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炼钢厂循环冷却水系统清洗预膜施工情况报告

添加日期:2016/9/13 13:41:35   作 者:秦敖  来源:   浏览次数:

 摘要分析炼钢厂系统情况,并结合厂方要求设计清洗方案,以及清洗效果及结论。

关键词:炼钢厂;清洗预膜;化学清洗

前言

清洗预膜是循环冷却水系统一项重要的化学预处理工作,根据工程经验,同一套循环冷却水处理方案,有无预膜或预膜质量优劣,腐蚀速度一般相差1020倍。凡属下列情况之一,系统要作预膜或钝化处理:

1)新装置开车;

2)系统化学清洗或酸洗以后;

3)停车48小时以上未作保膜处理或换热器暴露在空气中12小时以上;

4)年度大检修后开车;

5)系统物料泄漏使循环水PH值降到4.0以下达2小时以上。

    沙钢润忠炼钢分厂连铸二次冷却水和结晶器冷却水系统已经两年半未进行清洗,系统水管道垢锈较多,使用软水的结晶器冷却水系统锈蚀较为严重。

    通过拆开一段二冷水管道检查,管壁上附着1 2mm左右的白色硬垢,垢下面分布着大小不等的锈瘤。

一、施工内容

1、从公辅车间水处理至三车间连铸二冷供水系统进行清洗,清洗含进回水管道和清洗清理循环水池。清洗结束后进行预膜。

2从公辅车间水处理至三车间结晶器系统进行清洗,清洗含进回水管道和清洗清理循环水池。清洗结束后进行钝化。

3、清洗步骤:


二、清洗工艺参数

保有水量:二冷水 1500m3、结晶器系统 1200m3

循环水量: 540m3/h、结晶器系统 430m3/h

酸洗控制PH3.04.0

预膜PH值:二冷水6.0±0.5、结晶器系统10.0±0.5

三、清洗情况

1、污泥剥离

元月13日上午10:00投加C8401污泥剥离剂,二冷水系统投加 700kg,运转4小时后补加C8401剥离剂 300kg。结晶器系统一次投加C8401剥离剂 1000kg。循环清洗约24小时。

清洗过程中监测系统浊度变化情况,当水中浊度不再升高并有下降趋势时,黏泥剥离清洗过程结束。系统浊度变化情况如下所示:

1.1二冷水系统

时间

10:00

12:00

14:00

16:00

18:00

20:00

148:00

排水至15

浊度mg/L

5.2

18.6

41.6

39.0

42.3

39.8

38.6

23.5

1.2结晶器系统

时间

10:00

12:00

14:00

16:00

18:00

20:00

148:00

排水至15

浊度mg/L

7.8

33.1

63.5

81.3

82.5

83.7

71.1

45.3

经黏泥剥离后,二冷水外观为浅黑色不透明液体,结晶器冷却水为红色浑浊液体。由于该水不能直接排放,经过一天大量稀释由溢流管溢流排放(大排大补)。大排大补后二冷水系统浊度降至23.5mg/L,结晶器水浊度降至45.3mg/L

2、柠檬酸洗

元月15日上午9:00于二冷水系统加入H-02碳钢缓蚀剂 475kgFEEL701铜缓蚀剂 25kg;结晶器系统加入H-02碳钢缓蚀剂 350kgFEEL701铜缓蚀剂 25kg,循环均匀。用50%柠檬酸清洗剂调节循环水PH值在3.04.0之间进行循环清洗。

由于清洗过程中PH值会缓慢升高,循环过程中每隔2小时检测一次循环水PH值,当PH值超出4.0时,再加入柠檬酸清洗剂将PH值调回到3.0左右。

清洗循环过程中每隔24小时检测二冷水中的钙离子含量,每隔24小时检测结晶器循环水中的总铁含量。在PH3.04.0条件下,当水中的钙离子和总铁含量不再升高时,可结束清洗。循环水PH值、钙离子、总铁含量变化情况如下所示(钙离子、总铁单位为mg/L):

2.1二冷水PH值、钙离子和总铁分析数据

清洗时间159:001617:00,共32小时,共耗用50%柠檬酸约4.2吨。

时间

9:00

11:00

13:00

15:00

17:00

21:00

8:00

11:00

14:00

17:00

PH

9.22

2.95

3.30

3.05

3.67

2.95

3.93

2.98

2.93

3.01

Ca2+

48.5

81.6

82.0

90.4

112.1

120.5

150.3

148.0

125.9

132.6

总铁

1.2

27.9

32.7

47.6

38.9

36.2

45.8

43.9

39.5

37.3

时间-Ca2+变化曲线:

 

时间-总铁变化曲线:

由时间-Ca2+变化曲线图和时间-总铁变化曲线图可以看出,清洗6个小时后水中的总铁已经不再上升,而钙离子直到第二天上午8:00才停止上升。所以清洗终点为第二天上午8:00。继续运行至下午17点水中钙离子和总铁不在增加,结束清洗。酸洗后系统水质呈黄红色浑浊液体。对系统进行中和、排放。

2.2结晶器水PH值、总铁分析数据

清洗时间159:001617:00,共32小时,共耗用50%柠檬酸约1.5吨。

时间

9:00

11:00

13:00

15:00

17:00

21:00

8:00

11:00

14:00

17:00

PH

9.67

3.10

3.05

3.01

3.43

3.05

3.20

3.03

3.00

3.09

总铁

5.68

41.31

41.48

45.84

45.91

43.60

52.92

52.10

51.81

50.76

时间-总铁变化曲线:

PH=3.0的条件下,循环清洗到16日上午8:00,系统水中的总铁含量不再升高,可以认为清洗到达终点。经酸洗后的结晶器水质外观为酱黑色浑浊液体,对系统进行中和,排空。

2.3清洗挂片腐蚀监测数据

投加清洗剂前于二冷水和结晶器系统中分别挂入经过酒精清洗并称至恒重的4A3碳钢挂片、4片合金铜挂片,清洗结束后取出按GB/T 18175- 2000对挂片进行处理后称重,计算出腐蚀速率(标准腐蚀试片的表面积= 0.0028m2,酸洗时间32h)。

挂片编号

监测系统

原始重量,g

取出重量,g

腐蚀率,g/(m2h)

腐蚀量,g/m2

1310A3

二冷水

20.5888

20.5537

0.392

12.54

1311A3

二冷水

20.6915

20.6567

0.388

12.42

3135H62

二冷水

22.2003

22.1952

0.057

1.82

3136H62

二冷水

22.1189

22.1127

0.070

2.21

1312A3

结晶器

20.5119

20.4817

0.337

10.78

1313A3

结晶器

20.7067

21.6752

0.352

11.25

3137H62

结晶器

22.2864

22.2814

0.056

1.78

3138H62

结晶器

22.9112

22.9064

0.054

1.71

清洗腐蚀率符合HG/T 2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》中规定的腐蚀率和腐蚀量的要求:

材料

腐蚀率(g/m2h

腐蚀量(g/m2

碳钢类

6

72

铜合金

2

24

2.4清洗效果检查

根据HG/T 2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》,清洗结束后,拆开现场管道进行清洗效果检查。

2.4.1除垢率

HG/T 2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》规定,对清洗过的金属表面,通过目测观察除垢情况,若无残留垢或残留垢小于原附着垢的5%为合格。

未清洗前,二冷水系统管道中有白色垢状附着,厚度约1 2mm。经过清洗后,白色垢状附着物已经全部被清洗掉,清洗表面无任何垢状物附着。除垢率为100%

2.4.2洗净率

洗净率表示清洗设备表面经化学清洗后除掉污垢的面积与清洗前原污垢覆盖面积之比的百分数。

经清洗后的金属表面无任何污垢覆盖,管道内壁干净(见如下清洗后的图片)。

2.4.3油含量

采用擦拭法进行检验。用清洁干燥的白色滤纸在拆开管道不同部位及清洗表面用力往返擦拭,经目测滤纸上已无任何油脂痕迹。符合HG/T 2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》中油含量的要求。

 

清洗表面无污垢、无硬垢、无油,也观察不到腐蚀痕迹。

三、清理水池

清洗结束后,用中和剂调节清洗液PH=7.0左右,排空水池。16日夜间对结晶器循环水池进行清污,17日上午对二冷循环水池进行清污。人员下到池底用消防高压水枪冲洗池壁和池底,将黏泥冲到吸水井沟中,用污泥泵(功率3.5KW)抽干水沟中的泥浆料,将池底砂子、废铁板用筐吊出。最后再用消防水枪冲洗池底、池壁,抽干污水。经过清池后,二冷水池和结晶器水池池底和四壁洁净,无污泥和杂物。

四、钝化、预膜

1、钝化预膜

对系统进行补水,由于系统管道中仍残留酱黑色的清洗液,因此必须对系统进行置换才能进行预膜。对系统进行置换,17日晚20:00循环水浊度小于20mg/L,于二冷水系统加入FEEL505预膜剂 800kg,加入后检测循环水PH值为5.2,用中和剂中和至PH=6.7;于结晶器系统加入D1101软水钝化剂 2150kg,加入后水的PH=9.65。预膜、钝化时间为8小时。

2、预膜挂片腐蚀监测数据:

投加软水钝化剂和预膜剂前于结晶器系统和二冷水中分别挂入经过酒精清洗并称至恒重的4A3碳钢挂片,钝化预膜结束后取出按GB/T 18175- 2000对挂片进行处理后称重,计算出腐蚀速率。

挂片编号

监测系统

原始重量,g

取出重量,g

挂片失重,g

腐蚀率,mm/a

2523

二冷水

20.6971

20.6968

0.0003

0.0149

2522

二冷水

20.5211

20.5204

0.0007

0.0348

1278

结晶器

20.8762

20.8762

0

0

1279

结晶器

20.7216

20.7218

0.0002

负值

二冷水经预膜的挂片表面呈五彩斑斓色:

结晶器循环水加入软水钝化剂进行钝化8小时后,经酒精洗涤、风干,无任何腐蚀,挂片表面光亮如新:

从预膜监测挂片来看,挂片表面都形成了一层致密的膜,软水钝化因成膜机制不同,其膜的颜色为金属本色。预膜腐蚀率均接近于零,预膜情况良好。

五、结语

1、通过现场拆管检查与清洗前后对比,可以得出这次清洗的除垢率、洗净率和除油率达到了HG/T 2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》的要求,也符合沙钢润忠炼钢公辅车间清洗技术协议的要求。清洗监测挂片腐蚀率和腐蚀量符合国家标准要求,清洗后拆管的清洗面无任何腐蚀痕迹。

2、结晶器冷却水池和二冷水池清理后,经公辅车间检查,池壁、池底黏泥均清理干净,符合技术协议要求。

3、预膜、钝化腐蚀率低、成膜致密,预膜效果优良。预膜腐蚀率大大优于技术协议要求。

参考文献

[1]HG/T 37782005《冷却水系统化学清洗、预膜技术规则》;

[2]GB 500502007《工业循环冷却水处理设计规范》;

[3]HG/T 206902000《化工企业循环冷却水处理设计技术规定》;

[4]HG/T 23872007《工业设备化学清洗质量标准》;

[5]GB 8978-1996《污水综合排放标准》。


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