化学清洗现场事件之——升压泵冷却水夹套清洗

伊藤日出生

（日本化学，日本，9990011）

化学清洗现场事件之
——升压泵冷却水夹套清洗

伊藤日出生

（日本化学，日本，9990011）

本文讨论了升压泵冷却水夹套的清洗问题，通过现场考察，找到了冷却水出现异常情况的症结所在。按照新清洗方案清洗升压泵的水夹套后，收到了良好的清洗效果。

化学清洗；升压泵；冷却水夹套；淤泥；过氧化氢

日本化学清洗顾问伊藤日出生，接受了一项化学清洗委托调查：工厂设备保养负责人在冷却水出现异常情况时，对冷却水系统周边的机器做了种种调查，拆下可能发生异常的设备，试着简单修理一番后重新安装好，结果发现上述问题依然未得到解决，冷却水系统运行情况依然不正常。通常解决该问题并不简单，在多数场合都需要委托专家对清洗对象做认真的调查。

1.液晶显示屏上显示异常的地方

目前，计算机已被制造机械的工厂用于生产管理系统，大量传感器用于指示设备的管理状态。因此，一旦设备发生异常情况，出现故障的设备位置和异常内容就会立即在液晶显示屏上显示出来，操作人员就能及时采取对策。但是，对于液晶显示屏却无法显示异常现场机器及其周边发生的异常情况，如果负责人没有经验、洞察力和相应的本领，就找不到简单解决办法。

2. 从事例洞察事件现场的调查

本次，委托调查并需要解决问题的单位，是日本国内原4大财团之一的化学公司全额出资的工厂。该工厂主要从事合成树脂的二次加工制品的制造。伊藤日出生所在的化学清洗公司采用化学清洗方法，处理该工厂各工段发生的冷却水系统故障，并按计划定期对设备进行维护保养。

本次事故，是在把制造无纺布的原料——合成树脂球加热溶解后，用升压泵将树脂溶液加压压缩并输送到纺丝喷嘴时，升压泵发生了故障。

3. 对异常事件发生现场机械的调查

在采取防尘防虫措施的清洁工厂，保持制造无纺布的大型机械的高度清洁相当重要。因此，化学清洗调查专家在调查中也需要穿着防尘服。

在调查事故现场时，显示发生异常的展示板被安装在机械的横向操作盘上，当升压泵显示异常时，泵的温度也显示在展示板上。泵的温度非常重要，在控制面板前面还有一个红色显示灯，用于显示大现场的温度。

在负责人对事故的阐述中，升压泵的温度管理很重要，他向伊藤日出生说明了正常管理时升压泵的运行温度的许可范围。但是，事故发生时，红色显示灯显示的温度远高于许可范围。

4. 升压泵调查

首先，从温度异常的升压泵着手调查。钢制的升压泵是与油压驱动马达直接连接的结构。为了冷却驱动马达，在升压泵外面设置了用钢板包裹的夹套水。冷却水通过夹套时，油压驱动马达得到冷却，温度传感器用来测定冷却水的温度。油压驱动马达及泵总称为升压泵。图1是冷却水夹套清洗实例。

图1 冷却水夹套及其清洗实例

5. 应急处置排水管的排水现状

该工厂保全课的负责人事先已经掌握了冷却水通过不良所引起的故障，发生事故后，关闭了向夹套供水的供水管主阀门，打开泵下部的排水塞，对排水管进行清理。

然而，即使打开排水塞后，冷却水仍不能排出，在用铁丝插入排水管内部疏通时，排水管仍不排水，只发现管壁上附着的粘土状泥土和黑色粘稠的淤泥。伊藤日出生估计是排水管内积存了相当多的淤泥，堵塞了排水通路，导致排水管无法排水。图2是发生淤泥沉积的配管。

图2 发生淤泥沉积的配管

6. 冷却水的通水路径问题

循环冷却水从夹套的右上部进入，冷却升压泵外围后，再从夹套的左上部流出。因此，水流经夹套下部安装有排水塞的地方时，水流速度会变得缓慢，如此一来，升压泵的温度就会不断上升。如果水温持续上升，淤泥沉积就会加速，下部冷却水的通道就越来越狭窄。

升压泵温度传感器装在泵的上部，所以，这里的温度异常时，下部排水塞附近的温度已经很高了。因此，当升压泵发生异常时，打开排水塞，看到淤泥已经变成硬邦邦的粘土状，这可能就是排水管无法排水的原因。这种设备配管上的问题在其他工厂也存在，各种场所都能看到冷却水通路不畅现象的发生。

7. 清洗时清洗溶液通畅的重要性

与冷却水通路同样，清洗溶液也要循环顺畅。考虑到下部排水塞周边清洗不完善，伊藤日出生反其道而行之，采取从排水塞注入清洗溶液的方法进行清洗。采取从升压泵下部注入清洗溶液的清洗方法的优点是：与清洗剂反应生成的氧气和碳酸气体，可从冷却水上部的入口和出口两处排出。清洗溶液从升压泵下部注入，然后逐渐上升，是非常理想的清洗方法。通过这种方法，在夹套内部狭小的冷却水空间内，反应产生的气体像运送水一样，被循环的清洗溶液自下而上地运送，自然而然地排出夹套外。图3是冷却水夹套的单独清洗模式图。

图3 冷却水夹套的单独清洗模式图

8. 清洗前的通水试验

为了调查什么样的淤泥会堵塞管道，必须经过事先通水，以确认清洗溶液是否能够通过管道。如果与独立的清洗回路组合，通水试验还可确认管线是否漏水，水从两条回水管逐渐返回。不久，水循环就不断进行，清洗水箱的水变成黑色的污水，排出的循环水一点点增多。在此，如果淤泥被洗净，通过的水量肯定会增加。

如果清洗水箱中沉淀了泥状的污泥，那就放掉乌黑的污水，注入干净水后就可以准备清洗淤泥了。需要注意的是：黑色沉淀物与乌黑的溶液包含着重要的线索。

9. 束手无策的异常反应

像往常一样，将淤泥清洗剂慢慢地投入清洗水箱后，数秒内就发生了剧烈反应，循环泵空转，清洗水箱内充满了泡沫，而且泡沫还在不断地产生，一直溢流至地面。

面对这种束手无策的状态，现场操作人员首先要用长柄勺一点点地将不断增多的泡沫舀出来，同时还要回收溢到地面的泡沫，并用打湿的毛巾清理地面。经过现场操作人员的不懈努力，反应慢慢地恢复正常。把乌黑的清洗溶液完全排出后，用水单独清洗机器，从头开始重新清洗一遍水箱。

10. 重新调查淤泥

从清洗箱中沉淀的黑色污泥和乌黑的水，以及最初的剧烈反应，推测可能是循环冷却水中含有氧化锰和氧化铁。因为，冷却水采用的是未经处理的井水，这就很容易理解了。快速用手指掏出污泥，用手摩擦后确认这些污泥是粗糙的黑色微小结晶，其中还混合有红棕色的微小结晶。正如所想的那样，这些微小结晶是黑色的氧化锰和红棕色的氧化铁结晶。虽然是推测，但经调查后确认，事故的原因逐渐查明。

含有氧化锰的井水混合在淤泥中，如果采用主成分为过氧化氢的淤泥清洗剂处理后，过氧化氢就会产生爆发性的分解，产生令人束手无策的氧气。从这次事故调查和先前的失败实践，证明了在本文的这种情况下，必须采取不同于普通清洗方法的必要性。

11. 正式开始清洗

为了防止过氧化氢发生爆发性的分解反应，伊藤日出生要求：首先在清洗箱中投入水垢清洗剂，清除夹套内的水垢，并对铁表面进行金属表面处理。回收清洗原液后，再重新注入干净水清洗淤泥。由于首先清洗了水垢，附着的淤泥只剩一点点，因而，本次清洗在极短的时间内就结束了淤泥的清洗，结果水垢和淤泥同时被清洗掉了。

清洗箱内循环的污垢清洗溶液以迅猛之势大量喷出。按照预料的情形进行清洗作业，就会觉得非常愉快，几乎忘了事故发生之初的慌乱和不知所措，以及由此引发的事故。

12. 由冷却水流量计查明清洗结果

用水清洗全部清洗回路后，让通常的冷却水连接至本来的冷却水系统配管。配管连接结束后，要通水检查接头是否漏水。在升压泵入口安装了冷却水流量计，确认流经流量计的水量增加。从通过的冷却水量增加量，确认清洗结果是良好的。

13. 操作盘显示确认

打开控制面板电源，确认升压泵温度显示正常，红色显示灯表示：在低温运转的正常范围内。看到红色光表示的温度，就对此次的清洗效果感到极为满足，故障终于得以圆满解决。

14. 现场调查事件薄的制作

从控制面板上读取清洗前后升压泵的温度，并记载在现场调查事件薄中。本次清洗最重要的问题——清洗中的水垢清洗剂与淤泥清洗剂的使用量、清洗剂投入顺序和清洗时间、废液处理量都要记录下来；产生爆发反应的原因——氧化锰和氧化铁混合在淤泥中的事实，也要记录在事件薄中。

本文译自2016.1《食品与科学》

Practical Examples of Chemical Cleaning: Cleaning Cooling Water Jacket of Booster Pump

Itoh Hideo
（Japanese Chemical Cleaning Counselor, Japan, 9990011）

In this paper, issues regarding cooling water jacket of booster pump is discussed. The crucial reason causing the exception of cooling water is identified through field investigation. A good cleaning effect has been achieved by applying the new cleaning scheme to clean the water jacket of the booster pump.

chemical cleaning; booster pump; cooling water jacket; sludge; hydrogen peroxide

TQ649

B

1672-2701（2017）07-46-05