清洗预膜技术在深冷循环水系统中的应用

刘铭（大庆油田有限责任公司天然气分公司）



清洗预膜技术在深冷循环水系统中的应用

刘铭（大庆油田有限责任公司天然气分公司）

北Ⅰ-2深冷循环水系统补水没有经过软化处理，水质的碱度、硬度较高。为了减少换热器堵塞和提高换热效率开展了清洗预膜处理。清洗后检测浊度16mg/L、总铁含量1.9mg/ L、挂片的腐蚀速率0.13g/（m2·h）和预膜后挂片的硫酸铜滴定时间差都达到了标准的要求，为系统防腐、防垢、防黏泥附着起到了主要作用。

循环水清洗预膜结垢

大庆油田北Ⅰ-2深冷循环水系统自2010年投产到2011年11月一直未进行清洗预膜，在敞开式循环冷却水中，不仅含有溶解氧，而且水中各种溶解盐类、悬浮物质及微生物随着浓缩倍数的提高而不断增加，造成换热设备的腐蚀和结垢，菌藻繁殖、黏泥附着，严重影响了正常工艺生产。因此，对循环冷却水系统进行清洗预膜，对于节水、节能、防腐、防垢、防黏泥附着和保证系统长期安全稳定生产有着十分重要的意义。

1　运行状态

北I-2深冷循环水系统供水水源引自西水源的北一排供水干线，循环水场设计规模为700m3/h，设2座350m3/h玻璃钢冷却水塔。厂内压缩机厂房、膨胀机厂房、压缩机后水冷器用水量合计670m3/h。主要设计参数为：给水温度23～25℃，回水温度30℃，供水压力大于或等于0.40MPa，回水压力大于或等于0.25MPa，污垢热阻0.00052m2·℃/W。对循环水场的循环水和补水进行了取样化验，数据见表1、表2。

根据以上化验数据和GB50050—2007《工业循环冷却水处理设计规范》［9］中要求，对北Ⅰ-2深冷循环水系统开展清洗预膜处理。

2　现场试验

2.1清洗预膜处理

1）北Ⅰ-2深冷循环水系统于2014年11月24日上午10：00开始清洗。加杀菌灭藻剂1.2t。加药结束后开始检测浊度、pH，同时用消泡剂消泡控制泡沫。下午14：00加入黏泥剥离剂，进行清洗剥离，在冷水池内，加黏泥剥离剂1.2t，加药结束。继续按方案检测浊度、pH，清洗至25日上午10：00，浊度达到175mg/L，并趋于稳定，清洗剥离工序完成。

表1　水质分析数据

表2　垢样分析结果

2）11月25日上午10：00加化学清洗剂，清洗渗透剂2.8t，清洗缓蚀剂1.6t，加入清洗助剂0.5t，循环运行。同时用消泡剂消泡处理。检测铁、钙、pH、浊度。

3）11月27日上午8：50，铁含量达到12.23mg/L、浊度达到453mg/L、钙含量达到2410mg/L，并趋于稳定，说明系统到达清洗终点，化学清洗结束，11月27日上午9：00开始置换。

4）11月28日上午12：00，循环水浊度降到16mg/L，总铁含量降到1.09mg/L，置换合格，投加预膜剂，加酸调整pH值在5～7之间。加入预膜剂A1.9t、预膜剂B0.4t。并挂入预膜试片，试片为碳钢标准试片，面积为12.5cm2。下午13：00加预膜剂结束。

5）11月30日上午9：00预膜结束，监测试片表面形成了淡蓝色保护膜，在阳光下观看有较明显的光晕，说明预膜成功。预膜结束后，取出试片后开始置换，并加分散剂0.6t，12月1日上午10：00系统进行置换，总磷含量小于12mg/L，停止置换，系统转入正常运行。

2.2效果分析

1）清洗过程中首先对系统进行了杀菌剥离，将系统不易清洗出的污垢进行剥离，剥离过程中清洗出大量的污垢，剥离效果理想。

2）北Ⅰ-2深冷循环水系统碳酸盐垢较多，在化学清洗时增加了清洗强度，pH调到5，系统钙离子含量大幅度上升，当钙离子上升幅度减缓后，提高pH到5.6，系统中浊度由清洗前的22mg/L上升到453mg/L，钙含量由21mg/L上升到2410mg/L，总铁含量由0.51mg/L上升到12.23mg/L。浊度、钙含量、总铁含量都在4h内趋于平衡，说明系统已达到清洗终点，数据也表明系统内主要含有碳酸盐垢及铁锈。通过清洗使系统内碳酸盐垢、浮锈得到了很好地处理，清洗达到了良好的效果。

3）北Ⅰ-2循环水场清洗腐蚀率测试数据见表3，腐蚀率测定数据均在HG/T3778—2005《冷却水系统化学清洗、预膜处理技术规则》［10］中的要求范围内，说明缓蚀剂使用得当，发挥了较好效果，同时也表明本次清洗比较成功。

表3　北Ⅰ-2循环水场清洗腐蚀率测试数据

4）预膜挂片效果，预膜的监测试片表面形成了淡蓝色保护膜，在阳光下观看有较明显的光晕，预膜试片用硫酸铜滴定时间均大于18s，多于合同规定的10s，达到了HG/T3778—2005《冷却水系统化学清洗、预膜处理技术规则》中的验收要求。

3　结论

北Ⅰ-2深冷循环水系统采用清洗预膜技术后，循环水浊度降到16mg/L，总铁含量降到1.09mg/L，同时挂片腐蚀速率小于标准要求，达到清洗效果。提升了系统防腐、防垢、防黏泥附着能力，保证了系统安全稳定运行。

［1］中国石油和化学工业协会.GB/T6904—2008工业循环冷却水及锅炉用水中pH的测定［S］.北京：中国标准出版社，2008.

［2］环境保护部.HJ671—2013水质总磷的测定 流动注射-钼酸铵分光光度法［S］.北京：中国环境科学出版社，2013.

［3］中国石油和化学工业协会.GB/T14419锅炉用水和冷却水分析方法 碱度的测定［S］.北京：中国标准出版社，1993.

［4］中国石油和化学工业协会.GB/T15452—2009工业循环冷却水中钙、镁离子的测定 EDTA滴定法［S］.北京：中国国家标准化管理委员会，2009.

［5］中国锅炉水处理协会.GB/T1576—2008工业锅炉水质［S］.北京：中国标准出版社，2008.

［6］中国石油和化学工业协会.GB/T6909—2008锅炉用水和冷却水分析方法硬度的测定［S］.北京：中国标准出版社，2008.

［7］中国石油和化学工业联合会.HG/T3539—2012，工业循环冷却水中铁含量的测定 邻菲啰啉分光光度法［S］.北京：化学工业出版社，2012.

［8］中国石化工程建设公司.GB/T50746—2012石油化工循环水场设计规范［S］.北京：中国标准出版社，2012.

［9］中国寰球工程公司.GB50050-2007工业循环冷却水处理设计规范［S］.北京：中国标准出版社，2007.

［10］中国石油和化学工业协会.HG/T3778—2005冷却水系统化学清洗、预膜处理技术规则［S］.北京：化学工业出版社，2012.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.09.006

2015-06-09）

刘铭，2011年毕业于大庆石油学院（电气工程与自动化专业），从事天然气方面的研究工作，E-mail：tliuming@petrochina. com.cn，地址：黑龙江省大庆市让胡路区乘风大街天然气分公司工程技术大队，163411。