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      蒸發器管道吹掃和清洗的目的和方法

      2011年12月27日 作者:圣亞

      化工裝置開工前,需對其安裝檢驗合格后的全部工藝管道和設備進行吹掃與清洗(以下統稱吹洗),它的目的是通過使用空氣、蒸汽、水及有關化學溶液等流體介質的吹掃、沖洗、物理和化學反應等手段,清除施工安裝過程中殘留在其間和附于其內壁的泥砂雜物、油脂、焊渣和銹蝕物等,防止開工試車時,由此而引起發生的堵塞管道、設備;損壞機器、閥門和儀表;玷污催化劑及化學溶液、影響產品質量和防止發生燃燒、爆炸事故;是保證裝置順利試車和長周期安全生產的一項重要試車程序?;ぱb置中管道、設備多種多樣,它們的工藝使用條件和材料、結構等狀況都各有不同,因而適用它們的吹洗方法也各有區別。但通常包括以下幾種方法:水沖洗、空氣吹掃、酸洗鈍化、油清洗和脫脂等。它們的主要特點和使用范圍概述如下。

      一、水沖洗

      水沖洗是以水為介質,經泵加壓沖洗管道和設備的一種方法。被廣泛應用于輸送液體介質的管道及塔、罐等設備內部殘留臟雜物的清除。水沖洗管道應以管內可能達到的最大流量或不小于1.5m/s的流速進行(這里不包括高壓、超高壓水射流清洗設備、管束內、外表面積垢方法)。一般化工設備、管道沖洗常用濁度小于10*106,氯離子含量小于100*106的澄清水,但對于如尿素生產裝置等采用奧氏體不銹鋼材料的設備和管道,為防止氯離子(Cl-)的聚積而發生設備、管道等的應力腐蝕破裂(SCC),則需采用去離子水沖洗。水沖洗具有操作方便、無噪聲等特點。

      二、空氣吹掃

      空氣吹掃是以空氣為介質,經壓縮機加壓(通常為0.6-0.8MPa)后,對輸送氣體介質的管道吹除殘留的臟雜物的一種方法。采用空氣吹掃,應有足夠的氣量,使吹掃氣體的流動速度大于正常操作氣體流速,一般最低不小于20m/s,以使其有足夠的能量(或動量),吹掃出管道和設備中的殘余附著物,保證裝置順利試車和安全生產??諝獯祾邥r空氣消耗量一般都很大,并且要一定的吹掃時間。因此,空氣吹掃通常使用裝置中最大的空氣壓縮機或使用裝置中可壓縮空氣的大型壓縮機(如乙烯裝置中的裂解氣壓縮機等)空氣運轉提供。對于缺乏提供大量連續吹掃空氣的中小型化工裝置,也可采用分段吹掃法,即將系統管道分成許多部分,每個部分再分成幾段,然后逐段吹掃,吹掃完一段與系統隔離一段。這樣在氣源量小的情況下,可保證吹掃質量。對大直徑管道或臟物不易吹除的管道,也可選用爆破吹掃法吹除。忌油管道和儀表空氣管道要使用不含油的空氣吹掃。氮氣由于來源及費用等原因,一般不作為普通管道和設備的吹掃氣源,而常用作空氣吹掃、系統空氣干燥合格后,管道、設備的保護置換。

      三、蒸汽吹掃

      蒸汽吹掃是以不同參數的蒸汽為介質的吹掃,它由蒸汽發生裝置提供汽源。蒸汽吹掃具有很高的吹掃速度,因而具有很大的能量(或動量)。而間斷的蒸汽吹掃方式,又使管線產生冷熱收縮、膨脹,這有利于管線內壁附著物的剝離和吹除,故能達到最佳的吹掃效果。蒸汽管道應用蒸汽吹掃,更是動力蒸汽管道所必須。動力蒸汽管道吹掃時,不但要徹底吹掃出管道中附著的臟雜物,而且還應把金屬表面的浮銹吹除,因為它們一旦夾帶在高速的蒸汽流中,將對高速旋轉的汽輪機葉片、噴嘴等造成極大的損害。蒸汽吹掃溫度高、壓力大、流速快,管道受熱后要產生膨脹位移,降溫后又將發生收縮,因而蒸汽管道上都裝有補償器、疏水器、管道支、吊架、滑道等也都考慮了膨脹位移的需要。非蒸汽管道如用空氣吹掃不能滿足清掃要求時,也可用蒸汽吹掃,但應考慮其結構能否承受高溫和熱脹冷縮的影響并采取必要的措施,以保證吹掃時人身和設備的安全。

      四、油清洗

      機器設備如蒸汽透平、離心壓縮機等高速、重載設備的潤滑、密封油及控制油管道系統、應在其設備及管道吹洗或酸洗合格后,再進行油清洗。因為這類油管道系統清潔程度要求極高,其間若殘留微小雜質,就可能造成運轉中機器的軸瓦、密封環的損壞、調節控制系統的失靈,釀成機器設備重大事故的發生。油清洗方法是以油在管道系統中循環的方式進行,循環清洗過程中每8h需在35-75℃的范圍內反復升降油溫2-3次,以便附于管壁上的粒屑脫落,而后隨油循環進入濾油機濾芯除去。清洗用油應采用適合該機器的優質油。清洗合格的管道系統
      應采取有效的防護措施。機器試運轉前應更換合格的潤滑油。油清洗作業周期長,一般都需要40-50天才能完成。為縮短油清洗時間,目前一種采用新型精濾器以捕捉微小鐵磁物質的大流量油沖洗的移動式裝置已投放市場,其油洗時間較前者可縮短近2/3,這無疑給裝置試車帶來良好的經濟效果。
      油清洗合格的標準,當設計或制造廠沒有提出對油管路系統清洗的具體要求時,有兩種確定油清洗是否符合要求的方法。其一為采用美國MOOG 四級標準檢測,方法為以100ml 油樣中顆粒狀雜質大小數作為界限,使用20倍放大鏡進行觀測,當連續二次取樣觀測達到以下標準(表1-1-4-1 時)時,則可認為該油系統已沖洗合格。
      表1-1-4-1
      油沖洗合格標準
      (用JC10型20倍讀數顯微鏡觀測計數)
      顆粒大小μm        >150        100-150        50-100        水分
      標準,個數        0        ≤21        ≤225        0
      其二為用濾網進行檢查,其合格標準按表1-1-4-2 規定。
      表1-1-4-2 油清洗合格標準
      設備轉速(r/min)        濾網規格(目)        合格標準
      ≥6000        200        目測濾網,以cm2范圍內殘余的污物不多于3 顆粒
      <6000        100       

      五、脫脂

      設備、管道的脫脂處理是為那些在生產、輸運或儲存、使用過程中,接觸到少量酌油脂等有機物就可能發生燃燒或爆炸的介質(如氧氣),以及接觸到油脂等會影響產品質量的又一類清洗工作。為保證試車和生產的安全,對這類設備、管道(包括管件、閥門、儀表、密封材料)以及安裝所用的工具、量具等,都必須在安裝使用前進行嚴格的脫脂處理。脫脂是利用脂可溶于某些化學溶劑的原理,因此,脫脂處理的操作過程,實際上就是一種化學清洗過程。
      管道及設備的脫脂首先應選好脫脂劑,對于脫脂劑可參照表1-1-4-3選用。
      表1-1-4-3脫脂劑選用表
      脫脂劑名稱        適用范圍        附注
      工業二氯乙烷        金屬件的脫脂        有毒、易燃、易爆
      工業四氯化碳        黑色金屑、銅及非金屬的脫脂        有毒
      工業三氯乙烯        金屬件的脫脂        必須含穩定劑、有毒
      工業酒精≥95.6%(質量)        脫脂要求不高的設備、零部件以及人工擦洗表面        易燃、易爆
      濃硝酸≥98%        濃硝酸裝置的耐酸管件及瓷環等的脫脂       
      此外還可以用丙酮、苯、堿液作脫脂劑。最常用的脫脂劑為四氯化碳、因其脫脂效率高、毒性及對金屬的腐蝕性較小,適用范圍廣。
      脫脂劑應能很快地溶解油脂,使用的脫脂劑含油量應符合質量標準,必要時需通過化驗測定,脫脂劑的使用規定見表1-1-4-3所示。脫脂劑溶解油脂是有,限度的,使用后已被污染,所以一般只能使用一次,須重復使用時則必須蒸餾再生,并檢驗其含油量合格后才能用來脫脂。
      表1-1-4-3 脫脂劑的使用規定
      含油量,ml/l        使用規定
      >500        不得使用
      50-500        粗脫脂
      <50        凈脫脂
      常用的脫脂方法有# 種:即灌注法、循環法、蒸汽冷凝法和擦洗法。通常設備容積較大者采用蒸汽冷凝法、擦洗法。對有明顯油跡或嚴重銹蝕的設備、管道和管件等,應先用蒸汽吹掃、噴砂或其他方法清除干凈,同時對使用有機溶劑如四氯化碳等脫脂前應將殘余水驅盡,再進行脫脂。
      因大多數脫脂劑具有毒性或爆炸性,使用時必須注意防止中毒和形成爆炸混合氣,因此,脫脂現場要建立脫脂專職區域,施工場地應保持清潔,安裝臨時沖洗水管和設置防火裝置,保證通風良好。脫脂溶劑不要灑落在地上,廢溶劑應收集和妥善處理。工作者應穿戴無油脂工作服、防護鞋、橡皮手套及防毒面具等。經脫脂后的管道、管件等一般還要用蒸汽吹洗,直至檢驗合格為止。在不宜用蒸汽吹洗時,溶劑脫脂后可直接進行自然通風排盡。為加速消除殘余溶劑,可用無油的氮氣或空氣(限于四氯化碳溶劑)加熱到60-70℃進行吹除。
      設備、管道、管件等脫脂后需經檢查鑒定,檢驗標準應根據被輸送的介質在壓力、溫度不同的情況下接觸油脂時的危險程度而確定。一般情況下可按下列規定進行檢查。
      (1)為輸送或儲存富氧空氣或防止觸媒活性降低而進行的脫脂的設備、管道、管件等,如按脫脂的方法嚴格處理者,可不進行分析檢驗。而用清潔干燥的白色濾紙擦拭設備及管道和附件,紙上無油脂痕跡為合格。也可用紫外線燈照射,脫脂表面應無紫藍熒光為合格。
      (2)輸送或儲存氧氣的設備和管道等,可采用下述方法進行檢驗:用蒸汽吹洗脫脂劑時,用一較小器皿取其蒸汽冷凝液,于其間放入數顆粒度小于1mm
      的純樟腦,以樟腦能不停地旋轉為合格;另外,可將脫脂后的溶劑取樣分析,溶劑中油脂含量小于0.03%為合格。
      脫脂合格的設備、管道、閥件等應及時封閉管口,保證在以后的工序中不再被污染。如果設備、管道、閥件等在制造后已脫脂并封閉良好,如空分裝置的空分塔等,安裝后可不再脫脂。

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