中國天辰工程有限公司 天津 300400

1 概述

高壓蒸汽是高壓汽輪機(jī)運(yùn)行的動(dòng)力,蒸汽管道系統(tǒng)的清潔是汽輪機(jī)正常工作的前提。如果蒸汽管道在制造、運(yùn)輸及安裝過程中產(chǎn)生的軋制鱗片、油污泥沙、焊渣、表面浮層等進(jìn)入汽輪機(jī),將對汽輪機(jī)造成損害,因此進(jìn)行一次徹底的化學(xué)清洗是很必要的。通過對管線的化學(xué)清洗,可將上述各種污垢、雜質(zhì)清除干凈,把管道中存留的其他雜質(zhì)沖出,華亭煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司年處理 60萬 t/a甲醇制 20萬 t/a聚丙烯(FMTP)科技示范項(xiàng)目壓縮冷凍裝置汽輪機(jī)高壓蒸汽管道化學(xué)清洗后蒸汽吹掃在短時(shí)間內(nèi)就打靶合格,為汽輪機(jī)的正常運(yùn)行創(chuàng)造了良好的條件。

2 清洗前的準(zhǔn)備工作

2.1 化學(xué)清洗系統(tǒng)

化學(xué)清洗前,將被清洗系統(tǒng)中不允許參與化學(xué)清洗的部件,如視鏡、電磁調(diào)節(jié)閥、單項(xiàng)閥、過濾器濾芯等拆除并采取臨時(shí)短管措施對拆除部件的位置進(jìn)行處理。關(guān)閉并隔斷與化學(xué)清洗系統(tǒng)無關(guān)的閥門,以防止清洗液外泄。

2.2 化學(xué)清洗臨時(shí)管到的設(shè)置

化學(xué)清洗臨時(shí)系統(tǒng)(包括清洗站)的建立,溫度、壓力測量儀表及分析取樣點(diǎn)均設(shè)在進(jìn)出口的管道上。為了檢查化學(xué)清洗效果和檢測腐蝕速度,在循環(huán)系統(tǒng)中分別安裝監(jiān)測管段和腐蝕掛片,監(jiān)視管段上的污垢應(yīng)與被清洗管道污垢相同,腐蝕掛片材質(zhì)應(yīng)與被清洗管道材質(zhì)相同,掛片在化學(xué)清洗前放入,清洗后取出,并計(jì)算出清洗過程的平均腐蝕速度,為了保證清洗液能很好的循環(huán),防止在系統(tǒng)中產(chǎn)生氣阻和清洗液殘留,循環(huán)管道配有高點(diǎn)排空地點(diǎn)排污。

2.3 化學(xué)清洗設(shè)備

大型清洗泵站1套;清洗槽1個(gè);中和泵站1套;中和槽1個(gè);壓力表2個(gè);溫度計(jì)2個(gè);化驗(yàn)儀器1套等?；瘜W(xué)清洗流程如圖1所示:

3 化學(xué)清洗步驟

將高壓蒸汽管道系統(tǒng)從汽輪機(jī)中拆除,利用清洗槽和清洗泵將高壓蒸汽系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)回路進(jìn)行循環(huán)清洗。連接管道時(shí),盡量將管道全部連接在全循環(huán)回路上,讓清洗液在內(nèi)部循環(huán),以保證清洗效果。對于無法循環(huán)的分支短接管道定時(shí)排放,以維持短接內(nèi)清洗液濃度,以免形成死角。清洗按照下列步驟進(jìn)行:

圖1 清洗泵站流程示意圖

水沖洗→堿洗→堿洗后水沖洗→酸洗→酸洗后水沖洗→漂洗→鈍化→氮?dú)獯蹈?或工業(yè)氣吹干)

3.1 水沖洗

水沖洗的目的是使用大量的水盡可能除去系統(tǒng)中的積灰、泥沙、脫離的金屬氧化物及其他疏松污垢,并進(jìn)行系統(tǒng)檢漏。首先,液體高進(jìn)低出進(jìn)行沖洗,為了保證沖洗效果,每隔一小時(shí)進(jìn)行一次正反向切換。干凈后,將系統(tǒng)加滿水后,將泵站切換到正常循環(huán)位置,同時(shí)進(jìn)行試壓檢查臨時(shí)系統(tǒng)的泄漏情況。

3.2 堿洗

堿洗的目的是去除系統(tǒng)中的各種油污、石墨、防銹油等有機(jī)物。系統(tǒng)水沖洗試壓無泄漏后,升溫至70℃開始加入適量的表面活性劑和潤濕劑,調(diào)節(jié)閥門使每一支路流量均勻,按蒸汽管網(wǎng)清洗液體流向圖循環(huán)8～10h,溫度保持80～90℃。在堿洗過程中每30min化驗(yàn)一次堿度,相鄰兩次化驗(yàn)堿濃度差小于0.1%即可結(jié)束堿洗。

3.3 堿洗后水沖洗

堿洗后水沖洗是為了除去系統(tǒng)內(nèi)殘留的堿液。堿洗液排除后,及時(shí)注入清水,每隔一小時(shí)進(jìn)行一次正反向切換,按照清洗循環(huán)路線進(jìn)行沖洗,每當(dāng)一支水沖洗的溶液至PH=6～9,進(jìn)出口澄清度基本一致時(shí),停止此工序。

3.4 酸洗

酸洗的目的是利用酸洗液與垢類物質(zhì)和腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng),生成可溶物,以出去管道表面的污垢,酸洗的是整個(gè)化學(xué)清洗的關(guān)鍵步驟。堿洗后的沖洗水排除后,將配置的含檸檬酸3%、Lan-826緩蝕劑適量、酸洗助劑適量、Fe3+抑制劑適量、促進(jìn)劑適量的酸液用請水泵打入系統(tǒng)中,確認(rèn)充滿后用泵循環(huán)沖洗6～8h,溫度保持80℃～90℃。每隔1h進(jìn)行一次正反向切換,并在管路的最高點(diǎn)放空和低點(diǎn)排污,以避免氣阻和倒淋堵塞,影響清洗效果。清洗過程中,間隔30min測試酸濃度H+、鐵離子Fe3+和Fe2+,酸濃度不低于1%,在0.5h內(nèi)測定結(jié)果差值小于0.1%,當(dāng)鐵離子濃度與酸濃度穩(wěn)定,樣管干凈后在循環(huán)1h,結(jié)束酸洗。

3.5 酸洗后水沖洗

酸洗后水沖洗的目的是除去系統(tǒng)酸洗后剩余的酸洗殘夜和脫落的顆粒,以便進(jìn)行漂洗和鈍化預(yù)處理。將酸洗液排出,用大量的水對全系統(tǒng)按照清洗循環(huán)路線沖洗,每隔1h進(jìn)行一次正反向切換,不斷開關(guān)交替進(jìn)行倒淋,以使沉淀在管道內(nèi)的雜物、殘夜排出。沖洗過程中,應(yīng)每隔30min測試一次排出沖洗液的PH值,當(dāng)每一支路水沖洗的溶液紙PH=6～9,進(jìn)出口澄清度基本一致時(shí),停止此工序。

3.6 漂洗

漂洗的目的是除去水沖洗過程中可能形成的浮銹,以降低系統(tǒng)中鐵離子的含量,保證鈍化效果。酸洗后的沖洗水排除后,將配置的含檸檬酸3%、Lan-826緩蝕劑適量、酸洗助劑適量、Fe3+抑制劑適量、促進(jìn)劑適量的酸液用請水泵打入系統(tǒng)中,確認(rèn)充滿后用泵循環(huán)沖洗2h,溫度保持80℃～90℃。每隔1h進(jìn)行一次正反向切換,間隔30min測試酸濃度H+、鐵離子Fe3+和Fe2+,當(dāng)總鐵離子穩(wěn)定或樣管無銹,即可結(jié)束漂洗。

3.7 鈍化

鈍化的目的是防止漂洗后處于活性狀態(tài)的金屬表面背氧化生成浮銹,因此,管道在化學(xué)清洗后需要進(jìn)行鈍化處理,然后才重新投用。加水稀釋使清洗系統(tǒng)中的鐵離子濃度小于500ppm,用氨水中和至PH=9～10,將配置的含Na3PO41%、鈍化液1%、鈍化助劑適量的混合液加入,水溫為40℃～50℃,循環(huán)4～6h,每隔1h進(jìn)行一次正反向切換,保證沖洗效果。

3.8 氮?dú)獯蹈?工業(yè)風(fēng)吹干)

用干燥無油的氮?dú)饣蚬I(yè)風(fēng)將系統(tǒng)中殘留的液體吹出,為蒸汽吹掃做準(zhǔn)備。

4 效果檢測

依據(jù)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(HG/T2387-2007), 華亭煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司年處理60萬t/a甲醇制20萬t/a聚丙烯(FMTP)科技示范項(xiàng)目壓縮冷凍裝置汽輪機(jī)高壓蒸汽管道清洗后金屬表面清潔,無殘留氧化物和焊渣,不出現(xiàn)二次浮銹,無點(diǎn)蝕,無明顯金屬粗晶析出的過洗現(xiàn)象,形成完整的鈍化膜。碳鋼平均腐蝕率低于5g/m2.h,腐蝕總量小于20g/m2。

5 清洗廢液的處理

5.1 脫脂液和脫脂后水沖洗廢液的處理

脫脂過程主要使用燒堿、磷酸三鈉、表面活性劑和潤濕劑。脫脂結(jié)束后,廢液中的堿含量為0.5～1.5%。PH值為12,堿性較強(qiáng),一般采用中和發(fā)處理,將脫脂液排入廢液處理槽,與鹽酸相互中和,使PH值達(dá)到6～9。其反映如下:

中和完成后,排至指定的排放點(diǎn)。

5.2 酸洗廢酸和酸洗后水沖洗廢液的處理

本次化學(xué)清洗中使用的清洗主劑為檸檬酸。酸洗后的廢液對環(huán)境產(chǎn)生污染影響的主要因素為酸性,酸洗結(jié)束后,廢液中酸含量為7%,PH值為1,處理也采用中和法處理。將酸性廢液與片堿中和,反應(yīng)式如下:

待中和至PH值為6～9后,排至指定的排放點(diǎn)。

5.3 鈍化后廢液的處理

本次化學(xué)清洗藥劑有磷酸三鈉及鈍化助劑等藥劑。鈍化液對環(huán)境產(chǎn)生污染主要因素為堿性、亞硝酸鹽。鈍化液處理主要是NO2-的處理,對NO2-主要采用氨基磺酸處理,反應(yīng)式如下:

反應(yīng)完畢后,調(diào)節(jié)廢液PH值為6～9后,排至指定的排放點(diǎn)。

6 結(jié)束語

青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)股份有限公司金屬鎂一體化項(xiàng)目(IPMT)100萬t/a純堿裝置壓縮工段汽輪機(jī)高壓蒸汽管道清洗完畢后,回合甲方、監(jiān)理人員進(jìn)行現(xiàn)場開管檢查發(fā)現(xiàn)管壁均露出金屬基體,無殘留余垢,大大縮短了打靶時(shí)間,為汽輪機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造了良好的條件。

《化工園區(qū)公共管廊管理規(guī)程》獲批將于明年正式實(shí)施!

由中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)化工園區(qū)工作委員會(huì)、上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)公共管廊有限公司等單位共同起草的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T36762-2018《化工園區(qū)公共管廊管理規(guī)程》于2018年9月17日經(jīng)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn),將于2019年4月1日起正式實(shí)施。

該標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)了上海化學(xué)工業(yè)區(qū)公共管廊有限公司10多年來在化工園區(qū)公共管廊建設(shè)、管理、運(yùn)營等方面的經(jīng)驗(yàn),又充分考慮了全國各地化工區(qū)客觀情況。該標(biāo)準(zhǔn)具有適用性和可操作性,主要內(nèi)容包括公共管廊管理的職責(zé)、規(guī)劃和設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行、事故和應(yīng)急等。2017年11月24日,該標(biāo)準(zhǔn)審查會(huì)在上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)舉行,評審專家組一致認(rèn)為,該標(biāo)準(zhǔn)送審稿的內(nèi)容系統(tǒng)全面、適用性強(qiáng),符合國家標(biāo)準(zhǔn)起草的要求和深度,填補(bǔ)了國內(nèi)空白,達(dá)到了國際先進(jìn)水平。專家組還充分肯定了該標(biāo)準(zhǔn)送審稿所述的管理規(guī)程對我國化工園區(qū)公共管廊管理所起到的積極作用和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,認(rèn)為其管理模式及技術(shù)手段屬于行業(yè)創(chuàng)新。