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1.新建裝置投用前進(jìn)行清洗預膜的必要性
新建的裝置,其設備及管道等在運輸、制作、焊接和安裝過(guò)程中,不可避免的接觸到灰塵、油脂、焊渣、鐵銹污染等,這些雜質(zhì)的存在可能導致金屬表面鈍化膜被破壞。從保證清潔生產(chǎn)和耐蝕性出發(fā),開(kāi)車(chē)前進(jìn)行清洗是必要的。此外,設備制作運輸過(guò)程中由于接觸到腐蝕性介質(zhì),也會(huì )造成設備表面有明顯的腐蝕痕跡及顏色不均勻的斑痕,因此對金屬表面的清洗處理尤為關(guān)鍵,否則設備表面鈍化膜形成不完善,腐蝕性介質(zhì)與鐵離子接觸造成污染,在使用過(guò)程中就會(huì )出現銹蝕現象,造成運行介質(zhì)指標變化(產(chǎn)品質(zhì)量不合格)等。
另外通過(guò)化學(xué)清洗可以有效地去除系統內的油污、鐵銹等污染物,防止產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中的二次污染,防止催化劑中毒和影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此,開(kāi)車(chē)前的清洗為裝置建成后的安全生產(chǎn)并一次性投產(chǎn)成功提供了保障。
2.新建裝置投用前奧也中性化學(xué)清洗技術(shù)與常規酸洗技術(shù)的對比
在化學(xué)清洗應用中,特別對新建系統,奧也中性化學(xué)清洗技術(shù)有效地克服了傳統堿洗、酸洗的不足之處。既沒(méi)有對設備腐蝕的風(fēng)險,又不需要加熱,操作簡(jiǎn)便。傳統清洗是往下洗,而奧也中性清洗技術(shù)是往上組裝,這是兩者最大的區別。而且?jiàn)W也中性化學(xué)清洗技術(shù)成膜過(guò)程沒(méi)有固體顆粒,新系統可以直接添加奧也中性藥劑在線(xiàn)清洗預膜,不需要排污,藥劑直接在循環(huán)水內繼續作為保養增效劑運行即可,減少了傳統酸洗預膜對設備和環(huán)境的腐蝕破壞,避免了大量酸堿廢水對環(huán)境的污染,更可以節約新系統的調試開(kāi)車(chē)時(shí)間,綜合效益十分顯著(zhù)!
項目 特點(diǎn) | 堿洗鈍化 | 酸洗鈍化 | 中性螯合清洗 | 奧也中性化學(xué)清洗 | ||
作 用 機 理 | 堿與油脂發(fā)生皂化反應,使油垢乳化分散溶解到堿液中,一般是5~10%的堿溶液,加熱到60℃以上,反應8小時(shí)以上,溫度過(guò)高、堿液濃度>10%,易發(fā)生堿脆現象。 | 酸與金屬氧化物發(fā)生化學(xué)反應,形成鹽類(lèi)溶解于水中,一般用5~10%的酸溶液,加3‰酸洗緩蝕劑,因為酸也能和設備金屬本體反應,要防止過(guò)洗腐蝕和氫脆的發(fā)生。 | 螯合劑與金屬離子形成穩定的配合物,將污垢滲透分散、溶解到溶液里。通常使用5~10%的螯合劑,加熱到60℃以上(部分情況下甚至需加熱到120℃以上),反應8小時(shí)以上(部分情況72小時(shí)以上)。 | 奧也中性化學(xué)清洗藥劑的選擇性組裝作用將金屬表面鈍性污垢清除,然后和金屬形成穩定、致密的化學(xué)膜。一般使用8~10%的奧也中性化學(xué)清洗藥劑,常溫浸泡或循環(huán)36~48小時(shí)。奧也中性化學(xué)清洗藥劑呈中性,常溫清洗,清洗膜化過(guò)程中不會(huì )對設備產(chǎn)生腐蝕、氯脆、堿脆、氫脆等危害。 | ||
優(yōu)
點(diǎn) | 主要用于除油脫脂,可以快速除油。 對設備腐蝕性小,可以對碳鋼設備鈍化防腐。 操作相對比較安全。 | 反應速度快,除垢較徹底。 原料易得,易組織清洗施工。 清洗成本低,效率高
| 對設備幾乎無(wú)腐蝕,安全系數高。 溶液毒性小,廢液污染輕。 清洗鈍化一步完成。 除垢種類(lèi)多,適用范圍廣。 操作較安全, 6、可以不停車(chē)清洗。 | 可以清除各種難溶垢,清洗液中不殘留固體顆粒,除垢最干凈徹底。 清潔鈍化一步完成,形成干凈致密的化學(xué)膜。 奧也中性化學(xué)清洗形成的單分子層保護金屬本體,使設備幾乎不再被腐蝕。傳熱速度快,安全系數高。 常溫清洗膜化,不需加熱,清洗速度是螯合清洗的5倍以上,節約能源。 奧也中性化學(xué)清洗藥劑中性無(wú)毒,無(wú)重金屬污染,對環(huán)境友好。 可以清潔清洗膜化各種材質(zhì)的設備和系統,精密儀器和零件,適用范圍廣。 操作簡(jiǎn)便,可以循環(huán)、噴淋、浸泡等方式進(jìn)行清潔清洗膜化。 可以不停車(chē)在線(xiàn)清洗預膜,廢液可以循環(huán)利用。 9、中性清洗藥劑的原料價(jià)格 較高,但綜合使用成本低。 | ||
缺
點(diǎn) | 僅對油脂垢有效,對其他垢無(wú)效。 對軋制鱗片無(wú)效。 易發(fā)生堿脆現象。 需要加熱,過(guò)程煩瑣不節能。 | 對一些難溶垢如硫酸鈣、硅垢等洗不掉。 軋制鱗片洗不干凈。 易發(fā)生氫脆現象,降低鋼鐵延伸率,造成設備爆管,搪瓷反應釜爆瓷。 容易局部過(guò)洗,損壞設備。 除垢不徹底,鈍化不完全。 對油脂除垢無(wú)效,必須先加熱堿洗再酸洗,過(guò)程繁瑣。 必須停車(chē)清洗。 一般酸洗不需加熱,但是檸檬酸清洗必須加熱到85℃以上,否則易產(chǎn)生檸檬酸鐵沉淀,二次污染系統。 | 對硫酸鈣、硅質(zhì)垢、Fe3O4等難溶垢幾乎無(wú)效,除垢不徹底。 對軋制鱗片無(wú)效。 防垢效果差,鈍化不徹底。 4、需要加熱清洗,操作不方便,不節能。 |
在實(shí)際工程中,化學(xué)清洗一般采用酸洗的方法,酸洗過(guò)程中要將已經(jīng)組裝好的儀器儀表拆掉,將重要的設備跨接,不同的管路要進(jìn)行隔開(kāi),不但操作復雜,費時(shí)費力,而且易產(chǎn)生氫脆、氯脆和堿脆現象。
(1)氫脆現象
氫是質(zhì)量最輕、直徑最小的元素,因此它在鋼、銅等金屬中的擴散活化能比其它元素低得多,活性比較自由,即使在固態(tài)金屬中,也能侵入或逸出。酸洗過(guò)程中有大量的氫離子(H+),部分滲入擴散到金屬基體內部,并奪取金屬的自由電子形成氫原子。這些氫原子會(huì )在金屬(尤其是各種鋼材)中的各種微觀(guān)缺陷(位錯、空位等)、不均勻的應力應變以及組織變態(tài)等部位發(fā)生聚集,并結合成分子,體積變大,生成了“氫氣團”,產(chǎn)生很高的壓力。這個(gè)壓力與材料內部的殘留應力及材料受的外加應力,組成一個(gè)合力,當這合力超過(guò)金屬的強度極限,就會(huì )在金屬內部形成細小的裂紋,即氫致開(kāi)脆現象。氫脆一經(jīng)產(chǎn)生,就消除不了,在內部殘余的或外加的應力作用下導致材料脆化甚至突然開(kāi)裂。嚴重時(shí)會(huì )導致表面鼓包。
左圖:吸收塔內壁氫鼓泡
右圖:人造夾層的實(shí)驗室試驗,2mm厚的鋼板被氫氣壓力鼓破
(2)氯脆現象
金屬的氯化物應力腐蝕破裂又稱(chēng)氯脆,是指金屬在腐蝕介質(zhì)Cl-和應力(殘余應力、熱應力、工作應力等)共同作用下,產(chǎn)生的脆斷現象。鋁合金、高強度低合金鋼、不銹鋼、馬氏體時(shí)效鋼以及鈦合金,在一定條件下都會(huì )發(fā)生氯脆。其中,不銹鋼的氯脆現象是比較常見(jiàn)的。
韓泰清高工于1975年發(fā)表的文章《奧氏體不銹鋼換熱器的氯化物應力腐蝕破裂》中提出,發(fā)生氯化物應力腐蝕破裂的極限氯離子濃度是相當低的。即使在氯離子含量很低的水中,由于有局部沸騰(如熱水鍋爐、熱交換器等設備)而引起氯離子濃縮,如果溫度適當,再有溶解氧和一定應力的共同作用,就易發(fā)生腐蝕破裂。
氯化物應力腐蝕破裂實(shí)驗圖片(316L超低碳2mm厚的不銹鋼管)
(3)堿脆現象
堿脆是指金屬及合金材料在較高溫度下的堿性溶液中,由于拉應力和腐蝕介質(zhì)的聯(lián)合作用而產(chǎn)生的開(kāi)裂。它是應力腐蝕破裂的一種類(lèi)型。堿脆主要發(fā)生在鍋爐水因軟化處理帶來(lái)堿性并在鍋爐縫隙里濃縮造成的鍋爐破裂,也發(fā)生在接觸苛性堿的碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼設備上。 工業(yè)堿洗過(guò)程中必須控制好溫度和堿液濃度,否則,容易發(fā)生堿脆現象,影響設備正常使用和壽命。
鋼制設備表面通常會(huì )覆蓋一層致密的Fe3O4保護膜。但在堿洗過(guò)程中,條件控制不當時(shí),可能由于過(guò)高的局部拉伸應力會(huì )使局部區域的保護膜遭到破壞;也可能由于氫氧根(OH-)在表面富集使Fe3O4被溶解;或由于這兩種情況的聯(lián)合作用,破壞了設備表面的保護膜,在金屬表面形成最初的腐蝕裂紋。一旦表面被腐蝕形成裂紋,OH-容易富集在裂紋中,形成電化學(xué)腐蝕:裂紋的尖端區域成為陽(yáng)極,而裂紋周?chē)谋Wo層成為陰極,再加上拉伸應力的作用,使裂紋迅速擴展,從外向內延伸,進(jìn)而導致金屬斷裂。
鋼制設備發(fā)生堿脆,一般要同時(shí)具備3個(gè)條件:
(1)較高濃度的堿溶液。試驗指出,濃度大于10%的堿液即足以引起鋼的堿脆。
(2)較高的溫度。堿脆的溫度范圍較寬,但最容易引起堿脆的溫度是在溶液的沸點(diǎn)附近。
(3)拉伸應力??梢允峭廨d荷引起的應力,也可以是殘余應力,或者是兩者的聯(lián)合作用。拉伸應力的大小雖然是堿脆的一個(gè)影響因素,但更重要的因素是應力的均勻與否,局部的拉伸應力最容易引起堿脆。
3.新建裝置投用前奧也中性化學(xué)清洗技術(shù)優(yōu)勢
無(wú)論油垢、銹垢的厚薄,無(wú)論是碳鋼、不銹鋼還是銅、鋁、鋅及其它有色金屬,無(wú)論是低壓、中壓還是高壓、超高壓裝置均能使用。將溶液常溫注入系統中,浸泡或循環(huán),除油、除銹、清洗鈍化一次完成。除垢徹底,不殘留固體顆粒,能將污垢完全溶解,隨水溶液排出系統,并且不污染環(huán)境。特別適用于潤滑油、密封油、控制油等油路系統,其他液壓系統或不允許有固體顆粒存在的高中壓蒸汽系統及氧氣、氫氣系統和比較精密的船舶管道等系統投用前的清洗預膜。同時(shí)還具有防凍、防銹的功能,大大縮短管道化學(xué)沖洗和串油的時(shí)間。
1)所使用的是水溶性藥劑,常溫操作,不需加熱。
2)藥劑無(wú)毒,可以洗手、洗衣服,刺激性比洗衣粉還小,可以安全環(huán)保排放,是目前最安全、環(huán)保、高效的中性清洗劑。
3)奧也中性化學(xué)清洗技術(shù)比普通的螯合速度快,除垢徹底干凈,并在金屬表面形成奧也中性化學(xué)清洗膜,達到除垢和鈍化一步完成的效果。一方面提高了設備運行的安全系數,延長(cháng)設備使用壽命;同時(shí)也提高了換熱器的換熱效率,保證裝置高效率生產(chǎn)。
4)中性膜化的過(guò)程,就是分子識別與組裝的過(guò)程,可以將金屬表面的所有難溶垢徹底清除,不會(huì )有酸洗和堿洗過(guò)程中剝離的顆?,F象存在、無(wú)顆粒殘留,廢液容易排凈,系統無(wú)殘渣,清洗膜化不會(huì )存在死區。
5)奧也中性化學(xué)清洗操作容易,可以循環(huán)沖洗清洗膜化、可以浸泡清洗膜化,也可以不停車(chē)在線(xiàn)清洗膜化,操作安全、簡(jiǎn)便,適用范圍廣。
6)能快速形成奧也中性化學(xué)清洗保護膜,不會(huì )產(chǎn)生酸洗的返銹現象,防腐蝕安全性能大大提高。而且清洗膜化對管線(xiàn)上的監測控制裝置和儀表無(wú)腐蝕。
7)膜化廢液安全環(huán)保,無(wú)排放壓力,且可重復利用。解決了普通化學(xué)清洗過(guò)程中產(chǎn)生的廢液處理難的問(wèn)題。
總之,奧也中性化學(xué)清洗技術(shù),綠色環(huán)保,操作安全簡(jiǎn)便,除垢徹底,系統無(wú)顆粒殘留,成膜致密不返銹,中性廢液可重復利用。
奧也中性化學(xué)清洗技術(shù)在管道上的應用前(左)、后(右)對比
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