浅析炼油化工装置换热器泄漏对循环水场的危害及泄漏 检测方法和处理方案

田殿军

摘 要：炼油化工装置换热器泄漏对循环水场运行危害极大，通过对泄漏的监控手段及迅速查找泄漏源的方法及时发现泄漏源。同时通过化学药剂的处理防止循环水水质恶化，确保循环水场平稳运行。

关键词：换热器；泄漏；危害；处理方案

1 前言

炼油化工装置换热器在运行过程中发生泄漏是经常发生的生产问题，换热器泄漏后有机物进入循环水系统将迅速导致循环水水质恶化，对循环水场运行危害极大，通过对泄漏的监控手段及迅速查找泄漏源的方法及时发现泄漏源。同时通过化学药剂的处理防止循环水水质恶化，确保循环水场平稳运行是急需解决的生产问题。

2 常见泄漏介质及危害

炼油化工循环冷却水系统有可能泄漏的工艺介质大都是各种油类及芳烃类，润滑油等碳氢化合物。

2.1 碳氢化合物介质泄漏的危害

水中的有机物料更成为微生物的营养源，同时会与氧化性杀菌剂起反应，造成余氯消失。在合适的条件下往往造成微生物爆发性的污染，造成系统平衡破坏、微生物滋生严重，大大降低换热器效率；有些物质难容于水，会使循环水成乳化状态，浊度大大增加，水体发白。如果处理不及时，会在软垢和微生物粘泥下造成严重的腐蚀，对设备造成不可逆转的损害；难溶性碳氢化合物的泄漏会直接附着于系统内壁，吸附大量悬浮物，成为软垢（沉积）的基础；

2.2 油类泄漏的危害：

油会在大部分的金属表面上形成一层油膜，油膜导热性极差，从而影响设备的传热效果；油膜粘附于管壁后，阻止了缓蚀剂和金属表面的接触，使保护膜不能形成或保护膜不完整而导致局部腐蚀；油是微生物的营养源，由于油的存在将增加微生物的活性，在油污下面厌氧的硫酸盐还原菌能迅速繁殖，形成含油的黑色粘泥；油污还是一种污垢的粘结剂。在金属管壁上粘附了油污，就会使原来浮在水中的微生物粘泥、灰尘、泥沙等在这一区域结合，形成污垢；增加了水的耗氧量，影响了氧化性杀菌剂的效果。

3 泄漏的监控手段

3.1 迅速查找到泄漏源的方法

发生泄漏后，首先应找出泄漏的换热器，及时从系统中切除，主要查漏方法有六种：

pH监测法：

如果泄漏的物料有明显的酸碱性，可以利用pH值来确定换热器是否发生泄漏，基本上可以非常快速地锁定目标设备，并且pH的分析非常方便，易于操作。

油含量监测法

如果泄漏的物料为较重组分的油，如轻柴油、重柴油等，通过换热器出人口油含量的差值，判断换热器是否发生泄漏。通常来说，油含量升高时，系统浊度也会明显升高。在装置的总回水管增设在线 油含量分析仪，可以及时明确地发现油料的泄漏。

COD监测法：

COD的多少反应了循环水中有机物的含量。炼油厂泄漏的介质基本为有机物，因此通过监测目标换热器出入口COD值能很直观地判断出换热器是否发生泄漏。

余氯监测法

当冷却水中有氨、硫化氢、二氧化硫等物质时，氯会与水中的这些物质发生反应，氧化性杀菌剂的消耗量将会增加，在投加量不变的条件下，余氯会下降或监测不出，而泄漏设备进出口的余氯变化会更加明显。通过投加氧化性杀菌剂，提高系统余氯浓度，监测目标换热器出人口余氯值，余氯值衰减量大的换热器可以判定为泄漏的换热器。这种监测方法快速、方便、简洁，判断准确。

浊度监测法

如果泄漏时系统浊度变化异常，说明泄漏介质会对水体浊度产生重大影响，而泄漏设备进出口的浊度变化会更加明显。因此，测试设备进出口的浊度变化会很好地判断设备是否发生了泄漏。

利用特定的仪器监测

利用这种仪器采集目标换热器出人口的气体，对采集的气体进行色谱分析，根据检测结果判断换热器是否泄漏，泄漏的是何种介质。这种监测方法气体采集时间较长，但准确度较高。

4 应急处理方案概述

4.1 应急处理的化学机理

通常使用的化学处理方法一般是采用除油剂将水中的油品均匀分散乳化而改性，或利用集油剂把水中的油品集合成一层厚油漂浮水面，通过水质的置换、隔油等方法加以去除。此方法存在清洗耗水量大和二次污染问题。

另外，常用的生物化学处理方法则是利用生物酶制剂，通过氧化、脱氨、脱卤、羟基化、脱碳、水合等一系列的生物和化学作用，使原粘性的、团块的油块，变性成为松散的、非粘性的物质，随循环水的排污而带出系统。并通过氧化作用刺激脂肪油脂分子瓦解，加快自然微生物的消化进程，使原来较大的有机物粒子分解为越来越小的粒子，直到基本元素。但其存在着与水稳剂的配伍（协同）性问题，以及清洗时间较长等不足之处。

4.2 应急处理过程

由于清洗剥离过程时间较长，并且要求较为严格，具体过程如下：

对于可能出现的介质泄漏，首先需要加强监测，及时发现并尽快消除；对于大剂量的泄漏，首先通过大排大补置换水中的碳氢化合物，并通过溢流等措施去除漂浮与水面上的泄漏物质；对于微量泄漏，或大量泄漏大量置换后，需要采取清洗剥离的方法去除残余在系统内的有机污垢及污染物，生物粘泥等；关闭排污阀，提高系统循环量，保证满管高液位运行，以确保药剂到达所有部位；冲击性投加Bulab8012，浓度40～60mg/L，调整漂白水投加量（根據实际余氯值适当调整投加量），维持余氯0.5～1.0mg/L，维持时间6～12小时；；余氯低于0.5mg/L后，冲击性投加Bulab 6158，浓度30～50mg/L；同时投加并保证系统中缓蚀阻垢剂浓度在正常控制范围内；当水体中浊度、总铁等指标稳定或无明显上升，即视为达到本次处理终点；以最大排污量排污置换；置换后，循环水CODMN<30mg/L，浊度<10NTU。执行初次投加，恢复正常运行。

5 小结

炼油化工装置换热器的泄漏对循环水场的冲击是客观存在的问题，如何能更快的发现问题，并采取切实可行的措施防止循环水水质出现恶化，是公用工程循环水系统始终面临的难点问题。我们将继续探索更好的技术和方法，持续提升循环水场运行管控能力和水平。