循环水化洗预膜方案.docx

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循环水化洗预膜方案

陕西神木化工循环水系统化学清洗预膜方案

一．前言

循环冷却水系统主要供气化、空分、合成、精馏等装置冷却用水，为了确保设备“长周期、安、稳、满”运行，对系统定期进行化学清洗，是改善换热效果行之有效的方法。

其主要处理过程：

杀菌、粘泥剥离处理→水置换

（一）→除锈除垢处理→水置换

（二）→预膜处理（或保膜处理）→水置换（三）→正常运行。

二．化学清洗方案

1．杀菌、粘泥剥离处理

通过大剂量氧化性杀生剂（杀藻剂JH-714）和非氧化性杀生剂（粘泥剥离剂JH-718）交替使用，通过不同的杀生作用把输水管线、冷却塔中填料、水冷器中的菌藻和粘泥剥离杀死，并使其脱落。

配方：

氧化性杀菌剂（杀藻剂JH-714）80-100mg/L

非氧化性杀菌剂（粘泥剥离剂JH-718）200mg/L

有机硅消泡剂（消泡剂JH-604）30-50mg/L

（1）加JH-714，根据浊度情况控制加药量，约80-100mg/L，持续时间12-24h，做好各项水质分析。

加药后浊度升到最高点后进行大排大补，使浊度小于15NTU后投加JH-718。

（2）投加JH-718时若空分装置运转可先投加80-100mg/L，再根据现场泡沫情况补加JH-712及10-30mg/L的JH-604；若空分装置已停，则可一次性冲击式投加200mg/L，根据现场泡末情况分次投加消泡剂10-30mg/L控制泡末。

（3）

进行杀菌、粘泥剥离处理后，做好时间—浊度曲线来确定剥离最佳切换时间。

（4）剥离工作完成后，排尽池内、管道内积水，为清理水池、管道做好准备工作。

2．除锈处理

通过有机酸对三氧化二铁等污垢作用生成易溶于水的离子，通过置换排放出系统使水冷器表面恢复原有状态，为预膜及正常运行创造一个良好环境。

配方：

清洗剂JH-308500-600mg/L

PH3.0–4.0

时间12–24h

（1）确认循环水浊度小于15NTU，按保有水量一次性投加JH-308300—400mg/L循环1h后，开始分析PH、总铁、浊度、Ca2+。

（2）运行过程中,若PH大于4.0时，用JH-308或浓硫酸调节pH值至3.0-4.0，维持运行12–24h。

（3）清洗过程中作好时间—总铁、以及时间—浊度、时间—Ca2+浓度曲线来确定清洗切换最佳时间。

（4）清洗结束后期让循环水自然回升于大于6.5或用NaOH调节PH至6.5–7.0。

（5）置换可采用大排大补或停车排放方式直至浊度小于15NTU，总铁小于1.0mg/L，转入预膜处理。

3．预膜处理

循环水系统用加大药剂用量的方法，在活化金属表面迅速形成一层完整的薄而致密的保护膜，这一处理称预膜，国外亦称基础投加，由于正常运行时，投加的药剂浓度仅能起到补膜作用，故预膜处理的好坏对整个水处理效果关系密切。

（1）预膜处理应具备条件:

工业水中钙离子浓度（以CaCO3计）大于50mg/L；

有一个清洁、活化的金属表面；

水中有足够的溶解氧；

保证预膜剂的的有效浓度。

（2）凡下列情况之一，系统要作预膜处理：

a.新装置开车投用前；

b.系统化学清洗（PH5.5）或未进行保膜处理。

c.年度大修后开车；

d.循环水系统停车96小时以上，未进行保膜处理。

（3）预膜处理配方及条件

预膜剂JH-606300mg/L

（碱）分散剂JH-225200mg/L

pH6.0–7.0

时间48h

（4）操作要点

a.确认循环水浊度小于15NTU；总铁小于1.0mg/L后才能实施。

b.按保有水量在泵吸入口一次性投加经溶解后的JH-606250mg/L。

（注意：

由于JH-606遇水易结块，投加时选择流速快处，或者边溶解边搅拌投加。

）

c.循环1～2h后，分析循环水中总磷含量，若循环水中总磷小于100mg/L，立即补加JH-606预膜剂，补加公式如下：

G（JH-606）=（实测总磷-控制总磷）×保有水量×10-3×A

A：

总磷折算成JH-606的系数。

d.若循环水pH＞7.0用浓H2SO4少量多次原则，调节pH6.0-7.0。

e.若调节PH＜5.5时，立即投加NaHCO3恢复到PH值6.0-7.0。

f.循环水浊度大于20NTU立即投加JH-225100mg/L，循环24h后，再补加JH-225。

g.监测挂片：

挂入经处理后监测挂片3～5片于吸水池中。

（5）预膜效果评价

在预膜同时采用挂片来检查预膜效果好坏是行之有效的方法，目前已被广泛采用。

a.挂片试验：

可采用I型50×25×2mm式或II型72.4×11.5×2mm的20号碳钢（A3）冷却水化学处理标准腐蚀挂片。

b.试片处理可按中石化《冷却水分析和试验方法》中412–试件制备处理和评价法进行。

c.预膜及正常运行测试片应按放在专用挂片架子或放置在冷却水回管线上。

d.沉淀膜耐蚀性能检验方法:

A法：

将15gNaCl和10gCuSO4溶于100mL水中，将此溶液滴于经预膜处理及未作预膜处理试片上，同时测定试片上出现的红点所需时间，二者时间差越长，表示预膜效果良好，一般二者时间差大于6s为良好。

B法（目测法）：

经预膜后挂片用滤纸吸干，用肉眼观察试片表面应有明显五彩色晕。

4．清洗预膜实施过程及分析项目和频率

工序

工艺措施

分析项目和频率

准备工作

1.化学清洗药剂到达加药现场。

2.停止投加其它水处理剂。

3.检查各类阀门关闭情况，停运旁滤器。

4.派专职人员协调化学清洗过程中有关事宜。

5.协调好分析人员及加药人员

清洗前

测：

PH

浊度

总铁

Ca2＋

一次

杀菌、粘泥剥离处理

JH-7141000kg

JH-7182000kg

JH-604500kg

测：

PH4h/次

浊度4h/次

视情况增加分析次数

置换

（一）

用大排大补方式置换至浊度小于15NTU

测：

PH4h/次

浊度4h/次

视情况增加分析次数

除锈除垢

处理

JH-3086000kg

测：

PH2h/次

浊度4h/次

总铁4h/次

Ca2＋4h/次

置换

（二）

用大排大补方式置换至浊度小于15NTU、总铁小于1.0mg/L

测：

PH4h/次

浊度4h/次

总铁4h/次

预膜

处理

JH-6063000kg

JH-2252000kg

测：

PH4h/次

浊度4h/次

总铁4h/次

总磷4h/次

置换（三）

用大排大补方式置换至浊度小于15NTU、总磷小于10mg/L

测：

PH4h/次

浊度4h/次

总铁4h/次

总磷4h/次

正常运行

预膜结束转入正常运行

按原检测项目及分析频率进行检测

供排水车间

2007年5月

循环冷却水的处理过程分为：

A、人工清扫B、系统水洗C、系统化学清洗D、系统预膜E、正常运行

工厂在建成投产前，为清除与冷却水接触的管道和热交换器中的油污、焊炸、锈瘤、泥砂以及碎屑等杂物，常需要进行一些清洗工作。

当工厂投产运行一定时间后，冷却水在运行过程中受物理或化学条件的影响，或冷却水水质处理不理想，常会产生一些生物粘泥和盐类沉积物以及腐蚀产物等，这些污染物直接影响热交换器的换热效率和管道过水面积，因此必须进行系统水洗和化学清洗。

这两种不同阶段的清洗都是为了维护工艺正常操作和保证热交换器的最佳冷却效率的有效措施，清洗还是冷却水系统预膜处理的必要条件。

1人工清扫

向循环冷却水系统注水前人工清扫集水池，彻底清除池中的泥沙等一切杂物，这一步很重要。

2系统水洗

2.1、向集水池补水，不必完全补满，只需足够的水供循环泵抽吸即可；

2.2、开启循环泵，并将循环量提至最大；

2.3、在水洗过程中，每20分钟分析一次浊度，并绘制变化曲线；

2.4、随着循环时间的延长，循环水的浊度会升高。

当其升至最高时，可停止水洗，将水排干，这步操作需要24小时左右；

2.5、如果水洗浊度上升并不明显，可直接进入下一步操作；

2.6、说明

a、水洗期间如果浊度上升明显最好水洗结束后将水放干，再次清扫集水池，为下一步预膜和正常运行提供有利条件；

b、如果循环水的浊度低于20mg/L的话，可以直接进行化学清洗操作。

3系统化学清洗

3..1化学清洗的目的

全系统化学清洗的目的是将系统中所有换热器中的油污、腐蚀产物、污垢等清洗干净，提高系统换热效率，并使其表面得到活化，为预膜打好基础。

3.2化学清洗的步骤

粘泥剥离→除垢及腐蚀产物→置换→预膜→置换→正常运行

4.3.3化学清洗所用药剂及用量

药剂名称

数量（Kg）

Z-33E清洗剂

800

Z-34消泡剂

600

3.4清洗分析项目及频率

3.4.1粘泥剥离

3.4.2除垢及腐蚀产物

3.5清洗操作

3.5.1准备工作

（1）成立在线清洗小组，协调解决清洗过程中出现的问题，对清洗中需特别关注的部位，要定时、定员观察，发生意外情况应及时采取措施。

（2）对循环水系统加药装置（人工加药除外）、排污阀门、补充水阀门、PH仪表、补、排水流量计等逐一确认，使其能满足清洗时加药、排污和补水需要，若不能满足，应采取临时措施。

（3）将化学清洗及预膜所需药品运到现场，调试好加药装置（人工加药除外），按要求作好各项分析准备，在清洗前一天呈待命工作状态。

3.5.2化学清洗

（1）首先查看集水池液位，调整循环水池液位到安全水位，并使循环冷却水流量到最大；

（2）分析循环冷却水中PH、浊度、碱度、总铁及硬度；

（3）在清洗过程中，所有进水换热设备必须开启阀门至最大，以保证清洗效果；

（4）根据系统贮水量向系统首次投加Z－33E220kg。

循环一小时后，分析检测循环水系统的PH值；

（5）如果循环水的PH高于控制指标，则应继续补加清洗剂，且清洗剂Z-33E应缓慢投加，并应随时监测循环水的PH值，使其控制在5.0以上；

（6）如果清洗剂Z-33E用完，而循环水的PH高于控制指标，则用工业级硫酸调节循环冷却水PH在控制指标范围内；

（7）如果系统比较脏，所以在清洗进行到6小时左右时，清洗下来的各种产物比较多，水的浊度比较高的情况下，应对系统进行排放，然后再重新补水，继续补加清洗剂。

这样做的目的是防止被清洗下来的各种成份的浓度过高而产生二次沉积，另一个目的是延长清洗时间，完成对系统的彻底清洗，具体清洗时间应根据总铁变化情况而定。

当指标不再上升时可停止清洗，一般清洗时间为24小时左右，具体视清洗状况而定；

（8）清洗期间会有少量泡沫产生，此时可适量投加Z-34消泡剂进行消泡，投加浓度一般为100ppm左右，但完全消去泡沫是没有必要的；

（9）清洗期间尽量不排污、不补水，以免降低清洗剂的浓度。

如浓度降低应及时补加清洗剂；

（10）化学清洗时间应根据系统浊度、总铁度变化而定，一般清洗时间为24小时。

（11）清洗结束后尽量将水排空，然后再补充一次水进行置换，置换至系统总磷小于30ppm、浊度小于15ppm，即可停止置换，进入下一步操作，否则应控制循环水PH在7~8（用硫酸调节）之间对系统进行置换。

（13）说明：

a、分析频率可根据需要适当调整。

b、在化学清洗过程中，如果由于清洗剂投加量过大导致循环水PH低于5.0以下时，应向系统投加适量的液碱或对循环水系统进行适当的置换，保证循环水的PH在控制指标范围内；

3.5.4在清洗期间控制分析如下项目：

分析项目

分析频率

控制指标

PH

1h/次

5.0~6.5

浊度

2h/次

绘制曲线是否趋向平稳

总磷

4h/次

>60ppm

正磷

4h/次

绘制曲线是否趋向平稳

总铁

4h/次

绘制曲线是否趋向平稳

Ca或总硬

4h/次

绘制曲线是否趋向平稳

3.5.4.1在化学清洗过程中，水质分析由甲、乙双方合作进行，且以甲方为主。

3.5.4.2在化学清洗过程中，向系统加药由甲、乙方完成，以乙方为主。

4.4系统预膜

4.4.1预膜的目的

预膜处理是为了保护金属表面免遭腐蚀，而利用化学药剂中的某些成份与冷却水中的两价金属离子（如Ca2+、Zn2+、Fe2+等）形成络合物，在金属表面上形成一层非常薄的、致密的防护膜，牢固地粘附在金属表面上，从而抑制冷却水对金属的腐蚀，也包括防止微生物的腐蚀，这种膜常被称为保护膜或防蚀膜。

实践证明，冷却水系统的清洗与预膜处理是减少腐蚀、提高热交换效率、延长设备使用寿命和保证长期连续生产的有效措施之一，因此清洗与预膜是当前冷却水系统处理不可缺少的重要环节。

4.4.2预膜质量的要求

预膜碳钢试片表面无锈迹、试片在阳光下观察有明显的色晕。

循环水清洗预膜方法

目的

为了延长换热设备的使用寿命，减少换热设备的腐蚀和结垢的产生，提高换热效率，保证满负荷、长周期的运转，在开车正常投药前要进行循环冷却水系统清洗和预膜工作。

一、

方法

处理过程分三步进行，第一步：

投加高效清洗剂进行化学清洗，去除冷却塔填料、换热管和输水管线内的浮锈和油污；第二步：

投加预膜剂，在金属表面形成保护膜；第三步：

投加正常运行的阻垢剂和杀菌剂。

二、

药剂

KW-581杀菌粘泥剥离剂

KW-620金属锈垢及水垢清洗剂

KW-820有机硅高效消泡剂

工业级硫酸（92%以上）

KW-650预膜剂

KW-320分散剂

三、

步骤

（一）化学清洗

1、

在操作平台，向集水池投加130公斤KW-581；50公斤KW-320；

2、

加药完毕后，闭路循环24小时，视浊度情况进行排放，大约排放一天；

3、

排放置换结束后，在操作平台向集水池投加150公斤KW-320，加药完毕30分钟后，向集水池缓慢均匀撒入100公斤KW-620，调节循环水PH值5.0-5.5；

4、

在清洗过程中，不断根据PH值投加KW-620，保持循环水PH值5.0-5.5，大约要消耗500公斤KW-620（如KW-620用完，则用工业级硫酸进行调整）；

5、

闭路循环运行24-48小时，当总铁、钙离子、浊度上升趋势减慢或不再上升时，停止清洗；

6、

开大补水阀和排污阀，进行循环水置换（液位保持2.6米），直至循环水浊度小于10mg/L，总无机磷低于25mg/L，停止置换，关闭补水阀和排污阀，化学清洗结束；

7、

化学清洗期间应分析监控项目：

项

目

频

率

控制指标

PH

1次/0.5小时

5.0-5.5

浊

度

1次/4小时

观察是否趋向平稳

总

铁

1次/4小时

观察是否趋向平稳

Ca2+

1次/4小时

观察是否趋向平稳

总无机磷

1次/4小时

≥50mg/L

（二）预膜处理

1、

打开无阀滤池进水总阀，投运旁滤系统，保持水池液位2.6米；

2、

向集水池投加KW-650预膜剂400公斤，用工业硫酸调节PH值5.5-6.5；

3、

加药完毕4小时后，向集水池投加125公斤KW-320分散剂；

4、

运行过程中，如发现总无机磷小于指标时，继续投加KW-650预膜剂，投加量按下式计算：

KW-650投加量=（P-P1）*5.52（kg）

P：

要求控制总无机磷浓度（mg/L）

P1：

实测总无机磷浓度（mg/L）

5、

运行48小时后，开大补水阀和排污阀，进行循环水置换（液位保持2.5米），直至总无机磷低于5mg/L，停止置换，投入正常运行。

6、

预膜处理期间应分析监控项目：

项

目

频

率

控制指标

PH

1次/1小时

5.5-7.0

浊

度

1次/4小时

≤15mg/L

总

铁

1次/4小时

不控制

总无机磷

1次/4小时

120-180mg/L

注：

预膜合格标准：

1）目测，表面有均匀的七彩膜。

2）5%硫酸铜检膜液检测，显色时间大于20s。

清洗、预膜排放严格控制PH

5.5-7.0

（三）正常运行

1、

KW-413阻垢缓蚀剂的投加

KW-413的日常投加用加药槽，计算好每天的用药量用水稀释后连续均匀的加入。

M×P

X=

kg/天

1000×K

式中：

M——补充水量m3/天

K——浓缩倍数

P——投加浓度mg/L

KW-413浓度=（总磷－正磷）×12.0

2、

S-7207杀菌灭藻剂的投加

每天投加S-7207杀菌灭藻剂10公斤，循环水余氯量0.5-1.0mg/L