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新建循环水系统清洗预膜及相关问题探讨点击：2861 日期：[ 2014-04-26 21:40:03 ] |
| 新建循环水系统清洗预膜及相关问题探讨 纪东东 (东华工程科技股份有限公司,安徽 合肥 230024) 摘 要：介绍了化工装置配套循环冷却水系统清洗预膜的目的,具体操作过程及清洗预膜过程中出现的一些问题,清洗预膜最好在夏季进行,分阶段投加药剂,清洗预膜作为整个装置正常生产运行前的准备工作具有不可或缺的地位。 关键词：循环冷却水;化学清洗;预膜 新建的一套年产30万吨合成氨、15万吨二甲醚项目中,冷却水系统分两套,一套为空分循环水系统,循环水量为12000m3/h,另一套为综合循环水系统,循环水量为38000m3/h。为了整个循环冷却水系统的正常运行,换热器的正常工作,需要在装置开车前进行全系统的清洗预膜。现将综合循环水系统的清洗预膜及过程中出现的一些问题做个简要的探讨。 1·循环水系统概述 综合循环水系统由冷却塔、冷水池、吸水池、循环水泵、循环给水管网、换热器、循环回水管网、加药系统、加氯系统、加酸系统及循环水旁滤系统等组成。来自厂区自建的给水净化站新鲜水,经净化站综合泵房循环水补水泵送至循环水站冷水池,经加药装置投加缓蚀阻垢药剂,加氯装置投加二氧化氯杀生剂杀灭菌藻,加酸装置投加浓硫酸调节循环水的pH值等一系列保证措施后,循环水经循环水泵加压送至各装置换热器后,热水利用余压回到循环水站冷却塔,经冷却塔风机强制冷却后回到冷水池中,如此循环往复。与此同时,为了满足水质的需要,需定期补充新鲜水,一部分循环水需经旁滤系统过滤处理[1]。 2·清洗预膜的目的 新建的循环冷却水系统,尤其是间冷开式系统,清洗预膜是一项必不可少的内容。清洗预膜过程包括水力清洗、化学清洗[2]及预膜。水力清洗主要是去除循环冷却水管道、水池及换热设备表面的一些灰尘、焊渣等,为下一步的化学清洗创造条件。在系统开车前进行全系统的化学清洗,可去除金属表面的油污、铁锈等,而这些杂质正式水无法清洗去除的,但对整个系统影响却是久远的。通过预膜,使管道和设备的金属表面形成一层保护膜,为系统的正常运行打下良好的基础。 2.1 水力清洗 首先,开启给水净化站综合泵房中的循环水补水泵将综合循环水池补满。然后,开启循环水泵进行水力清洗。为了防止清洗水对换热器造成损坏,将管网中的换热器加设超越管,让清洗水从超越管回到循环水池。先开启一台循环水泵向系统内注水,并将事先在循环给水、回水总管上的三个低点处设置的放空阀打开,部分排出管道内的杂质,阀门的开启应适度,并派人在各个排放点观察,同时不间断的向循环水池补水,保证水池内的水位。等到各排放点的排水水质开始变清,关闭各处放空阀,系统逐渐充满水后,水通过设置的超越管直接回流到循环水池。此时开启3~4台循环水泵,加大管内流速,冲洗管道内的焊渣、腐锈等。期间可做大排大补。接着维持一台泵的运行,开启各处放空阀,对系统进行排水。排水结束后对水池内的沉淀物进行人工清理。清池干净检查合格后重新向循环水池内注水。 2.2 化学清洗 将2片碳钢挂片放置在检测挂片器内,同时在水泵吸水池内也挂上几片,作为对照。启动2台循环水泵进行水力循环,维持水泵的运行向水池内加入清洗剂。投加点位于水泵的吸入口处,投加量2500kg,持续半天,多次投加,每次投加后分析pH,控制循环水的pH在4. 0~5. 5。连续运转48h,取样分析pH值、总铁及浊度指标。取样点先期多点设置,后根据实际检测情况,取回水管上塔前的监测挂片器处的取样点作为控制点。为保证循环水PH在控制范围内,根据补水情况控制加酸量的大小。 从表1可以看出,到4月23日下午15: 00,此次清洗共洗下铁锈: (35. 79-1. 47)×10000/1000=343. 2kg(以三价铁离子计),折合为三氧化二铁为490kg,锈挂片表面腐锈脱落,露出金属光泽,总铁不再升高,表明系统中的铁锈基本被清洗干净,清洗结束。清洗结束后检测挂片腐蚀率分别为1. 7540g/m2·h和1. 7921g/m2·h,低于化工部标准<3g/m2·h,说明此次清洗是安全的。 此时系统中的COD为195mg/L。向水池中投加片碱调节pH值至6~9,开始排放。由于水中的COD和色度均超出国家排放标准,关闭雨水排口总阀,将水排入全厂事故池。根据污水处理站的运行情况,用污水提升泵小流量提升至污水处理站调节池进行后续处理,达标排放。 2.3 置换阶段 在系统进行大排的过程中,同时开启循环水补水泵向系统补水,边排边补,持续分析浊度、总铁等,至27日上午9: 00,浊度达到12. 94NTU,总铁达到0. 76mg/L,满足预膜要求(浊度小于20NTU,总铁小于1. 5mg/L),开始转入预膜阶段。此时水中pH值8. 68,COD为25mg/L。 为提高水流的紊动性,保证取样点的可代表性,开启3台循环水泵运行。在系统进行置换的过程中,关闭直接回循环水池的超越管上的旁通阀,开启上塔阀门,将循环水引上冷却塔冲洗填料,对填料及配水系统进行冲洗。 2.4 预膜 将2片碳钢挂片放置在检测挂片器内,同时在水泵吸水池内也挂上几片,作为对照。维持3台循环水泵的运行,向水池内加入预膜剂。此时,材质为碳钢的换热器可带上一起预膜。投加点位于水泵吸入口处,一次性投加完成,控制循环水在自然pH值状态,连续运转48h,取样分析总磷、总铁、浊度及pH值等指标,检测预膜过程。取样点同化学清洗。根据需要,控制加酸量的大小。 到5月2日上午11: 00,将检测挂片器内的挂片器取出,挂片表面覆盖了一层均匀的蓝紫色膜,说明预膜效果较好。用5%的硫酸铜检膜液检测碳钢挂片, 2片预膜与未预膜挂片显色时间差分别为16s和14s,符合化工部标准>10s的要求,预膜结束。 3·问题及小结 (1)由于南方4、5月份气温较低,造成预膜时间过长。 (2)在化学清洗结束后转入预膜之前的置换阶段,由于业主方出现一些问题,没有及时置换,造成pH值缓慢升高,总铁有所析出。 (3)预膜阶段, 4月27日晚上23: 00,由于系统中预膜剂的浓度过高,造成循环水浊度突然上升,后经加酸调节pH值,浊度慢慢下降,并4月29日下午3: 00以后趋于稳定下来。 由此可见,清洗预膜的时间最好安排在夏季,尽量避免在冬季实施,影响预膜效果;化学清洗结束后、预膜之前的置换阶段时间应尽量缩短,减少返锈概率;投加预膜药剂时要避免一次性投加,尽量采用连续式、分阶段投加;同时,在实施清洗预膜之前要确认无需化学清洗的换热器冷却水进出口处是否加设旁通阀,以保护换热器在化学清洗阶段不受损害。此次清洗预膜,效果显著,总体上比较成功,各项指标均满足行业标准,对于保护碳钢设备、系统管网等免受腐蚀危害,延长设备使用寿命,为以后循环水系统的正常运行打下了良好的基础。 参考文献 [1] 金熙,项成林,齐东子.工业水处理技术问答[M].北京:化学工业出版, 2003: 429-431. [2] 周本省.工业水处理技术[M].北京:化学工业出版社,1996:133-139. |
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