循环冷却水清洗预膜及其过程控制

摘要：对于新系统来说，设备和管道在制造、安装过程中，难免会有焊接碎屑、切削物、建筑物碎片，换热器的表面往往有浮锈和油垢，这些都会促使换热设备的腐蚀和污垢沉淀。为了保证工艺系统的安全运行和延长设备使用寿命，必须对新系统进行开车前的化学清洗和通过化学方法在金属表面形成防腐保护膜，以为循环水系统安全、正常运行打下良好基础。为保证公司合成氨尿素两套系统在投入使用后能够长周期稳定运行，灵石中煤化工有限责任公司对2个独立新建的合成循环水和尿素循环水系统进行了清洗预膜处理。

关键词：循环水；清洗；预膜；监测

中图分类号：TG146文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）24-0050-03

灵石中煤化工有限责任公司利用焦炉气年产18万吨合成氨、30万吨尿素工程循环水系统分为合成循环水和尿素循环水2个独立的循环水系统，其中尿素循环水系统主要承担CO2压缩、尿素装置的循环冷却水供给；合成循环水系统主要承担空分、氨合成、冷冻、变换、净化气压缩、焦炉气压缩、甲烷化、氨回收、脱碳装置的循环冷却水供给。系统设置旁滤装置，将循环水总量的5%进行过滤，过滤后的旁滤水直接进入循环水水池。

合成循环水、尿素循环水各为独立系统，具体参数如下：

1循环水的主要参数

2水质分析

尿素循环水系统补充水采用深井水，合成循环水主要以污水处理站回用中水为主。深井水（暂无中水）水质分析化验结果见表2：

表2水质分析结果可以看出，该水中含有大量的Ca2+、Mg2+和HCO3-，属于高碱度、高硬度水质。

3化学清洗处理

3.1水处理剂加入量及性能简介

YS-1003清洗剂是一种具有良好渗透力和去污力的化学清洗剂，可以渗透、润滑到污垢内部，使油脂性污垢及浮锈等易于脱落并经流水带走，达到清洗的目的。

YS-1201是一种表面活性剂，能有效地消弱泡沫强度，在清洗过程中可有效地控制泡沫的产生，保证清洗剂与金属表面的充分接触。

YS-1011是一种有机弱酸清洗剂，它与钙离子和铁离子等金属离子具有螯合作用，同时具有很好的分散性能，使由金属组成的垢层或污泥、浮锈逐渐溶解分散而被清洗去除。另外它不仅是一种很好的有机弱酸清洗剂，同时具有很好的缓蚀作用。

3.2清洗方法

将系统贮水量调至适宜位置，关闭补水阀和排污阀，循环水泵开至最大，保证最大流速，并尽量减少补、排水。

依次向系统投加YS-1011络合清洗剂、YS-1003清洗剂、YS-1201消泡剂。闭路循环24～48小时，根据浊度或总铁含量变化确定清洗是否完成。

化学清洗结束后，将排污阀和补水阀调至最大，置换排放至浊度小于15mg/L时，转入预膜工序（如果条件允许，最好关闭循环泵，将水全部排空后，补入新鲜水转入预膜工序，此步应在72小时之内完成）。

3.3监测项目、频率

加药前取水样测定pH值、Cl-、Ca2+、电导率、浊度、总Fe。

pH值：加入药剂半小时后测定一次。清洗结束测定一次。

浊度：加入药剂半小时后开始测定，一次/小时。运行4小时后，一次/4小时。

总Fe：加入药剂半小时后开始测定，一次/4小时。

3.4监测结果及分析

3.4.1检测结果

3.4.2监测结果分析

从清洗开始前28个小时pH一直在上升，28小时以后至36小时PH趋于稳定。

从清洗开始前12个小时浊度一直在上升，到12小时以后到28小时浊度逐渐下降，从28小时浊度趋于稳定。

从清洗开始前24小时总铁一直在上升，到24小时以后总铁开始下降，至28时总铁开始趋于稳定。

从pH、浊度和总铁分析结果来看，循环水清洗阶段以pH、浊度或者总铁为监控指标都可。在加入YS-1003清洗剂、YS-1201消泡剂、YS-1011络合清洗剂后，总铁含量一直是在上升，但是浊度的分析监测受取样地点的影响比较明显。测定取样地点是在回水总管上，当清洗到了一定阶段，清洗下来的脏污有的漂浮于表面，有的沉淀于水底，导致在清洗到一定阶段时浊度出现下降现象，但是清洗并没有结束。pH、总铁却能很好地指导清洗工作，所以总体上看在清洗阶段以pH和总铁含量作为清洗彻底的指标比较好。

闭路循环36小时后，浊度或总铁趋于稳定，化学清洗结束。

4预膜处理

4.1预膜剂加入量及性能简介

YS-2011和YS-2012为液体预膜剂。他们由有机膦酸盐、共聚物及其他添加剂复合而成，二者以1:1的比例配合使用，可在钢铁表面形成一层钝化膜，对钢铁起到很好的保护作用。作为缓蚀剂在低剂量时也可用于控制循环冷却水初期腐蚀，起到了修补和维护膜的作用。pH值适应范围为5～9。

4.2预膜条件

pH值：5～9

温度：常温（最好20℃～35℃）

总磷(PO43-)≥80mg/L

时间：30～48小时（视成膜情况而定）

4.3预膜方法

化学清洗结束后，水池注满水，关闭排污阀和补水阀，启动循环水泵。先投加YS-2011预膜剂，再投加YS-2012预膜剂。

待药剂投加完毕后，挂片，闭路循环，当观察水池中预膜挂片有明显蓝色色晕，预膜结束。

确认预膜效果达到要求后，预膜液进行置换排放至水中总磷含量＜8mg/L，转入冷态运行。

4.4监测项目及频率

pH值、总磷：待药剂全部投加完毕后，循环0.5小时测定1次，预膜结束测定1次。

4.5预膜效果检验

经预膜后的挂片，肉眼观察有明显的蓝色色晕，特别是尿素系统水池挂片，表面成膜非常均匀、致密。

5结语

此次清洗预膜在公司领导的正确领导下，在调度室、公用车间、化验室的积极配合下，取得了比较理想的效果，为灵石中煤化工后续工号的试车工作做了很好的铺垫。

另外，在清洗过程中建议以总铁作为分析监测指标，当总铁趋于稳定时清洗工作结束；在预膜阶段主要观察成膜情况，当挂片表面形成致密的蓝色色晕时预膜结束。

作者简介：路水娥（1983-），女，陕西咸阳人，灵石中煤化工有限责任公司助理工程师，在读硕士，研究方向：化工分析检测。

（责任编辑：周加转）