王普磊 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院，安徽 合肥 230032）

1 工程概況

XX顯示科技（XX）有限公司10.5代（及其它高世代）玻璃基板項目——冷卻水系統(tǒng)。

項目內(nèi)容 基本情況開式系統(tǒng)循環(huán)泵臺數(shù)/循環(huán)量 7×725m 3/h開式冷卻水系統(tǒng)蓄水量 350m 3循環(huán)水種類 市政自來水管材及附件材質(zhì) 20#碳鋼管

本次項目的藥劑采用的是XX公司研發(fā)的藥劑。

2 循環(huán)水管道系統(tǒng)化學(xué)清洗、預(yù)膜基本認知與理論依據(jù)

2.1 化學(xué)清洗的目的

①清洗管道系統(tǒng)工程安裝結(jié)束后的遺留物，如焊渣、油脂、灰塵等；

②防止試壓過程中產(chǎn)生金屬腐蝕；③生物粘泥。

2.2 管道預(yù)膜的目的

同清洗一樣，預(yù)膜是水處理技術(shù)中重要的預(yù)處理過程之一。利用預(yù)膜材料在金屬表面上起化學(xué)反應(yīng)與金屬連為一體，在水與金屬表面之間形成一層保護膜，起到緩蝕的作用，同時也降低水垢在金屬上的沉積，為日后的水處理打下良好的基礎(chǔ)。

2.3 管道系統(tǒng)化學(xué)清洗、預(yù)膜鈍化規(guī)范依據(jù)

《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB/T25146-2010）

《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗中金屬腐蝕率及腐蝕總量的測試方法重量法》（GB/T25147-2010）

《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗中除垢率和洗凈率測試方法》（GB/T25148-2010）

《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗中碳鋼鈍化膜質(zhì)量的測試方法 紅點法》（GB/T25149-2010）

3 化學(xué)清洗、預(yù)膜的一般程序及注意事項

3.1 化學(xué)清洗、預(yù)膜程序

水力沖洗→粘泥剝離清洗→漂洗→中性螯合物清洗→二次漂洗→拆洗過濾器→預(yù)膜→日常處理

3.1.1 水力沖洗

先用清水對系統(tǒng)進行循環(huán)，以去除安裝期間帶入的泥砂和大部分異物。系統(tǒng)中如有旁通管路，應(yīng)先采用旁通管路進行循環(huán)。

3.1.2 粘泥剝離清洗

采用SY—345粘泥剝離清洗劑，對各系統(tǒng)循環(huán)水管路系統(tǒng)金屬表面的粘泥進行濕潤、滲透、乳化等綜合作用，使其溶解脫落，以便達到清洗脫落的目的。使用量為400ppm，循環(huán)時間8h。

SY—345粘泥剝離清洗劑該劑是一種季銨鹽化合物，具有優(yōu)良殺菌滅藻作用，可清除管壁或冷卻塔上的粘泥及藻類。

3.1.3 漂洗

先用SPG-10消泡劑，通過補充新水的方法漂洗系統(tǒng)中被溶解下來的污垢，直至無明顯沉淀物。消泡劑藥量為0.10kg/m3。

3.1.4 中性螯合物清洗

采用SY-343中性螯合物清洗劑在對各系統(tǒng)循環(huán)水管路系統(tǒng)金屬表面的油脂、鐵銹進行滲透、乳化、螯合等綜合作用，使其溶解脫落，以便達到清洗脫落的目的。本產(chǎn)品對金屬表面沒有腐蝕作用，尤其適用于新安裝和運行周期不長的中央空調(diào)、工藝冷卻水管路系統(tǒng)清洗，可避免酸堿溶液對鍍鋅管及其它管道配件的破壞。且對各種橡膠材質(zhì)的密封墊片、密封膠無致老化的副作用。使用量為2～4kg/m3。循環(huán)時間 24h。

SY-343中性螯合物清洗劑：復(fù)合配方，該劑以表面活性劑、螯合物和分散劑為主體的清洗液。能有效地降低水的表面張力，具有浸潤、滲透、乳化、分散、剝離、溶解等綜合作用。該劑是一種優(yōu)良的油脂、浮銹及泥沙清洗劑，能快速去除金屬表面上的油脂、浮銹及建筑垃圾使金屬表面得到凈化。使用量2000～4000ppm。

理化指標：

外觀：白色糊狀體

密度：1.10～1.15

PH:8.0～9.0

使用方法：

工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中加本清洗劑3000～4000ppm，循環(huán)24h至濁度最大時，用清水置換系統(tǒng)中的循環(huán)水至濁度小于20ppm（目測水樣澄清）。如發(fā)生大量泡沫時，投加消泡劑即可消除泡沫。

3.1.5 二次漂洗

先用SPG-10消泡劑，通過補充新水的方法漂洗系統(tǒng)中被溶解下來的污垢，直至無明顯沉淀物。消泡劑藥量為0.10kg/m3。

3.1.6 拆洗過濾器

漂洗結(jié)束后，系統(tǒng)各個過濾器拆除清洗。

3.1.7 系統(tǒng)預(yù)膜

①開式系統(tǒng)預(yù)膜

用SY-342預(yù)膜劑對冷卻水管路系統(tǒng)進行預(yù)膜，預(yù)膜時間48h。使用量分別為2000 ppm。在系統(tǒng)沒有正式投入使用前，該藥劑一直停留在系統(tǒng)中，以保護管路系統(tǒng)不再被循環(huán)水腐蝕。直到正式投入時，用清水置換至澄清，然后投加日常水處理藥劑，如阻垢劑、殺菌劑。

SY-342預(yù)膜劑：該劑為陰極型的高效預(yù)膜劑，由多聚磷酸鹽和催化劑組成，在水中溶解度大，能快速與兩價金屬離子螯合，在金屬表面上形成一層致密的保護層。

物化指標：

外觀：半透明有粘性的液體

固含量：50.00±5.00

密度：1.10～1.15

PH:7.0±0.5

使用方法：

經(jīng)中性螯合物清洗干凈的系統(tǒng)，用清水漂洗至濁度＜20 ppm(或肉眼觀察沒有明顯的沉淀物)。往系統(tǒng)中投加2000ppm，在常溫下循環(huán)48h。若有加溫條件，在40℃～50℃條件下循環(huán)36h即可。然后，經(jīng)過漂洗，使循環(huán)水的濁度降＜20隨后可投入水質(zhì)保養(yǎng)劑，進入正常運行狀態(tài)。

②閉式系統(tǒng)預(yù)膜

用SY—350閉式水處理藥劑對閉式管路系統(tǒng)進行預(yù)膜，成膜時間一周以上（本組份藥劑留在系統(tǒng)中作為基礎(chǔ)藥劑，不排放）。藥劑使用量為4000ppm。

SY—350閉式水處理藥劑：該劑是一種專為密閉系統(tǒng)設(shè)計的工業(yè)循環(huán)水用的緩蝕阻垢劑，是一種良好的緩蝕劑，對鋼鐵和銅均有優(yōu)良的緩蝕效果；能很好把系統(tǒng)的PH值控制在8～10之間，從總體上防止了金屬表面的腐蝕。

SY—350緩蝕劑主要有亞硝酸鹽、鉬酸鹽、BTA等組成，是目前密閉系統(tǒng)中應(yīng)用較多，性能卓越的緩蝕劑之一。對碳鋼、銅、合金鋼、鋁材等多種材質(zhì)均有良好緩蝕性能，本品適用于系統(tǒng)泄漏量小的密閉循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。

外觀：淡黃色液體；PH(1%):8.0～8.5。

用途：本品適用于密閉系統(tǒng)以乙二醇、乙醇、甲醇、工業(yè)水、軟化水等作冷媒的冷凍水及熱水系統(tǒng)作緩蝕劑用，也可用于防凍液、油輪、油罐中作水相緩蝕劑，以解決淺腐蝕問題，也適用于中央空調(diào)系統(tǒng)冷凍水系統(tǒng)。

使用方法：按系統(tǒng)保有水量，開車時一次性投加3000～4000m g/L，可不進行預(yù)膜處理。如在油輪或油罐中作防腐蝕劑時，應(yīng)與破乳劑配合使用更佳。

注：如果配合得當(dāng)，進展順利，整個清洗預(yù)膜會在5～7d內(nèi)完成。

3.1.8 日常處理

對于開式系統(tǒng)，按照系統(tǒng)排污量投加開式緩蝕阻垢劑；對于閉式系統(tǒng)，在系統(tǒng)清洗預(yù)膜階段由于投加了足量的緩蝕劑（前提是清洗預(yù)膜后，系統(tǒng)水未換過），后期日常保養(yǎng)階段適當(dāng)偶爾補充即可。

3.2 預(yù)膜過后、日常運維之前注意事項

3.2.1 開式系統(tǒng)

由于在系統(tǒng)沒有正式投入使用前，預(yù)膜藥件將一直停留在系統(tǒng)中（保護管路系統(tǒng)不再被循環(huán)水腐蝕。當(dāng)系統(tǒng)正式投入使用時，應(yīng)用清水置換至澄清，然后投加日常水處理藥劑，如阻垢劑、殺菌劑）。預(yù)膜后如果未及時投入使用，由于預(yù)膜劑中含有磷酸鹽，在循環(huán)泵未開啟，藻類光合作用而大量滋生，將屋頂冷卻塔中系統(tǒng)預(yù)膜水排空，保留屋面以下（不見光）系統(tǒng)預(yù)膜液。

在系統(tǒng)正式運行前，因施工原因或冬天防結(jié)冰凍裂管道配件而需要排空系統(tǒng)時，短期內(nèi)并無影響；如果施工結(jié)束離正式運行還有一段時間時，應(yīng)向系統(tǒng)中補充預(yù)膜劑，防止系統(tǒng)發(fā)生腐蝕。

3.2.2 閉式系統(tǒng)

洗預(yù)膜后，系統(tǒng)水一般情況下不可排放。排放不但造成高濃度的緩蝕劑的大量浪費，而且易造成系統(tǒng)發(fā)生腐蝕。如果因施工原因而必須排空時，短期施工后應(yīng)立即補充足量閉式緩蝕劑；如果施工或維護周期較長，系統(tǒng)腐蝕情況較為嚴重，應(yīng)考慮重新清洗之后，添加足量緩蝕劑。

3.3 工程施工或維護管理

實體工程的施工應(yīng)當(dāng)在化學(xué)清洗前結(jié)束，并且已經(jīng)完成了試壓和清洗（基本條件）。在化學(xué)清洗、預(yù)膜鈍化過程中，應(yīng)當(dāng)保證人員、系統(tǒng)、環(huán)境的安全與穩(wěn)定。預(yù)膜成功后，不定期檢查掛片、管路的腐蝕程度。

3.4 質(zhì)量跟蹤與檢查

嚴格按照上文規(guī)范執(zhí)行。

3.5 結(jié)果分析

①監(jiān)測掛片的腐蝕率，監(jiān)視管的洗凈率是否滿足要求；

②測定管道系統(tǒng)部件的含油量；③監(jiān)測掛片的表面暈色，膜質(zhì)量。

4 本項目化學(xué)清洗、預(yù)膜的實踐應(yīng)用

4.1 化學(xué)清洗步驟及控制

4.1.1 水沖洗

對新系統(tǒng)進行水力沖洗，采用邊排污邊補水的方式，水力沖洗過程中不定期測試系統(tǒng)水質(zhì)濁度，當(dāng)沖洗至濁度小于20NTU為止（受現(xiàn)場排污水條件所限，現(xiàn)場濁度可根據(jù)情況可放寬至100NTU。后期正常系統(tǒng)運行時，濁度會自動降低）。必要時應(yīng)將系統(tǒng)排空、清池。水力沖洗水流速度約為1.5m/s，為保證水流速度，開啟備用循環(huán)水泵。

4.1.2 黏泥剝離處理

水力沖洗水質(zhì)合格后，加入前文所述黏泥剝離清洗劑，在系統(tǒng)中不停循環(huán)，每隔4h對系統(tǒng)水濁度進行測試。

黏泥剝離清洗終點判定：以水中濁度達到最高并維持2～4h或有下降趨勢時即為黏泥剝離清洗終點。

后續(xù)處理：當(dāng)水質(zhì)濁度達到最大并穩(wěn)定后，將系統(tǒng)水質(zhì)濁度置換至＜20NTU。

4.1.3 中性螯合物清洗

黏泥剝離清洗結(jié)束并漂洗至合格水質(zhì)（濁度＜20NTU），加入上文所述中性螯合物清洗劑，并在系統(tǒng)中不停循環(huán)。每隔2～4h對系統(tǒng)水的總鐵、濁度等指標進行測試。

中性螯合物清洗終點判定：系統(tǒng)水質(zhì)中濁度、總鐵、總硬等指標達到最大并趨向穩(wěn)定，且2～4h不再升高或出現(xiàn)下降時，即可認為清洗已達到終點。

后續(xù)處理：將系統(tǒng)水換至澄清，即濁度＜20NTU。

清洗完畢后，應(yīng)對各大過濾器進行清洗。

4.1.4 碳鋼掛片懸掛位置及系統(tǒng)水流流速

清洗監(jiān)測掛片懸掛于冷卻塔塔盤水面以下。水流處于湍流狀態(tài)時，可加快清洗劑的擴散速度，有利于電沉積過程，因此有利于清洗。故清洗時水流速不宜過低，流速加大也可以防止污垢沉積，且流速增大會起沖刷作用。故要求水流速在＞0.5m/s范圍內(nèi)，最好＞1.0m/s。此次清洗方案為黏泥剝離劑加中性螯合物清洗，循環(huán)泵正常開啟，系統(tǒng)主管路實際流速約為 1.5m/s。

4.1.5 化學(xué)清洗效果的評價

按照《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB/T25146-2010）進行評價。

4.2 系統(tǒng)預(yù)膜

4.2.1 預(yù)膜基本條件

①一個清潔、活化的金屬表面；②有足夠的溶解氧；③冷卻水濁度＜20NTU，最好小于10NTU；④總鐵＜2m g/L；⑤合理的預(yù)膜方案。

4.2.2 預(yù)膜實施

①分析水中濁度、鐵離子等含量；

②預(yù)膜過程中分析濁度，當(dāng)濁度＞20 NTU時應(yīng)投加預(yù)膜輔助劑，降低濁度至＜20NTU，確保預(yù)膜正常進行；

③上述預(yù)膜藥劑系統(tǒng)中不停循環(huán)；

④預(yù)膜終點確認：以預(yù)膜劑投入后，pH調(diào)節(jié)至工藝范圍，掛入三塊20#碳鋼檢測掛片，預(yù)膜過程中，經(jīng)常觀察監(jiān)測掛片，當(dāng)監(jiān)測掛片上出現(xiàn)明顯藍紫色色暈時即為預(yù)膜終點；

⑤碳鋼掛片懸掛位置及系統(tǒng)水流流速。本方案預(yù)膜監(jiān)測掛片懸掛于冷卻塔塔盤水面以下；水流處于湍流狀態(tài)時，可加快預(yù)膜劑的擴散速度，有利于電沉積過程，因此有利于成膜，使成膜快、質(zhì)量好。故預(yù)膜時水流速不宜過低，流速加大也可以防止污垢沉積。但流速過大會起沖刷作用。故要求水流速在0.5～3.0m/s范圍內(nèi)，最好＞1.0m/s。此次系統(tǒng)主管路實際流速約 1.5m/s。

4.3 化學(xué)清洗、預(yù)膜處理的驗收

①清洗過程中監(jiān)測掛片（20#碳鋼）腐蝕速率 2.5300g/(㎡·h)；

②監(jiān)視管經(jīng)紫光燈照射無油脂熒光；

③監(jiān)視管洗凈率98.23%；

④系統(tǒng)預(yù)膜后，監(jiān)測掛片上藍紫色色暈不顯著。

5 數(shù)字化管理與信息化管理的有機結(jié)合

5.1 現(xiàn)場藥劑濃度檢測

藥劑濃度m g/L與電導(dǎo)率之間存在大約1∶2的關(guān)系，即1000m g/L估算為2000us/cm。即系統(tǒng)中投加藥劑后，系統(tǒng)水TDS（總?cè)芙庑怨腆w）含量增加，增加的TDS即為投加的藥劑產(chǎn)生，而TDS≈1/2電導(dǎo)率。上述方案中黏泥剝離劑投加以產(chǎn)品計算（非純），清洗劑以有效物計，開式預(yù)膜劑投加以產(chǎn)品計（約50%固含量）；閉式系統(tǒng)基礎(chǔ)投加藥劑，藥劑投加濃度以有效物 NO2-計，當(dāng) NO2-≥600m g/L即投加足量。

5.2 使用與監(jiān)測

結(jié)合循環(huán)冷卻水系統(tǒng)全自動加藥裝置進行。

6 結(jié)語

本項目初次預(yù)膜效果未達到預(yù)設(shè)水平，經(jīng)再次改進方案后達到效果。這說明了不同的管路系統(tǒng)、原水水質(zhì)、運行方式對于采用的投藥種類及方式都有很大的影響，清洗與預(yù)膜未來還有很長的路要走。