2.5結(jié)垢不清洗的危害及影響

2.5.1結(jié)垢使設(shè)備熱交換效率大幅下降，能源消耗大幅增加，生產(chǎn)成本上升熱交換設(shè)備中結(jié)生的污垢，隨著化學(xué)成分的不同，其導(dǎo)熱系數(shù)也有較大的差異。污垢的導(dǎo)熱系數(shù)一般在為0.4-0.6kcal/(m•h•Y)之間⑴即0.464~0.696W/(m•K),僅為鋼鐵導(dǎo)熱系數(shù)的1/40~l/80o是銅導(dǎo)熱系數(shù)的1/300。也就是說,1mm厚水垢的傳熱能力和40~80mm厚鋼板＞300mm厚銅板養(yǎng)不多。

由于污垢的導(dǎo)熱系數(shù)極小，結(jié)垢會(huì)嚴(yán)車影響熱交換設(shè)備的傳熱性能，使生產(chǎn)能源消耗量大幅度上升。國(guó)內(nèi)外大量熱工試驗(yàn)結(jié)果表明,設(shè)備傳熱表面積結(jié)1mm厚水垢，熱交換設(shè)備就會(huì)多消耗8%~10%的能源。也就是說,1mm厚的水垢，可以使燃煤鍋爐多燒10%的煤炭，從而導(dǎo)致工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)成本費(fèi)用大幅度上升。

2.5.2結(jié)垢使換熱設(shè)備熱傳導(dǎo)工況惡化，傳熱面超溫過熱，引發(fā)鼓皰、裂紋、爆管等安全事故

由于污垢的傳熱能力級(jí)差，設(shè)備傳熱面結(jié)垢后，高溫側(cè)的溫度不能被快速傳導(dǎo)到低溫介質(zhì)中，使傳熱面金屬壁溫持續(xù)上升并達(dá)到蠕變溫度。當(dāng)金屬壁溫達(dá)到或超過蠕變溫度后，金屬的機(jī)械性能(如韌性、塑性)明顯惡化，抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度大幅度下降，很容易被高溫?zé)龘p變形。在設(shè)備帶壓運(yùn)行的狀態(tài)下,過熱管壁因耐壓強(qiáng)度大幅下降而出現(xiàn)鼓皰、裂紋、泄漏甚至爆管的運(yùn)行安全事故。根據(jù)國(guó)內(nèi)部分省市技術(shù)監(jiān)督部門的統(tǒng)計(jì)，鍋爐事故中因結(jié)垢和水質(zhì)引起的事故占到了60%以上。

2.5.3結(jié)垢會(huì)引發(fā)垢下腐蝕損傷，造成設(shè)備穿孔泄漏，縮短設(shè)備使用壽命

熱交換設(shè)備傳熱面結(jié)生的水垢，其密度、厚度和化學(xué)組成通常呈不均勻狀態(tài)，這種不均勻的污垢覆蓋，造成了金屬表面電化學(xué)不均勻性，很容易引發(fā)電化學(xué)腐蝕反應(yīng)。結(jié)垢還會(huì)使水中的某些腐蝕成分如H*、OH-、Cl-、Mg2+、s2-等在垢下金屬面富集并產(chǎn)生化學(xué)腐蝕反應(yīng)。腐蝕的結(jié)果是局部金屬被損傷減薄,腐蝕可以達(dá)到穿透設(shè)備鋼板，使設(shè)備泄漏、破損甚至達(dá)到失效的程度，從而使設(shè)備維修費(fèi)用增加。腐蝕嚴(yán)重時(shí),會(huì)使設(shè)備提前報(bào)廢。

2.5.4結(jié)垢會(huì)使生產(chǎn)工藝不穩(wěn)，影響產(chǎn)品品質(zhì)，引發(fā)質(zhì)量事故

熱交換設(shè)備結(jié)垢后，由于傳熱效率下降，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的加熱或冷卻工況惡化，進(jìn)而影響到生產(chǎn)工藝過程,儀表指示失靈，溫度壓力指標(biāo)偏離工藝設(shè)計(jì)要求，設(shè)備運(yùn)行參數(shù)發(fā)生改變，生產(chǎn)工藝不穩(wěn),終使產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量下降,次品率增加。嚴(yán)重時(shí)還可能中斷生產(chǎn)，造成計(jì)劃外停產(chǎn)。

3清洗方法

根據(jù)清洗方法的不同，主要清洗方法為物理清洗和化學(xué)清洗。利用力學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)，電學(xué)、熱學(xué)的原理,依靠外來能量的作用，如機(jī)械摩擦，超盧波、負(fù)壓、高壓沖擊，紫外線,蒸汽等去除物體表面污垢的方法叫物理清洗;依靠化學(xué)反應(yīng)的作用，利用化學(xué)藥品或其它溶劑清除物體表面污垢的方法叫化學(xué)清洗。如用各種無機(jī)或有機(jī)酸去除物體表面的銹跡、水垢，用氧化劑去除物體表面的色斑，用殺菌劑、消毒劑殺滅微生物并去除霉斑等。物理清洗和化學(xué)清洗都存在著各自的優(yōu)缺點(diǎn)，又具有很好的互補(bǔ)性。在實(shí)際應(yīng)用過程中，通常都是把兩者結(jié)合起來使用,以獲得更好的清洗效果。

4清洗劑的選擇

工業(yè)清洗劑的選用原則為：(1)良好的去污能力;(2)對(duì)清洗對(duì)象無不良影響；(3)質(zhì)量穩(wěn)定;(4)價(jià)格低廉。

國(guó)內(nèi)外工業(yè)清洗劑品種繁多，但沒有萬(wàn)能型的清洗劑，一般均為用型，應(yīng)針對(duì)清洗對(duì)象的材質(zhì)、清洗要求的不同，污垢的不同等，好應(yīng)作工藝試驗(yàn)，才能選用。但在選用時(shí)應(yīng)綜合考慮并研究分析以下幾點(diǎn)：

清洗劑的主要成分；

清洗劑各項(xiàng)物理性能；

清洗劑的主要特征及注意事項(xiàng)；

清洗劑的適用范圍(主要用途，污垢對(duì)象等)；

清洗劑的清洗條件,方法與實(shí)施可能性；

（6）排液與廢液處理方法；

（7）清洗劑的成本；

（8）有關(guān)清洗的法規(guī)等。

4.1凝汽器膠球清洗裝置的藥劑選擇

清洗凝汽器換熱器時(shí)先確定好清洗部位，確定好凝汽器換熱器材料,取樣分析后,根據(jù)凝汽器換熱器材質(zhì)及結(jié)垢程度選擇試劑,對(duì)于碳鋼材質(zhì)以碳酸鹽垢及鐵銹為主時(shí),一般選擇鹽酸做主酸洗液效果較好，出于安全考慮也可選擇有機(jī)酸氨基磺酸做為主洗酸劑;對(duì)于不銹鋼來說一般選擇硝酸為佳清洗酸劑，同樣出于安全角度考慮式根據(jù)實(shí)際情況也可選擇酸性溫和的氨基磺酸作為主洗酸劑。在一些特殊情況下,主要是指清洗材料可能存在缺陷或者比較薄或者其他的特殊情況時(shí),就要慎重考慮，比如清洗銅材料凝汽器換熱器時(shí)候,一定要注意是哪種銅材質(zhì)。黃銅尤其要注意，黃銅主要成分為銅,其次鋅的含量相當(dāng)高，為了防止“脫鋅”現(xiàn)象發(fā)生,對(duì)酸洗液選擇盡可能濃度較低，一般緩蝕劑同時(shí)保護(hù)銅、鋅兩種金屬效果較差。故在操作過程中采取溫和清洗方式，即低濃度、短時(shí)間、小流速，常溫清洗比較好。一般緩蝕劑選擇Lan-826即可，對(duì)于其他助劑，如表面活性劑、黏泥剝離劑、發(fā)泡劑等可根據(jù)清洗劑選擇原則結(jié)合具體情況選擇，此處不再敘述。

5清洗前準(zhǔn)備工作

1） 了解凝汽器換熱器膠球清洗裝置的結(jié)構(gòu)規(guī)格。材質(zhì)、容積、性能、介質(zhì)、工藝條件、使用情況和清洗范圍等，查看設(shè)備有無變形、堵塞、泄漏等異常情況。

2） 掌握設(shè)備的結(jié)垢腐蝕程度。采集垢樣并進(jìn)行垢樣化學(xué)成份的全分析和溶垢試驗(yàn)。

3） 查看公用工程條件狀況，具體:水、電、蒸汽、氮?dú)獾纫?guī)格及數(shù)量能否滿足清洗需要，接點(diǎn)位置及距離泵站距離。

4） 廢液的處理要求及排放地點(diǎn)。

5） 清洗現(xiàn)場(chǎng)有無交叉作業(yè)，地面狀況、照明情況，清洗泵站和清洗原料的具體位置擺放。

6） 根據(jù)具體清洗現(xiàn)場(chǎng)狀況確定清洗過程中是否需要特殊工具儀器。

7） 根據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。選擇合適的化學(xué)清洗工藝條件。

8） 進(jìn)行膠球清洗裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)具體情況，把被清洗部分與其它部位隔開;尋找合適的清洗荊進(jìn)出口和排污口設(shè)計(jì)臨時(shí)的連接管線和監(jiān)測(cè)管線。

9） 根據(jù)所確定的清洗工藝和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，進(jìn)行備料。包括清洗設(shè)備和材料、化學(xué)藥品、分析監(jiān)測(cè)儀器和操作工具及安全防護(hù)用品等。

6清洗準(zhǔn)備

因?yàn)?/font>凝汽器換熱器大多是以水或蒸汽作為載熱體的換熱系統(tǒng)，故在清洗時(shí)分為水（蒸汽）側(cè)及介質(zhì)側(cè)，為普遍常見的是列管式凝汽器換熱器，主要清洗其管程或売程。以下以某廠凝汽器膠球清洗裝置為例說明清洗過程。