水系統有可能泄漏的工藝介質大都是各種油類及芳烴類，潤滑油等碳氫化合物。

2.1 碳氫化合物介質泄漏的危害

水中的有機物料更成為微生物的營養源，同時會與氧化性殺菌劑起反應，造成余氯消失。在合適的條件下往往造成微生物爆發性的污染，造成系統平衡破壞、微生物滋生嚴重，大大降低換熱器效率；有些物質難容于水，會使循環水成乳化狀態，濁度大大增加，水體發白。如果處理不及時，會在軟垢和微生物粘泥下造成嚴重的腐蝕，對設備造成不可逆轉的損害；難溶性碳氫化合物的泄漏會直接附著于系統內壁，吸附大量懸浮物，成為軟垢（沉積）的基礎；

2.2 油類泄漏的危害：

油會在大部分的金屬表面上形成一層油膜，油膜導熱性極差，從而影響設備的傳熱效果；油膜粘附于管壁后，阻止了緩蝕劑和金屬表面的接觸，使保護膜不能形成或保護膜不完整而導致局部腐蝕；油是微生物的營養源，由于油的存在將增加微生物的活性，在油污下面厭氧的硫酸鹽還原菌能迅速繁殖，形成含油的黑色粘泥；油污還是一種污垢的粘結劑。在金屬管壁上粘附了油污，就會使原來浮在水中的微生物粘泥、灰塵、泥沙等在這一區域結合，形成污垢；增加了水的耗氧量，影響了氧化性殺菌劑的效果。

3 泄漏的監控手段

3.1 迅速查找到泄漏源的方法

發生泄漏后，首先應找出泄漏的換熱器，及時從系統中切除，主要查漏方法有六種：

pH監測法：

如果泄漏的物料有明顯的酸堿性，可以利用pH值來確定換熱器是否發生泄漏，基本上可以非常快速地鎖定目標設備，并且pH的分析非常方便，易于操作。

油含量監測法

如果泄漏的物料為較重組分的油，如輕柴油、重柴油等，通過換熱器出人口油含量的差值，判斷換熱器是否發生泄漏。通常來說，油含量升高時，系統濁度也會明顯升高。在裝置的總回水管增設在線 油含量分析儀，可以及時明確地發現油料的泄漏。

COD監測法：

COD的多少反應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，因此通過監測目標換熱器出入口COD值能很直觀地判斷出換熱器是否發生泄漏。

余氯監測法

當冷卻水中有氨、硫化氫、二氧化硫等物質時，氯會與水中的這些物質發生反應，氧化性殺菌劑的消耗量將會增加，在投加量不變的條件下，余氯會下降或監測不出，而泄漏設備進出口的余氯變化會更加明顯。通過投加氧化性殺菌劑，提高系統余氯濃度，監測目標換熱器出人口余氯值，余氯值衰減量大的換熱器可以判定為泄漏的換熱器。這種監測方法快速、方便、簡潔，判斷準確。

濁度監測法

如果泄漏時系統濁度變化異常，說明泄漏介質會對水體濁度產生重大影響，而泄漏設備進出口的濁度變化會更加明顯。因此，測試設備進出口的濁度變化會很好地判斷設備是否發生了泄漏。

利用特定的儀器監測

利用這種儀器采集目標換熱器出人口的氣體，對采集的氣體進行色譜分析，根據檢測結果判斷換熱器是否泄漏，泄漏的是何種介質。這種監測方法氣體采集時間較長，但準確度較高。

4 應急處理方案概述

4.1 應急處理的化學機理

通常使用的化學處理方法一般是采用除油劑將水中的油品均勻分散乳化而改性，或利用集油劑把水中的油品集合成一層厚油漂浮水面，通過水質的置換、隔油等方法加以去除。此方法存在清洗耗水量大和二次污染問題。

另外，常用的生物化學處理方法則是利用生物酶制劑，通過氧化、脫氨、脫鹵、羥基化、脫碳、水合等一系列的生物和化學作用，使原粘性的、團塊的油塊，變性成為松散的、非粘性的物質，隨循環水的排污而帶出系統。并通過氧化作用刺激脂肪油脂分子瓦解，加快自然微生物的消化進程，使原來較大的有機物粒子分解為越來越小的粒子，直到基本元素。但其存在著與水穩劑的配伍（協同）性問題，以及清洗時間較長等不足之處。

4.2 應急處理過程

由于清洗剝離過程時間較長，并且要求較為嚴格，具體過程如下：

對于可能出現的介質泄漏，首先需要加強監測，及時發現并盡快消除；對于大劑量的泄漏，首先通過大排大補置換水中的碳氫化合物，并通過溢流等措施去除漂浮與水面上的泄漏物質；對于微量泄漏，或大量泄漏大量置換后，需要采取清洗剝離的方法去除殘余在系統內的有機污垢及污染物，生物粘泥等；關閉排污閥，提高系統循環量，保證滿管高液位運行，以確保藥劑到達所有部位；沖擊性投加Bulab8012，濃度40～60mg/L，調整漂白水投加量（根據實際余氯值適當調整投加量），維持余氯0.5～1.0mg/L，維持時間6～12小時；；余氯低于0.5mg/L后，沖擊性投加Bulab 6158，濃度30～50mg/L；同時投加并保證系統中緩蝕阻垢劑濃度在正常控制范圍內；當水體中濁度、總鐵等指標穩定或無明顯上升，即視為達到本次處理終點；以最大排污量排污置換；置換后，循環水CODMN<30mg/L，濁度<10NTU。執行初次投加，恢復正常運行。

5 小結

煉油化工裝置換熱器的泄漏對循環水場的沖擊是客觀存在的問題，如何能更快的發現問題，并采取切實可行的措施防止循環水水質出現惡化，是公用工程循環水系統始終面臨的難點問題。我們將繼續探索更好的技術和方法，持續提升循環水場運行管控能力和水平。