上?；瘜W設備清洗公司專業提供各類化工生產設備清洗服務，公司可提供化學清洗、高壓水清洗、PIG清洗、干冰清洗、空氣爆破清洗、氣動彈清洗技術服務。服務工程項目有工業設備清洗、管道清洗、空調冷卻水/冷冰水系統清洗、換熱器清洗、儲罐清洗、鍋爐清洗。大型裝置開車前、大修期清洗、設備維護/維修清洗、氧氣管線脫脂，醫藥不銹鋼拋光管道鈍化、純水管道殺菌滅藻及鈍化、電子行業工藝管道清洗、鍋爐點火前/檢修清洗，各種工業、民用鍋爐清洗，化工廠各種設備（如反應釜、吸收塔、再生塔、合成塔、工藝管線等）清洗、防腐、保溫。
    一，化工生產設備清洗
    1．開車前清洗的必要性   
    過去認為新安裝的化工生產設備不需要在開車前進行化學清洗，但實踐證明，開車前進行化學清洗對提高生產效率，避免污垢對生產的影響十分必要。因此目前新建化工設備投產前都進行開車前清洗。    
    化工生產過程中涉及多種化工原料并要使用催化劑。對某些原料和催化劑的純度要求極高，因而在生產過程中對裝置設備及管道的清潔度有很高的要求，任何雜質的介入都會導致辭催化劑中毒，副反應的產生直至破壞整個工藝過程。此外裝置中的某些設備及附件的精度要求很高或對雜質的破壞作用十分敏感，因此任何機械雜質的介入都極有可能破壞精密部件的質量而影響正常生產。    
    任何新裝置的設備和管道在制造、運輸、貯存及安裝過程中都不可避免地產生軋制鱗片、油污泥紗、焊渣、表面浮層及各種氧化物等污垢，因此在新裝置開車前要進行清洗將各種污垢雜質去除，使裝置達到合乎要求的清潔度，為正常生產創造良好的條件。 
    2．清洗前的準備    
    清洗前應把被清洗設備或裝置中易受清洗液腐蝕損害的部件如調節閥、流量計等拆除，并將過濾器芯(網)及單向閥的閥芯抽除。并采用加臨時短管、旁路或盲板等措施以保證清洗過程中不發生泄漏，不損壞其他部件，并使被清洗設備與不清洗設備及管線隔開。
    并按要求準備好水、電、蒸汽及氮氣、空氣等工程用料，如使用的氮氣要求純度達到太于99%、干燥無油、壓力能保持在0.2～0.6MPa。
    3．清洗程序及工藝條件  
    (1)清洗方式  根據設備具體情況可采用浸泡循環清洗或噴淋清洗。采用浸泡循環清洗時可采用低點進液高，氨回液的循環流程。并在高點設置排氣孔以1防止產生氣阻而使清洗液不能充滿系統。采用噴淋清洗時可采用高點進液，低點回流的流程。兩種流程中使用的氮氣管線可安裝于高點，同時設置低點導淋排污點以排盡殘液。
    (2)清洗程序及使用藥劑  清洗程度一般為系統水壓檢漏(水沖洗)一脫脂一水沖洗一酸洗一沖洗一漂洗一中和鈍化一檢查及人工處理。    
    以下對各工序加以說明。
    水壓檢漏(水沖洗)目的是檢查臨時系統的泄漏情況，同時清除系統中灰塵、泥沙、脫落的金屬氧化物、焊渣及其他疏松易除的污垢。檢漏肘首先應高位注水，低點排放，以便排盡雜物，控制進出水平衡。沖洗流速一般大于0.15m／s，必要時可作正反向切換。沖洗至出水目測觀察透明無微粒為止。然后將系統注滿水，關閉出口閥門，升壓至0.4～1.0MPa，檢查所有焊縫、閥門、法蘭、短管等連接處的泄漏情況并進行修補，合格后排盡系統內沖洗水，再注入加熱至60～70℃熱水，然后用手摸檢查系統有無死角、氣阻截流及串線等現象。
    脫脂清洗目的為除去系統內的機械油、石墨脂、油涂層及肪銹油等油污以保證酸洗均勻。[page]
    適用于碳鋼、不銹鋼等材質的脫脂清洗液的配方為：    
    燒堿0.5%～2.5%；純堿0.5%～2.5%；磷酸鈉0.5%～2.5%；水玻璃(Na2SiO3) 0.5%～2.5%；表面活性劑0.05%～1.0%表面活性劑為潤濕劑JFC，聚醚F68，烷基苯磺酸鈉或乳化劑OP—10等。    
    適用于鋁等有色金屬材質的脫脂清洗劑配方為：   
    磷酸三鈉0.5%～2.0%；水玻璃0.5%～2.0%；三聚磷酸鈉0.5%～2.0%；表面活性劑 0.05%～1.0%。
    操作方法為排盡系統內沖洗水，用預熱的水充滿系統并循環加熱，然后加入脫脂清洗液保持80℃土5℃。每3min檢查堿度、油含量、溫度各1～2次。當系統脫脂液堿度、油含量基本趨于平衡，監測管段上的污垢全部除盡后即可結束脫脂，并用氮氣將脫脂液壓出。
    脫脂后的水洗目的是除去系統內殘留的堿性清洗劑，并使殘留的部分雜質脫離表面被帶走。用氮氣將脫月旨液壓出后，及時注入溫水沖洗，并每10min監測一次pH值和濁度，使系統呈中性或微堿性為止，當pH值趨于穩定，濁度達到要求可結束水沖洗，一般水沖洗3～5h左右。    
    酸洗目的是用酸與金屬氧化物的化學反應使其生成可溶物而去除。
    適用于碳鋼材質的酸洗清洗液的配方為：
    (9)鹽酸6%～10%，緩蝕劑Lan—826 0.2%～0.25%。  
    (b)鹽酸6%～10%，氫氟酸0.2%～1%，緩蝕劑：Lan—826 0.25%～0.3%。
    適用于不銹鋼、碳鋼—不銹鋼組合材質的酸洗清洗液配方為：
    (a)硝酸5%～1.0%，氫氟酸0.5%～10%，緩蝕劑Lan—826 0.25%～0.30%；
    (b)氫氟酸1%～2%，緩蝕劑Lan—826 0.20%～0.25%；
    (c)檸檬酸2%～3%，氨水(調節pH＝3.5～4.0)，緩蝕劑Lan—826 0.1%～0.2%。
    酸洗的方法為用氮氣將沖洗水排出后，用泵將配制好的酸洗液打入系統中，當有清洗液返回時通過放空和導淋檢查酸洗液是否充滿，確定充滿后再用泵進行循環清洗并定期切換方向。在循環過程中每隔一定時間進行排污和放空，避免產生氣阻和導淋堵塞，影響清洗效果。每30min檢測1—2次酸濃度和pH值，檢測一次鐵離子和銅離子濃度，并隨時觀察腐蝕率。當清洗液濃度不再降低，金屬離子濃度基本穩定，監測管段污垢已完全除盡呈現金屬本色時即達到酸洗終點。酰洗過程大約4～8h。
    酸洗后的水沖洗目的為去除殘留的酸洗液和系統內脫落的固體顆粒以利漂洗和鈍化處理。其法為用氮氣將酸洗液排出，并用大量水對全系統進行開路清洗。不斷輪換開啟系統各導淋以使沉積在短管內的雜物、殘液排凈，沖洗過程中每10mm測定一次pH值，當pH值接中性時停止沖洗。    
    漂洗目的是利用檸檬酸銨與系統內殘留的鐵離子絡合并除去系統內在水沖洗過程中形成的浮銹，使系統總鐵離子濃度降低、以保證后面鈍化效果。漂洗液配方為：    
    檸檬酸0.2%～0.5%，加氨水調至pH＝3.5～4.0，女l緩蝕劑Lan-826  0.1%～0.2%。[page]
    把此漂洗液用泵打人系統，漂洗溫度維持在80℃±5℃，控制pH＝3.5～4.0。每lmin檢測一次pH值和溫度。每20min檢測一次漂洗液濃度和鐵離子濃度，當漂洗液濃度和總銖離子法基奉達到平衡即可結束漂洗，漂洗時間約2～3h．   
    中和鈍化工序中和目的是去除殘余酸液，鈍化是為了防止酸洗后處于活化狀態的金屬表面重新氧化而產生二次浮銹。    
    鈍化液配方為：   
    亞硝酸鈉1%～2%，純堿0.5%～1.0%氨水是用來調節pH值的。    
    漂洗結束后，如溶液中鐵離子含量小于500mg／kg時可直接用氨水調節pH=9～10，加入鈍化液進行鈍化處理。若鐵離子含量大于500mg／kg時應更換漂洗液至溶液中鐵離子含量小于50(mg／kgi再加入氨水和鈍化液。鈍化溫度維持在40～60℃，鈍化處理過程中要不斷進行高點放空，低點排污以排除氣阻、避免死角，確保鈍化效果。鈍化過程每30mm檢測一次pH值和溫度。鈍化時間一般為4～6h。
    檢查人工處理工序的目的是對清洗后的設備進行最后檢查，對局部鈍化破損出現銹霜的地方采用人工修補處理。  
    整個清洗過程通過建立清洗站進行，圖 27—2為清洗站示意圖。   
    圖27—2  清洗站流程示意圖
    二、開工后的清洗
    1．污垢的情況
    已運動1～2年以上的化工裝置常會粘有鐵的氧化物垢屑或含鋼的垢屑，銅垢中含有氧化銅(CuO)、堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]和金屬銅。    
    對開車后化工設備中銹垢的分析結果如表27—3所示。    
    表27-3說明化工設備開車后銹垢主要的鐵和銅氧化垢。
    表27-3  化工設備銹垢分析      

    鐵銹垢一般可用酸洗去除。酸洗的方法和步驟與開工前的清洗裝置的方法基本相同。  
    當污垢中銅含量較多時，僅用酸洗是除不掉的，需用氨水除去銅的成分后，再進行酸洗。
    銅和銅氧化物垢屑經常與鐵的氧化物形成層狀附著物，這種多層附著物清洗很費事，應當在層狀物形成前加以清洗。    
    對銅和其氧化物可采用以下方法清洗。
    2．銅垢清洗方法[page]
    (1)氨水—鹽酸兩段清洗法  它的原理是先用氨水把銅離子絡合，形成銅—氨絡離子而溶解。    
    Cu2++4NH2=[Cu(NH3)4]2+銅垢溶解后，經水沖洗干凈再用鹽酸把鐵銹和其他水垢溶解去除。
    Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O
用水沖洗之后，要進行防銹處理。這種方法的缺點是耗費時間較長，用水量較大。表27—4列有兩段法清洗液的組成。    
    表27-4  氨水—鹽酸兩段清洗法洗液組成    

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                             ‖
    (2)硫脲—鹽酸法  硫脲(H2N一C--NH2)也是銅離子的一種絡全劑，能與銅離子形成穩定的配位化合物。
    Cu2++2(NH2)2CS＝[Cu(N2H4CS)2]2+
使用時把硫脲溶于鹽酸中并用過硫酸銨[(NH4)2S2O8]作氧化助劑，配成洗液使水垢中各種離子成分一次全部溶解去除。由于只用一次洗液處理使工作效率大為提高。
    (3)堿洗除銅法(ACR法)  是一種應用較普遍的有機螯合劑去掉銅、鐵銹垢的新工藝。其優點是用一種洗液對銅垢進行處理還可達到同時防銹的目的，所需時間短、用水量少。ACR法工藝流程如圖27—3所示。
    此工藝包括JeEDTA螯合清洗劑加熱到 120～160℃在pH＝9～9.2范圍循環清洗約6～8h，利用EDTA螯合作用去除氧化鐵后，然后熄火降溫至90℃，通人氧氣把銅氧化成氧化銅。在去除銅垢的同時在金屬表面生成三價鐵鹽的鈍化膜起到防銹效果。其反應機理為鐵銹垢與 EDTA銨鹽反應而被螯合溶解。
    圖27—3  ACR法清洗工藝
    Fe3O4+3Y4-+8NH+4=2FeY-+FeY2-+8NH3+4H2O
  銅單質是較難被O2氧化的，但形成螯合物后易被氧化，因為Cu2+/Cu的電極電位要比CuY2-/Cu的電位高得多，因此在含有螯合劑時EDTA溶掖中銅容易被Oj氧化。二價鐵離子的螯合物FeY”易被空氣中氧化成FeY-，而FeY-較易把Cu單質氧化。因此在通人氧氣盯；[page]
  首先發生2FeY2-+ O2+H2O=2FeY-+20H-的反應，生成的FeY—又參加銅單質的氧化反應：Cu+2FeY-+Y4-=CuY2-+2FeY2-，產生的FeY-—又被循環應用到前一反應被氧化成FeY-。由于FeY2-的參與使銅單質的氧化要比直接被空氣氧化快得多，使通入氧氣把銅單質氧化成為可能。
    三、設備管線的清洗
    清洗化工生產設備通常采用化學清洗或物理清洗方法。
    1．化學清洗工藝    
    根據管線中污垢的種類及清洗的目的可采用不同的清洗工藝。這些工藝的原理已在前面有關章節中介紹過，在此僅把有關工藝列在表27—5中供讀者參考。
    表27-5  根據不同清洗目的采用的化學清洗工藝  

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     2．物理清洗工藝    
    通過物理或機械方法對管線表面的污垢給予一定沖擊力使其剝離脫落。采用的方法有高壓水射流清洗、PIG清洗、噴砂清洗、旋轉機械清洗、吸引清洗及超聲波清洗等，這些方法的原理在第二篇中已有詳細介紹，在這里只對具體的清洗設備做些介紹。
    (1)高壓水射流清洗  用小口徑的噴嘴以高壓水連續噴射，靠射流的沖擊力可以去除管道中的污垢和堵塞物。     肩壓水射流清洗裝置主要由高壓泵j動力裝置，壓力調節裝置，高壓管，各種噴槍，噴嘴組成，可裝在工程車上，便于現場施工。
    根據管線內壁附著物的硬度，粘著性，油性等形態特點選用不同壓力與不同類型的噴槍或噴嘴。對油性，粘著性附著垢一般選用20～30MPa壓力，硬質垢選用30一70MPai對特硬垢或近乎堵塞的管道可采用150MPa或更高壓力。
    根據清洗對象不同可采用剛性噴桿或柔性噴桿，前者適用于清洗直管，后者適用于曲管。噴桿頭部接有噴嘴。噴嘴有多孔固定型和旋轉型(見第十章有關圖形)，通過改變噴嘴孔的大小、形狀、數量、噴射角度、方向可以改變和提高清洗能力。
    對彎曲形狀的熱交換器傳熱管，一般靠人工使用柔性噴桿，一根接+根地進行作業，近年來也采用機械化噴桿作業系統。
    (2)機械清洗  是用電機或壓縮空氣、高壓水驅動使前端的鉆頭發生旋轉來清除管內硬質或軟質污垢的方法。在鉆頭附近噴射出的低壓的水起到冷卻鉆頭、排除污垢的作用。對于不宜用水或酸清洗的污垢可用加壓空氣清除，可燃性污垢不能用加壓空氣可通氮氣清除。
    清洗硬質污垢要用超硬金屬制造的鉆頭，但應注意選擇好與管道內徑相適合的鉆頭以免造成管道內壁損傷。為提高清垢效率，鉆頭的刀刃有不同形狀，操作時間轉數可達10000r／mln以上。
    圖27—4 機械法清洗U形熱交換器管道
    清洗軟質污垢時，鉆桿外徑相對要細些，確保有足夠的排污空間。機械清洗中鉆頭的旋轉是靠撓性軸傳遞的，軸的中心是高壓管，用這種方法可清洗完全堵塞的U型熱交換器如圖27—4。也可以用穗形鋼絲刷代替鉆頭清洗管道，同時用水把脫落的污垢排掉，見圖27—5。[page]
   (3)PIG清洗  是用塑料制成的彈丸清洗管道的方法。把彈丸用水壓經漸縮管(發射裝置)壓人被清洗管內，利用彈丸與管壁的摩擦作用清除內壁的污垢。再利用管壁與彈丸接觸面的泄漏反壓水把除去的污垢向前輸送，并從裝在另一側的漸縮管(接受裝置)排出。其后再給漸縮管(接受裝置)加壓，彈丸反向壓入管中并對管道進行清洗。彈丸在清洗管中反復進行往返運動達到清洗污垢目的；目前使用的彈丸是富有彈性可壓縮的高發泡性聚氨酯材料制成的炮彈狀或球狀體。在其表面可嵌植磨料、鋼絲刷和鐵釘。
    類似的還有在煉化廠冷凝冷卻器中使用的在線膠球連續清洗系統，見圖27—6。膠圖27—5  穗形刷清污裝置球隨循環冷卻水送人冷凝管內，膠球外徑比管內徑稍大，利用膠球對管壁的壓迫作用l在行進中摩擦去除積垢，隨水流膠球進入循環水出水口吸球網中并重復上述清洗過程，直至完成清洗。    
    如果在管線中加入少量清洗藥劑可用PIG機清洗、清除長距離管線中的積垢，如在輸油管線中加入脫脂劑或脫蠟溶劑，用PIG清洗可去除管壁的油污。PIG清洗最易出現的故障是卡徑式堵塞，這個問題可用逆方向吹送解決。在單純用化學清洗劑不能完全清除掉管內污垢時可用化學清洗與PIG清洗相結合的方法。具體裝置見圖27—7。在清洗劑、罐中混入彈丸 (PIG)，然后用泵以較高速度把清洗液打人清洗管中，在清洗管內由于流速急劇變化，彈丸發生螺旋運動并撞擊管壁，在化學清洗劑與PIG清洗協同作用下可清除單純用化學清洗劑難以去除的污垢。清洗完成之后可用彈丸分離裝置把彈丸與清洗液分離。    
    圖27—6  在線膠球連續清洗系統    
    1一冷凝器；2一收球網；3一膠球分配器；4一裝球室；5一膠球泵
    圖27—7  化學清洗與PIG相結合的清洗裝置示意圖
    利用化學清洗與物理清洗方法交叉或聯合獲得最佳協同效果已成為當前清洗技術發尉的一種趨勢，除了PIG+化學清洗之外i還在高(低)壓水射流+化學清洗；旋轉機械+化學清洗；旋轉機械+高(低)壓水射流+化學清洗；磨料+高(低)壓水射流清洗；旋轉機械+高(低)壓水射流清洗等。
    (4)吸引清洗  這是利用真空泵直接吸引的清洗方法，它適合于清洗由于液體中懸浮物在流速變動與渦流發生部位堆積成淤泥而造成的管道堵塞，只適合較易清除的污垢。吸引系統中應設置過濾器，同時作好排水處理。    
    (5)超聲波清洗  適合于小型精密機械的管道，如燒結金屬管或微孔過濾器的清洗。利用水為媒體對清洗管線作超聲波振蕩處理，超聲波產生的空穴和振動沖擊作用可去除污垢。
    (6)電化學清洗  對于醫藥、食品、超純水裝置中的管線可采用電化學清洗。把金屬管-浸入磷酸或硫酸的電解液中，并與直流電源的正極或負極相連(使金屬管線成為電解槽的陽極或陰極)，依靠在清洗表面上產生的氧氣或氫氣的掀動作用去除附著的污垢，這種方法只在特殊情況下使用。    
    (7)噴砂清洗、是利用石英砂、鋼丸等磨料靠壓縮空氣作高速噴射，以去除管線內壁銹垢、油脂等污垢的方法，它對小口徑較短管線清洗有較高效率，而對大口徑管道進行噴砂清洗需用大量壓縮空氣，現場施工難以實現，對長距離管線由于壓力損失太大也不適合用這種方法。