陳 楠 張 軍 吳偉達(dá)

（北京樂文科技發(fā)展有限公司，北京 102488）

0 引言

濕式氣柜系統(tǒng)內(nèi)的氣體為高含量H2S、CO及硫醇、硫醚等惡臭性氣味的氣體，氣體內(nèi)攜帶上游腐蝕產(chǎn)物硫化亞鐵；經(jīng)過氣柜沉降分離，氣體所攜帶上游腐蝕產(chǎn)物硫化亞鐵很容易沉積下來，因此氣柜內(nèi)也蘊(yùn)藏著一定量的硫化亞鐵。在氣柜停工檢修之前，這些硫化氫及硫化亞鐵等硫化物若不預(yù)先消除，必然有產(chǎn)生人員中毒和設(shè)備自燃的可能，給設(shè)備和人員的安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。所以氣柜打開檢修前的除臭、鈍化處理，成為裝置停工的第一道和必須的安全工序。

為了保證本次除臭、鈍化清洗項目能夠安全、優(yōu)質(zhì)、高效地完成，北京樂文科技發(fā)展有限公司首先深入現(xiàn)場，對所需鈍化的設(shè)備技術(shù)特性及生產(chǎn)工藝作了深入的了解和分析，提出有針對性的除硫化氫等惡臭及硫化亞鐵的鈍化工藝。從而實現(xiàn)有效、安全的除臭、鈍化處理。

為此，北京樂文科技發(fā)展有限公司專門設(shè)計了針對濕式氣柜的鈍化除臭工藝及相應(yīng)的專用清洗藥劑，來處理濕式氣柜內(nèi)殘存介質(zhì)的問題，從而達(dá)到營造良好的綠色環(huán)保的工作環(huán)境的目的，于2022年在安慶石化公司濕式氣柜設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用，效果良好。

1 濕式氣柜相關(guān)參數(shù)

相關(guān)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 清洗設(shè)備明細(xì)表

2 硫化氫等惡臭消除及FeS鈍化技術(shù)

2.1 鈍化劑的組成和鈍化機(jī)理

LQS-98型鈍化清洗劑主要由分散劑、滲透劑、氧化劑、螯合劑等配方組成，無有毒有害物質(zhì)。由于清洗劑具有較低的表面張力和較強(qiáng)的滲透能力，當(dāng)鈍化劑與硫化亞鐵垢接觸后，鈍化劑充分潤濕硫化亞鐵垢表面，且能穿過硫化亞鐵垢表面的微小間隙進(jìn)入硫化亞鐵垢內(nèi)部，與之發(fā)生反應(yīng)，氧化劑能將硫化亞鐵中的負(fù)二價S氧化成單質(zhì)硫或亞硫酸根，使得硫化亞鐵垢分散到鈍化液中，達(dá)到鈍化硫化亞鐵的目的[1]。

2.2 除H2S機(jī)理

除上述對FeS鈍化作用外，LQS-98型鈍化清洗劑在適宜的溫度下，能溫和釋放原子氧，原子氧電位值較高，具有較強(qiáng)的氧化性，能迅速與氣相空間和液體中溶解的H2S發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而達(dá)到去除H2S及硫醇、硫醚等惡臭性氣味的氣體的目的，因此LQS-98鈍化劑具有除臭功能。

2.3 LQS-98鈍化劑清洗時對溫度無特殊要求，可常溫進(jìn)行；弱堿性，對鋼材設(shè)備的腐蝕遠(yuǎn)低于HG/T 2387-2007之規(guī)定

鈍化劑活性較高，反應(yīng)溫和，在加完鈍化液后進(jìn)行循環(huán)噴淋清洗。根據(jù)鈍化評價標(biāo)準(zhǔn)，如果活性達(dá)到規(guī)定剩余活性，不再衰減，則證明鈍化劑已足夠；如果不足，則重新打入藥劑，直至符合鈍化工藝要求。每臺設(shè)備鈍化時間為：從加完鈍化劑開始計，循環(huán)或浸泡4～8h。

2.4 鈍化劑的物性指標(biāo)（如表2所示）

表2 LQS-98型硫化亞鐵鈍化劑

表3 清洗設(shè)備、清洗方式及工藝流程

3 清洗工藝

3.1 施工條件

（1）除臭、鈍化清洗前，氣柜內(nèi)物料要退凈，N2要置換合格，以免造成后續(xù)鈍化劑的無謂消耗和廢液排放時COD的嚴(yán)重超標(biāo)，降低清洗廢液的污染負(fù)荷；

（2）氣柜與其它設(shè)備隔離，加裝盲板，保證氣柜屬于孤立的隔離系統(tǒng)；

（3）塔節(jié)水槽中的水要進(jìn)行置換，并按要求排放到最低水位；

（4）因氣柜頂部腐蝕減薄，安全起見，要在氣柜頂部透光孔處搭設(shè)腳手架及操作平臺，平臺至少能承受500kg重量。

3.2 清洗工藝流程

清洗方式：噴淋（噴射）、浸泡清洗。

3.3 清洗工藝步驟

（1）清洗施工前，要確認(rèn)氣柜內(nèi)物料全部退凈，N2置換合格；

（2）清洗施工前，要確認(rèn)氣柜與其它設(shè)備隔離情況，按流程要求隔離與此系統(tǒng)無關(guān)的所有管線和設(shè)備，確保清洗后無其它物質(zhì)、尤其是有毒有害氣體竄入氣柜；

（3）將氣柜水槽內(nèi)的水退至最低水封液位（液位高度約300mm），然后用新鮮水置換1～2遍，置換后保持最低水封液位，pH值小于9；

（4）用氮?dú)庵脫Q氣柜內(nèi)的可燃?xì)猓庀嘀卫砣鐖D1），直至氣柜內(nèi)的可燃?xì)夂坎蓸臃治龊细瘢扇細(xì)怏w ≯ 0.6 %）；

圖1 氣柜抽吸除臭流程

（5）氣柜頂部清洗施工前，要檢查氣柜頂部透光孔處搭設(shè)腳手架及操作平臺質(zhì)量及承重情況等；

（6）將配好的鈍化劑，用噴槍從氣柜頂部水槽與鐘罩、塔節(jié)的間隙，對鐘罩外壁、塔節(jié)外壁、水槽內(nèi)壁進(jìn)行噴淋清洗，清洗液落至氣柜底部，浸泡；

（7）將氣柜1底部兩個人孔2打開，清洗公司按圖1所示安裝吸收塔6，并用軟管將吸收塔6、軸流風(fēng)機(jī)4連接到氣柜1底部其中一個人孔2上，吸收劑槽8中裝入吸收劑，啟動吸收劑泵7打循環(huán)，開啟軸流風(fēng)機(jī)4，通過變頻控制器5低轉(zhuǎn)速控制風(fēng)機(jī)抽出量，運(yùn)行風(fēng)機(jī)5～10min后，打開氣柜1底部另外一個人孔2，檢測吸收塔6頂排放的尾氣可燃?xì)怏w、NH3及H2S含量，通過變頻控制器5控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使排放的尾氣可燃?xì)怏w≯ 0.2%（m），NH3≯30mg/m3，H2S≯10mg/m3，直至氣柜中氣體可燃?xì)怏w≯ 0.6 %（m），NH3≯50mg/m3，H2S≯20mg/m3時，停止氣柜外凈化操作[2]；

（8）打開氣柜頂部透光孔，從透光孔處或從氣柜頂部排空管口處采集氣柜內(nèi)部氣體，分析可燃?xì)怏w、NH3及H2S含量，當(dāng)上述三種氣體分析值滿足以下指標(biāo)：可燃?xì)怏w≯ 0.6 %（m），NH3≯100mg/m3，H2S≯40mg/m3時，進(jìn)行下一步驟清洗作業(yè)，當(dāng)上述三種氣體分析值有一項不滿足要求時，再次進(jìn)行置換作業(yè)；

（9）按圖2所示，做好清洗設(shè)備的安裝：先將DN50耐腐蝕軟管拉到氣柜頂部，與噴槍或旋轉(zhuǎn)噴頭連接好，然后地面處將DN50耐腐蝕軟管與清洗站連接即可；

圖2 10000m3氣柜除臭、鈍化清洗流程示意圖

（10）將配好的鈍化劑，用旋轉(zhuǎn)噴淋器從氣柜頂部透光孔，對鐘罩內(nèi)壁、塔節(jié)內(nèi)壁進(jìn)行噴淋清洗，清洗液落至氣柜底部，浸泡；

（11）浸泡8h（考慮氣柜底部沉積物較厚），按規(guī)定采樣分析，進(jìn)行過程控制；

（12）打開氣柜底部2個人孔，將配好的鈍化液，從人孔用噴槍對氣柜底部的污泥進(jìn)行攪拌、噴射，然后浸泡2h；

（13）確認(rèn)除臭、鈍化終點后，結(jié)束清洗；

（14）通過氣柜底部排凝，將除臭、鈍化廢液排放至甲方指定的地點。估計排液用時約12h；

（15）排凈氣柜底部的廢液，自然通風(fēng)，交甲方檢修。

4 驗收標(biāo)準(zhǔn)

（1）依照HG T2387-2007《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行；

（2）打開除臭、鈍化清洗后的設(shè)備無明顯惡臭氣味，不發(fā)生硫化亞鐵自然現(xiàn)象，清洗過程對設(shè)備無腐蝕損害；

（3）根據(jù)國家GB14554-93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》廠界二級標(biāo)準(zhǔn)值，清洗后設(shè)備內(nèi)氣體采樣分析，惡臭污染物標(biāo)準(zhǔn)為H2S含量≯5mg/m3。

5 質(zhì)量措施

5.1 質(zhì)量目標(biāo)

確保除臭、鈍化清洗質(zhì)量達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，清洗效果顯著，清洗結(jié)束、設(shè)備打開后，設(shè)備內(nèi)無臭味，H2S濃度<5mg/m3；不會發(fā)生硫化亞鐵自燃現(xiàn)象。

5.2 質(zhì)量保證措施

（1）建立健全質(zhì)量保證體系，實施全員、全方位、全過程的質(zhì)量管理，建立質(zhì)量管理網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)交底制度、工序控制制度和質(zhì)量檢查制度；

（2）實行技術(shù)負(fù)責(zé)人制，負(fù)責(zé)專業(yè)技術(shù)和質(zhì)量工作；

（3）嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，各專業(yè)工種要持證上崗；

（4）嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量管理中的自檢、專檢和交接檢查工作；

（5）執(zhí)行原材料、設(shè)備進(jìn)廠檢查驗收制度，做到進(jìn)廠的材料符合要求的型號、規(guī)格，并有產(chǎn)品合格證或產(chǎn)品質(zhì)量證明書；

（6）開工前組織全體施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，透徹理解施工方案，對于易出現(xiàn)的質(zhì)量通病，定出切實可行的預(yù)防措施，保證工程順利進(jìn)行；

（7）各工種、工序嚴(yán)格按規(guī)范和技術(shù)交底操作；

（8）檢測及試驗用器具、儀表必須經(jīng)計量部門檢定認(rèn)定合格后，并在合格期內(nèi)使用。

5.3 質(zhì)量過程控制措施

5.3.1 pH值監(jiān)測

氣柜人孔打開采樣用pH試紙監(jiān)測清洗液的pH值，做好記錄。

5.3.2 色度監(jiān)測

氣柜人孔打開采樣用手持式色度儀監(jiān)測清洗液的色度，做好記錄。

5.3.3 ORP值監(jiān)測

氣柜人孔打開采樣用手持式ORP儀監(jiān)測清洗液的ORP值，做好記錄。

5.4 質(zhì)量檢驗及清洗終點確定

（1）當(dāng)采用液體清洗劑鈍化，通過6.3監(jiān)測數(shù)值來判定清洗程度；

（2）當(dāng)接近清洗終點時，采樣清洗液pH值、ORP值及色度變化很小或無變化（在保持一定活性的情況下）可認(rèn)為清洗結(jié)束[3]。

6 改進(jìn)建議

該清洗方式通過實際運(yùn)行能滿足清洗要求，但需要注意的是整個清洗工藝仍有可完善及改進(jìn)之處，內(nèi)容如下：

（1）吸收塔頂部氣相放空線后路可以增設(shè)一組活性炭吸附罐，由于其具有很強(qiáng)的吸附功能，可以有效地吸附上游的有害氣體，有效改善尾氣質(zhì)量，同時其具備很強(qiáng)的除味功能，可以進(jìn)一步去除硫化氫等惡臭，整體性提升尾氣治理的吸收效率；

（2）瓦斯進(jìn)料線及壓縮機(jī)入口線在蒸氣吹掃期間，可以在管線低點倒淋處加注氣相鈍化除臭清洗藥劑，對其進(jìn)行鈍化除臭清洗，從而消除清洗死角，全面保證鈍化除臭清洗的施工質(zhì)量；

（3）在氣柜停工退料完畢后，對氣柜內(nèi)部進(jìn)行氮?dú)庵脫Q的同時，可增加對氣柜底部氣相空間的水洗置換流程，相當(dāng)于氣柜中上部及頂部進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，中下部及底部進(jìn)行水洗置換，可以縮短氣柜預(yù)處理時間，加快可燃?xì)獾葰怏w的置換周期，同時通過水洗置換的方式可大大去除氣柜內(nèi)壁及底部硫化氫等惡臭。