循环水系统清洗预膜方案.docx

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循环水系统清洗预膜方案

循环水系统不停产清洗预膜方案

一、设备现状

宁夏宝丰能源集团有限公司200万吨/年的焦化项目循环水系统，包括化产循环水系统和制冷循环水系统，在循环冷却水系统中，冷却水在不断的循环使用过程中，由于温度升高、速度的变化、蒸发引起各种无机离子和有机物质的浓缩、冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂质的进入等多种因素的综合作用，循环冷却水系统及换热设备产生沉积物附着、设备腐蚀、微生物大量滋生以及由此形成的黏泥污垢造成堵塞管道等问题。

初冷器、终冷器经过长期连续运行水侧管路内壁结垢严重，致使冷却效果较差，已无法满足工艺使用，因此决定对换热冷却设备及循环水系统进行不停产清洗和预膜。

二、清洗内容

1、初冷塔、终冷塔机械清洗

2、换热器化学清洗

3、循环水系统清洗预膜

三、主要设计依据及技术参数

1主要标准依据

a、GB50050—95《工业循环冷却水处理设计规范》

b、HG/T2387-92《工业设备化学清洗质量标准》

c、JB8526-1997《高压水射流清洗作业安全规范》

d、HG/T3778-2005《冷却水系统化学清洗、预膜处理技术规则》

e、SH3505-19992《石油化工施工安全技术规程》

f、JGJ130-2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

2、主要技术参数

2.1、化产循环水

循环水量10050（最大11180）m3/h,

供水压力0.4MPa

回水压力0.2MPa

供水温度32℃

回水温度40℃

浓缩倍数3

2.2制冷循环水

循环水量4800（最大5200）m3/h,

供水压力0.4Mpa

回水压力0.2Mpa

供水温度32℃

回水温度40℃

浓缩倍数3

四、清洗方案

4.1初冷塔、终冷塔机械清洗

1、清洗原因

初冷器经过多年连续运行水侧管路内壁结垢严重，致使冷却效果较差，已无法满足工艺使用，为改善换热条件，对水侧（管内）管路采取高压水射流清洗技术进行清理。

2、清洗内容

2.1水侧管箱拆除、恢复

2.2通水管路清洗

3、施工方案

3.1施工技术准备：

熟悉设备竣工图纸及后期运行状况。

编制施工方案及安全环保方案并对施工班组进行技术交底。

清洗设备准备到位，外接水源接通，具备开阀即接水条件。

3.2施工步骤：

在清洗作业前对清洗对象及其垢层做必要的分析，确定清洗作业所需的工作压力和流量。

在流量许可的情况下，尽可能以较低的工作压力来完成清洗作业。

清洗准备工作完成后，泵操作者在得到喷枪操作者指令后方可开启清洗设备。

泵操作者在升压时应缓慢调节，以使喷头操作者适应射流反冲力的变化，一旦达到工作压力，在未得到调压指令时不允许进行大幅度调节，将喷杆伸进被清洗管件中足够长度，以免射流反射伤及操作者，反之，在喷头从管件中退出前，系统必须进行卸压，操作者通过脚动控制阀进行控制。

停机前先将压力下调，降压时须缓慢动作，以防反冲力突然消失而使喷头操作者失去平衡。

高压清洗完成后，封管箱前根据管箱尺寸规格制作石棉垫片，并将螺丝紧固牢靠。

4.2换热器化学清洗

由于生产运行过程中，水质、蒸汽品质不稳定，设备在高温、高压下运行，致使设备结垢,主要为Ca2+、Mg2+化合物.换热表面常有锈瘤附着,长于水垢微生物及粘泥一起沉积在传热表面,除了影响传热外,更严重的是助长某些细菌的繁殖,最终导致换热表面腐蚀穿孔而泄露。

部分换热器的换热介质为油，油在冷却器内被加热，在换热表面上被部分炭化形成积碳，另有部分油中杂质和油脚沉积于换热表面形成油垢，油垢形成时间越长，垢中积碳含量越高。

这些污垢会使换热器换热效率下降而达不到工艺要求，对生产运行安全造成严重影响，因此需要对该设备进行化学清洗。

（1）贫油冷却器

（2）煤气换热器（3）氨水换热器（4）废水冷却器、（5）溶液换热器（6）板换热器

换热器多数为不锈钢材质，不锈钢的主要化学成分为铁铬合金，并加入镍、钼、锰等金属，耐腐蚀力较好，但并非对所有化学药品都有抵抗能力。

所以，对不锈钢设备进行化学清洗时必须保证所用清洗剂不会对不锈钢造成腐蚀。

不锈钢经过化学清洗后，会被活化，必须进行钝化处理，或者所用清洗剂同时具有钝化作用，否则，会造成腐蚀隐患。

（1）冲洗。

往配液槽内注入清水开泵循环，检查系统有无泄漏，发现泄漏及时排除，并继续循环冲洗至水的浊度不再增加后排放。

（2）化学清洗

a、配液槽内注入适量清水，加入缓蚀剂，充分混合均匀后开泵循环。

b、往配液槽内缓慢注入不锈钢专用清洗剂，继续循环。

c、每60分钟测一次溶液浓度，并绘制浓度变化曲线，至曲线平缓时停止清洗并加入中和剂进行中和排放。

d、重新注入清水冲洗并加入钝化剂，调节冲洗回水出口PH在6—9。

化学清洗及缓蚀效果的检查，按国家行业标准HG/T2387-92〈〈工业设备化学清洗质量标准〉〉执行。

（1）清洗过程的腐蚀率检测

采用挂片失重法监测挂片腐蚀率：

碳钢≤6克/米2.时铜、不锈钢≤2克/米2.时

（2）清洗后检测除垢率大于95%，认为合格。

4.3、循环水系统的化学清洗预膜

循环水系统管网内、冷却塔内外、循环水池及换热设备处都有不同程度的粘泥、碎片、污垢、碳酸盐垢和微生物大量滋生以及由此形成的黏泥污垢堵塞管道非常严重，需进行化学清洗。

在换热设备表面保持清洁的前提下进行预膜，可保证预膜的效果。

通过系统的化学清洗，清除循环水系统换热设备、输水管线设备表面的油污、污垢、碳酸盐垢及锈蚀等产物，使金属表面洁净活化，便于预膜剂能迅速在其上形成完整致密的保护膜，抵抗循环水腐蚀介质侵蚀，抑制运行初期金属的高腐蚀速率。

并为提高日常处理综合效率提供基本保障。

根据药剂功能和加药顺序，清洗预膜步骤为：

a清除并分散粘泥、污垢等产物；

b清洗并消溶油污及锈蚀产物；

c复合清洗阶段；

d有机预膜阶段。

（1）清洗剥离:

因循环系统长时间运行管网内污泥堆积、垢类附着、锈蚀产物及新系统在安装过程中所带入的油污、浮锈、泥沙等，将危及今后的生产设备的安全运行，因此应对系统进行清洗剥离，去除管网内、冷却塔上及设备表面的附着物。

在清洗过程中，清洗剥离剂的投入量较日常的投入量要大。

另由于污垢被剥离落入水中，水中浊度、悬浮物增多，须配合使用分散剂使被清洗下的污垢不产生二次沉积。

该药剂含有表面活性剂，会产生泡沫，运行中如泡沫过多时，可适当加入少量的消泡剂。

（2）渗透除油清洗：

因循环系统其金属设备管线表面一般都会有安装过程带入的油污及运行中生成的锈蚀产物会造成不同程度的腐蚀。

为此在清洗剥离结束后，在系统中直接投加渗透浸润剂，继续循环清洗。

利用药剂的除油、渗透溶胀和分散作用去除油污，渗透、疏松和溶介锈蚀产物。

（3）复合清洗阶段：

在进一步清除系统设备表面的粘泥、油污及锈蚀产物后，直接在系统水池中投加具有清洗官能团的复合清洗剂，达到清除全管网内各种污垢产物。

（4）置换

清洗到达终点后开始进行置换，置换方式采用大排大补，尽量缩短置换时间。

当循环水浊度<15mg/L（接近补水水质），总铁<1mg/L,表示系统置换结束可直接进入预膜阶段。

（5）有机预膜阶段：

在进一步清除系统设备表面的粘泥、油污及锈蚀产物后，直接在系统水池中投加具有清洗官能团与防腐官能团的预膜药剂，使不同金属材质的设备表面形成致密的防腐膜。

（6）置换、排放：

先将清洗液排至最低水位（维持安全生产所需的水位），重新注水至正常水位，再排放至最低水位。

如此进行补排水置换。

直至水质符合正常运行要求。

为保证清洗预膜工作的实际效率，需对全过程进行相应的监测控制，并对最后结果进行检测，具体内容如下：

（1）监测分析项目:

操作步骤

监测

检测

项目

频率

清洗剥离

PH、浊度

每2~4小时/次

PH、浊度

渗透除油

PH、浊度

每2~4小时/次

PH、浊度

复合清洗

PH值、浊度、硬度、总铁

每1小时/次

PH值、浊度、

硬度、总铁

清洗预膜

PH、浊度、总磷

4小时/一次

挂入新挂片，检查成膜效果。

置换排放

PH、浊度、总铁

4小时/一次

1．PH=7.0~9.0

2．总铁〈1.0mg/L

3．浊度〈10mg/L

（2）监测腐蚀速率及预膜效果:

化学清洗及缓蚀效果的检查，按国家行业标准HG/T2387-92

〈〈工业设备化学清洗质量标准〉〉执行。

（1）监测挂片腐蚀率：

碳钢≤6克/米2.时铜、不锈钢≤2克/米2.时

（2）新挂片表面可见成膜色晕。

五、施工组织简述

1、本次清洗工程由厂家负责，遵循设备施工工艺及技术规律，采用先进施工技术，科学制定施工方案。

2、科学的安排施工项目，保证本工程生产的均衡性和连续性。

3、结合本工程特点，选择性能良好的机械设备，科学合理的配备生产要素，提高机械化程度，改善劳动条件，提高劳动生产效率。

4、结合本工程的施工特点，调集具有施工经验的专业队伍进场施工。

5、高效、有序、优质、安全、文明的组织施工。

严格按照ISO9002质量保证体系标准及程序，对施工过程实行动态管理和严密监控，力保本工程按期完成。

6、采用先进的施工组织管理技术，统筹计划，合理安排。

组织分段平行流水作业、均衡生产。

7、合理储存物资，减少物资运输量。

8、考虑到清洗工程不影响生产，在预制阶段可以连续生产，清洗阶段前期每天需要4-5个小时进行调节。

现场施工严格遵守场内的管理制度，所有作业必须取得作业票后才能进行。

9、合理的利用现有的场地进行施工，保证不影响正常生产。

清洗工程施工必须和生产进行协调。

六、检查与验收

1、每个工序项目完成验收都有双方施工技术负责人确认。

2、双方确认每天的循环清洗时间。

3、施工完成后，确认的数据交建设单位存档、备查。

4、双方确认竣工验收单。

七、责任分工

1、发包方责任

a、保证清洗时间，提供风、水、电。

b、监督检查施工质量，办理工程项目的检查验收手续，协助解决施工中出现的问题。

2、承包方责任

a、严格规范组织施工，确保工程质量、进度，完成工程承包内的所有内容。

b、严格执行安全作业规程，保证安全、文明施工，施工作业安全由承保方自己负责。

如在施工过程中发生安全事故，责任由承包方自负。