清洗預膜在煉化循環(huán)冷卻水處理中的應用

摘要：文中介紹了清洗預膜的基本原理、清洗預膜對循環(huán)水系統的作用。通過(guò)對大慶煉化公司第二循環(huán)水場(chǎng)的清洗預膜的實(shí)際操作，證明清洗預膜在循環(huán)水系統中的應用有顯著(zhù)效果。

關(guān)鍵詞：清洗；預膜；冷卻水；循環(huán)水系統；腐蝕

在化工生產(chǎn)循環(huán)水系統中，由于水的溫度不斷升高、水流速度的變化、水的蒸發(fā)、水中各種無(wú)機離子和有機物質(zhì)的濃縮、冷卻塔和冷卻池在室外受到陽(yáng)光照射、風(fēng)吹雨淋、塵土泥沙的進(jìn)入以及設備結構和材質(zhì)等多種因素的綜合作用，會(huì )產(chǎn)生比直流冷卻水系統更為嚴重的沉積物的附著(zhù)；另外，換熱器一旦發(fā)生腐蝕或結垢，尤其是局部腐蝕的發(fā)生，將使換熱器很快泄漏并導致報廢，給生產(chǎn)帶來(lái)巨大的損失。因此，定期對水進(jìn)行處理和對設備、管線(xiàn)的清洗預膜是十分必要的。

1 清洗預膜在煉化公司循環(huán)水系統的應用

清洗預膜是指用有機酸、有機分散劑等化學(xué)藥劑，通過(guò)化學(xué)作用將附著(zhù)在循環(huán)冷卻設備和管線(xiàn)中的水垢、粘泥、油污、沉積物進(jìn)行溶解、疏松、剝離，使設備表面清潔，然后在循環(huán)水系統中投加預膜劑，在活化的金屬表面預先生成一層完整的耐腐蝕的保護膜”[1]。

大慶煉化公司動(dòng)力廠(chǎng)第二循環(huán)水系統循環(huán)水量8 kt／h，主要為二套常減壓、重整及化工裝置供水。由于該系統采用的補充水的特點(diǎn)是堿度高、硬度小的腐蝕型水，系統主要為煉油裝置配套，在日常生產(chǎn)運行時(shí)難免出現漏油現象，油進(jìn)入循環(huán)水系統會(huì )造成系統的水質(zhì)惡化，并導致粘泥產(chǎn)生，對生產(chǎn)裝置中的冷換設備和管線(xiàn)造成腐蝕，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。針對該情況，2002年7月中旬，利用停工檢修的時(shí)間采用化學(xué)清洗有效去除污垢和銹瘤，并通過(guò)預膜的實(shí)施，使換熱設備和循環(huán)水管線(xiàn)增強了抗腐蝕能力，為保證裝置連續穩定長(cháng)周期運行奠定了基礎。

系統清洗預膜共分3個(gè)階段實(shí)施。

1．1 除油處理

通過(guò)投加油垢清洗劑DQ一504對乳化油及水冷器填料等處油污和破乳、滲透作用，使之形成小顆粒的浮油，通過(guò)溢流排出循環(huán)水系統。

2002年7月14日，關(guān)閉排污閥，按系統保有水量一次性投加DQ一504油垢清洗劑2 000 kg，運行2 h后開(kāi)始分析pH值、濁度、總鐵含量，24 h后水的濁度由1 1．33 mg／L增加68．4 mg／L，總鐵含量由0．81 mg／L增加到3．7 mg／L。2002年7月16日開(kāi)始系統置換，數據見(jiàn)表1。

從表1看出，第一階段除油處理，水質(zhì)濁度、Ca2+、總鐵明顯上升，并且水池上面出現浮油，說(shuō)明除油效果很好。

1．2 化學(xué)清洗

目的與作用：是用DQ一501清洗劑對系統中產(chǎn)生的銹、碳酸鈣等污垢作用生成易溶于水的離子，通過(guò)系統置換將溶于水的各種雜質(zhì)離子排出循環(huán)水系統，使系統設備的金屬表面清潔光亮回。

2002年7月17日11：00加入DQ一501清洗劑12 t，13：30投加完畢后，水逐漸由澄清透明變成渾濁，14：50用硫酸調節水的pH，使其控制在3．0～5．0之間，充分發(fā)揮DQ一501清洗劑的性能。清洗分析數據見(jiàn)表2。

從表2看出，經(jīng)過(guò)DQ一501的化學(xué)作用Ca 到達100 mg／L左右就穩定不變，說(shuō)明水系統中沒(méi)有多余的碳酸鈣與DQ一501反應生成游離Ca ；從總鐵分析pH值穩定控制后，使鐵離子迅速上升，且再到達一個(gè)穩定平臺；從現象分析，水質(zhì)由開(kāi)始的澄清透明變成渾濁，并且逐漸變成乳白色，也充分說(shuō)明DQ一501除垢除銹效果很好。

1．3 預膜處理

循環(huán)水系統的預膜是碳鋼防腐的重要手段之一。預膜的目的是對進(jìn)行化學(xué)清洗后尤其是酸洗后處于活化狀態(tài)的新鮮金屬表面，或其保護膜曾受到重大損傷金屬表面上，在設備投入正常運行之前預先生成一層完整的而耐腐蝕的保護膜。為了提高緩蝕劑的成膜效果，常在循環(huán)水開(kāi)工初期投加較高的緩蝕劑量，待成膜后，再降低藥劑濃度維持補膜，即所謂的正常處理I 。這種預膜處理，其目的是希望在金屬表面上能很快地形成一層保護膜，提高緩蝕劑抑制腐蝕的效果。

2002年7月22日10：00開(kāi)始在系統中投加DQ一503分散劑1 250 kg，13：00開(kāi)始投加DQ一502預膜劑3 000 kg，用硫酸調節pH值控制在6．0～7．0之間，使其在活化金屬表面迅速形成一種薄而致密的保護膜。18：00在塔內掛掛片，分析數據見(jiàn)表3。

從表3看出，預膜后，試片表面光滑無(wú)銹蝕，成膜薄而致密，并且均勻，從掛片觀(guān)察，掛片上出現明顯的淺藍色光暈。

1．4 清洗預膜的效果評價(jià)

預膜效果的評定目前尚無(wú)有效的定量測試方法，但可以采用硫酸銅溶液法進(jìn)行定性評定。采用CuSO4一NaC1法進(jìn)行檢驗，從碳鋼掛片檢驗情況看：預膜48 h，掛片表面較干凈，有明顯的色暈，經(jīng)CuSO4一NaC1檢驗，銅的析出時(shí)間較長(cháng)，均為30 S以上，且試液滴上后能迅速擴散，說(shuō)明成膜致密，表面光滑；而沒(méi)有經(jīng)過(guò)預膜的掛片，試液滴上只有4 S就出現紅點(diǎn)，并且試液滴到掛片上不會(huì )流動(dòng)，預膜與未預膜差別較大，由此可以斷定清洗預膜技術(shù)是可行的。

2 結論

(1)清洗預膜可以使循環(huán)水系統得到很好的清洗，特別是粘泥、碳酸鈣及鐵銹的去除效果理想，實(shí)際運行結果表明該技術(shù)有推廣價(jià)值。

(2)在同一個(gè)系統中，經(jīng)過(guò)預膜和未經(jīng)預膜的設備，在使用同樣的緩蝕劑情況下，其緩蝕效果卻相差很大。預膜后的腐蝕速度明顯低于未預膜的腐蝕速度。實(shí)施預膜，可以降低循環(huán)水對鋼質(zhì)設備及管線(xiàn)的腐蝕速率，減少設備的腐蝕，延長(cháng)設備的使用壽命。因此，循環(huán)水開(kāi)工初期的預膜工作必須要給以高度重視。

(3)循環(huán)水系統除了在開(kāi)工時(shí)必須要進(jìn)行預膜外，在發(fā)生以下情況時(shí)也需進(jìn)行重新預膜：①年度大檢修系統停水后；② 舊的換熱器或冷卻水系統清洗，尤其是酸清洗之后；③停水40 h或換熱設備暴露在空氣中12 h；④從現場(chǎng)控制來(lái)看，若pH值控制根據現場(chǎng)在線(xiàn)監測值和化驗分析pH值，采取平均值控制在6。0～7。0之間，則成膜效果更好。

參考文獻：
[l]祁魯梁，李永存，楊小莉冰處理藥劑及材料手冊[M]，北京：中國石化出版社，2000：23—25。
[2]嚴瑞遁，水處理劑應用手冊，(第二版)[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社．2003：57—59。
[3]周本省，工業(yè)水處理技術(shù)，(第二版)[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社2005：34—36。來(lái)源：谷騰水網(wǎng) 作者: 岳明麗