章15 -蒸汽发生器系统的化学清洗

• 前运算清洁
• Postoperational清洁
• 水冲洗和蒸汽吹扫
• 碱性的清洁
• 溶剂清洗

蒸汽发生器系统的内部表面清洗去除污染物,影响传热,并可能最终导致管失败。在决定清洁化学清洗方法的选择,应考虑以下因素:

• 设计的类型,数量的流程,操作温度和压力的蒸汽发生器
• 矿床的特征和数量
• 与系统冶金清洁溶剂的相容性
• 用溶剂处理的方法
• 软化水的可用性或冷凝
• 安全
• 成本

前运算清洁

传统上,前运算清洁没有工厂设计和施工的主要考虑因素。这个地区最近收到更多的关注,因为成本,环境对植物排放的限制,小锅炉设计的利润率,提高锅炉操作压力和温度和噪声控制要求。

前运算清洗的目的是清除施工污染物可能导致操作问题,甚至在初始操作失败。前运算污染物包括氧化皮、焊渣、腐蚀产品,石油、油脂、灰尘及异物临时保护膜,和其他污染物的剩余在制造和安装单位。

氧化皮,一层密集的磁铁矿生产钢铁表面在制造期间,受断裂和侵蚀在系统操作。因为暴露金属阳极氧化皮,这些表面裂缝是潜在的腐蚀网站。此外,工厂规模和焊缝规模可以成为存款积累网站和可能造成损害,如果他们挣脱。去除金属规模和腐蚀产物通常要求化学清洗。

频繁,沙子和泥土(添加硅和钙等结垢污染锅炉水)冲洗可以删除。

油和油脂也用于锅炉制造。甚至薄膜的绝缘效果这些物质可能导致过热故障。油脂,包括临时防护涂料,通常是被热碱性化学清洗。

两个领域值得考虑的计划前运算清洗。首先,工厂设计应该包括这样的条款,允许字段与最低的临时管道清洗,时间和成本。第二,制造和安装清洁应该保持在最高的实际水平,因此只有最少的领域清洁是必要的。在制造清洁受到愈来愈多的关注由于几个因素:

• 车间制造,减少现场制作的趋势可以更好的清洁控制
• 系统启动更快,当不需要复杂的清洗方法
• 环境法规复杂处置化学清洗解决方案
• 噪声控制限制使用蒸汽吹在一些地方

前运算清洗方法选择很大程度上取决于清洁维护在制造和安装。如果一个高度的建筑保持清洁,水冲洗冷凝和给水系统可能被使用,以及一个碱性煮沸,后跟一个蒸汽蒸汽发生器的打击。这可以提供足够的清洁在大多数锅炉运行在低于900 psig。

热碱性冲洗冷凝和给水系统和锅炉的碱性煮沸和省煤器是必需的,如果某些污染物存在。除了去除油、油脂和临时保护膜,碱性条件下的冲刷作用可能会导致推翻一些片状表面氧化和氧化皮。如果不需要其他清洁,碱性清洁应遵循由蒸汽吹扫。

受污染的锅炉和蒸汽系统,以及系统运作超过900 psig,可能需要更彻底的化学清洗。这应该是之前一个碱性清洁防止油或油脂干扰清洗过程,除非使用的是单级碱性/螯合掩蔽剂清洗解决方案。

前运算酸或螯合剂清洁程序根据个人情况的不同,有很大变化。被清洗的设备可能包括以下的任意组合:

• 锅炉省煤器/
• 冷凝/给水系统
• 过热器、再热器
• 主蒸汽线

另一个变量,当清洁,还取决于个人应用程序。典型的序列包括以下:

1. 碱性清洁前初始操作
2. 碱性清洁和酸/螯合剂清洁前初始操作
3. 碱性清洁前初始操作之后,一个酸/螯合掩蔽剂清洗几周后1年的操作

亚临界锅炉操作在压力大于900 psig通常是给定一个热碱性清洁和酸或螯合剂清洗锅炉省煤器。超临界锅炉和系统通常是给定一个热碱性清洁以及一个酸或螯合剂冷凝/给水系统的清洗,锅炉省煤器。经常过热器和再热器清洗。

酸或螯合剂清洗锅炉的省煤器通常是之前执行初始操作防止污染物损害或水化学不适。有时,这种清洗后推迟到初始操作(即。,直到大部分冷凝和给水系统污染物进行锅炉)。然而,这礼物污染的风险锅炉的省煤器和高温区域。

酸或螯合剂清洗可以有利于冷凝/给水系统由于设备的大表面积。然而,额外的化学清洗的必要性降低这些系统时主要的铜合金和不锈钢。酸或螯合剂清洗去除污染物在这些系统中,和没有理由推迟锅炉省煤器清洗直到初始操作。

酸或螯合剂清洁的过热器和再热器清洗成本和复杂性增加但最小化可能涡轮问题通过移除污染物会导致固体颗粒侵蚀。在过去,虽然它不是常见化学清洗的过热器或壁正变得越来越频繁。

POSTOPERATIONAL清洁

除非一个适当的检验程序,一个吹管可能是第一个迹象需要锅炉的化学清洗。所需检查的类型和频率随锅炉设计,其操作要求,操作和水处理的历史。炉边的目视检查可能揭示多孔管,在水边检查鼓,管内部,和标题显示存款积累,可能表明锅炉清洗的必要性。

内孔表面检查仪和微型摄像机(图15 - 1)可用于监测条件管和标题不可见。管样品往往从锅炉的热通量区域最高允许视觉检查的条件在这个关键位置,连同存款积累的定量测定。弦的热电偶(图一连)可以用来衡量任何锅炉沉积的影响在某些关键管传热阻力,从而确定清洗的必要性。

锅炉在运行一段时间后,其清洁时间表可能是基于数量的年操作或蒸汽产生。

存款可能包括腐蚀产物、矿产规模、污泥、或过程污染物,在任何组合。存款形式从低水平的长期积累的操作,由于水处理或过程控制不当污染。沉积特征受原水特征,类型的外部治疗,给水处理方法和控制,和外部污染物的性质和程度进入给水在操作期间。电力和水核电站运营商扮演重要角色的存款控制单元。

腐蚀产物沉积的主要污染物是高压锅炉用软化补充水。凝析油和给水系统腐蚀产物可以带入锅炉,在那里他们可以沉积在金属表面上。锅炉管金属腐蚀可以添加这个存款,但良好的锅炉操作和适当的水处理实践,管金属腐蚀通常不重要。腐蚀产物沉积的绝缘效果会导致管金属过热和随后的失败。因为他们通常是多孔、腐蚀产品存款也可以提供网站的锅炉水的浓度,因此,潜在的苛性攻击。

接受一些锅炉补充水的硬度,典型的存款是钙、镁、和磷酸盐化合物。这些矿物尺度以及污泥和处理污染物,如油,也会导致一种绝缘效果导致过热。在锅炉水垢形成的主要原因是结垢盐溶解度随着温度增加而减小。因此,锅炉的水加热,结垢盐的溶解度是超过和结晶发生在锅炉受热面。

取消存款具有最小化的失败。揭示了真正的锅炉清洗金属条件下,允许更完整的检验。以前忽视坑或沟可能变得清晰可见。裂缝产生的疲劳、脆化或腐蚀可能透露。一个干净的单位也可以更有效地运作。

大多数内部存款可以删除与无机酸、有机酸、或螯合剂。最广泛使用的溶剂是5%盐酸溶液抑制剂和复数。磷酸、硫酸和胺磺酰基氨基酸也用于锅炉运行在低于2000 psig。抑制柠檬酸铵和hydroxyacetic和甲酸的酸是常用的有机物。盐的EDTA(乙二胺四乙酸)用于离线和在线清洗。

环境法规必须考虑溶剂的选择。植物没有废物处理设施一定花了洗涤液卡车运走,或者他们必须使用过程中花费的解决方案可以蒸发。

新锅炉或锅炉操作,受到石油污染应给予碱性化学清洗前煮沸。否则,油性污染物将干扰清洗。应该暂时取代黄铜或青铜部件用钢或合金钢零件在化学清洗。适当的规定应该发泄的化学气体。连接蒸汽头或其他设备应装有阀的关闭提供回填和排水。

有两种基本方法,酸或螯合剂清洁:循环法和静态(有时称为fill-and-soak)方法。

在循环方法,清洗解决方案是间歇性地流通,通过单位直到化学成分和洗涤液的铁和铜含量达到一个恒定值,表明之间的反应溶剂和存款。此法适用于单位积极液体流动路径,它允许在多个采样点监测清洗操作。

在静态方法中,清洗液浸泡在单位规定的时间长度。这种循环的积极方法时使用清洁的解决方案是不切实际的。

除了抑制溶剂,增强化学物质在某些情况下需要帮助移除特定规模的选民。添加一定的润湿剂和抑制剂能降低腐蚀速率在清洗。

水冲洗和蒸汽吹扫

碱性水冲通常与potable-quality冲淡水。冲洗速度应该大于系统设计速度。冲洗后,凝汽器热井,除氧器,和除氧器储罐通常是手工清洗,因为这些单位不完全流失。

蒸汽吹扫通常是最后的锅炉省煤器化学清洗操作。当壁存在,这一步是通常在两个阶段完成的。首先,主蒸汽管道和过热器吹。然后,主蒸汽管道、过热器和再热器吹。最有效的清洁完成当吹蒸汽力超过最高工作蒸汽的力量。1.6:1力比被发现提供满意的清洁管道的粒子。使用连续吹,但间歇吹几分钟每个时期更常见。

为了评估有效性吹,吹蒸汽可能被引导到目标板在主蒸汽管道。这种做法是最常见的高压锅炉产生过热蒸汽透平驱动。是直到固体颗粒侵蚀的连续打击,不再是可见的在目标板上。所需的打击时间各不相同,但一般来说大约是24小时除非化学清洗前的打击。化学清洗可以显著减少所需的打击次数。

碱性的清洁

碱性清洁(平/煮沸)解决方案基本上是磷酸三钠和表面活性剂。磷酸三钠浓度通常范围从0.1到1%。磷酸氢二钠和/或氢氧化钠可以添加。硝酸钠通常是添加使用腐蚀性时,作为预防苛性脆化。亚硫酸钠是偶尔,用于防止氧腐蚀。

虽然磨除鳞不是碱性清洁的目的之一,添加螯合剂可能删除足够的铁鳞消除需要进一步的化学清洗。然而,磨除鳞是专门需要,酸或螯合剂清洁应该遵循碱性清洗。商业碱性清洁产品可能包括螯合剂和其他化合物专门制定提供有效的清洗。

碱性清洁应遵循程序,锅炉制造商提供的特定的锅炉。在清洗,锅炉在低发射率,但不足以建立积极的循环。煮沸压力通常是大约一半的操作压力。几次在碱性煮沸,一半的锅炉水应该如图所示刮倒在水位玻璃管底部通过排污阀。使用备用阀门有不止一个排污连接。锅炉加接近顶部的玻璃后,每一个打击。过热器和壁受回填保护正确对待冷凝。每个化学清洗阶段持续大约6到24小时。

当碱性清洗完成后,单位正在慢慢冷却,碱性溶液排水处理区域,和单位与高质量的冷凝刷新。冲洗,中间排污,应该一直持续到冲洗水电导率小于50姆欧和磷酸盐小于1 ppm。碱性清洁应该重复如果找到有机或剩余石油污染物在检查单位。

溶剂清洗

溶剂的选择应该基于实验室研究发现的沉积样品内管。这将帮助确保实现预期结果的化学清洗系统最小代价和风险。

抑制盐酸是最常用的溶剂。最有效的去除钙和铁存款。氢氟酸或氟化氢铵经常被添加到盐酸帮助移除silicate-containing鳞片。这种混合物也用于加快清除某些复杂的尺度。

氧化铜是出现在存款时,可以解除然后析出金属铜,导致点蚀系统的金属。出于这个原因,铜络合剂硫脲等经常被添加到盐酸溶液中的铜。

螯合剂EDTA、柠檬酸等,是用来溶解氧化铁存款。他们也可以用来溶解沉积含铜氧化物通过氧化剂的注入锅炉电路。

在过热器和水蒸气电路的直流超临界锅炉、磁铁矿和复杂的尺度可以通过抑制hydroxyacetic和甲酸,抑制EDTA或抑制氨化柠檬酸。因为这些材料是高度不稳定,他们是有用的在单位很难填补,流通和排水。

清洗后,单位必须在氮气层排水和冲洗纯水,直到它是免费的溶剂和可溶性铁。如果使用一种无机酸溶剂,煮沸应该遵循repassivate金属表面。如果使用一种螯合剂,氧气注入清洁的解决方案提供了钝化。

锅炉清洗后,应检查验证取得了预期的结果。目视检查的鼓和标题可能揭示松散颗粒物质的积累,这意味着需要额外的冲洗。视频或内孔表面检查仪检测管的管或降低样本可能揭示了需要进一步清洁。

因为可能的伤害人员和设备,只有合格人员应参与溶剂选择、规划、监督的清洗。

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