循环水系统清洗、预膜中水质稳定效果分析

冶金动力2006年第1期28METALLURGICAL POWER总第113期循环水系统清洗、预膜中水质稳定效果分析周根明(马钢第-能源总厂,安徽马鞍山243000)[摘要]主要针对马钢制氧机净循环水系统设备、管道的腐蚀情况，结合系统工艺状况,阐述了净循环水系统清洗预膜过程和效果分析,探讨了该系统在非正常状态下清洗预膜的控制方法[关键词]停车清洗;剥离;预膜;腐蚀速率[中图分类号]TQ085[文献标识码] B [文 章编号]1006- -6764(2006)01-0028-03Analysis of Water Quality Stability Effect of Pre- -membrane Cleaningin Clean Circulation Water System for Air SeparatorZHOU Gen-ming( No.I Energy Sources Plant, Maanshon lron & Steel Co.,Ltd, Maanshan, Anhui 243000,China)[Abstract] In the light of the corrosion state of plants and pipes of the clean circulationwater system for air separators of Maanshan Iron & Steel Co，Ltd. and combining theprocess state of the system, the cleaning pre -membrane procedure of the clean circulationwater system and the effect are expounded. The control methods for cleaning pre-membraneof the system under abnormal state are discussed.[Key words] cleaning during shutdown; stripping; pre- -membrane; corrosion rate1系统简介进度受阻，拖延了时间,同时由于公司生产急需该机清洗和预膜作为循环水系统化学处理的预处组投入运行,以缓解供氧能力不足的现状,最终将清理，其效果直接影响到循环系统运行过程中的腐蚀洗预膜工期压缩为96 h。另外该系统有部分设备、和结构控制，并进而影响管道、设备的使用寿命及换管道是新的,有部分设备、管道是旧的。针对这两种热效率。马钢制氧机循环冷却水系统主要供制氧机情况,此次清洗预膜工作必须采用非常规方式进行。的空压机、氧压机、氮压机等设备的冷却用水。系统.2系统清洗预膜循环水量4500m/h,系统容积8000m'(含吸水2.1系统剥离井、供回水管道容积等),补水量200 m/h,旁滤量系统剥离过程中按原计划向系统中投加了800450 m2!h, 浓缩倍数2.0。kg剥离剂LN--350,通过1次/2h的监测,循环水的系统材质含碳钢、铜和不锈钢。系统采用半净化浊度由6.4 mg/L 上升至35 m/L后开始逞下降趋水和生活水为补充水,该水质属中低硬度腐蚀型水，势,表明剥离基本结束。同时在系统剥离过程中挂2其水质分析数据如下:片涂油试片进行监测,至剥离结束取出试片观察,试pH:7.41;电 导率(25%C): 270 μS/em;片表面无油污。系统剥离过程中循环水的浊度变化Ca2(以CaCO;计): 86.1 mg/L;曲线见图1(剥离浊度:剥离前为6.4m/L,最高值为总硬度(以CaCO3计): 107.4 mg/L;35 mg/L) 。Mg+(以CaCO3计): 21.3 mg/L;S02(以SO2计): 24.2 mg/L;吕30CI(以Cl计): 7.8 mg/L;10溶解性固体: 186 mg/L。中国煤化工本次清洗预膜采用停车清洗，在线预膜的总体方案。原方案计划实施168h,但因制氧机主体项目MYHCNMHG隔为约21)图1系统剥离过程中循环水的浊度变化曲线.2006年第1冶金动.力总第113期METALLURGICAL POWER292.2系 统清洗钙离子由清洗前的97.0mg/L升高到163.8mg/L并2.2.1系统剥离结束后，，通过置换降低循环水的浊趋于平稳，系统清洗过程中循环水的钙离子变化曲度至10 m/L左右,停止置换,系统进入清洗阶段。线 见图4(钙离子含量:清洗前为97,最高为163.8)。向系统中投加900kg缓蚀剂LN-4D和900kg缓冒200蚀剂LN-101,用清洗剂LN-310调节循环水的pH福100值。清洗过程中循环水的pH值控制在4.5~5.5,较常; 50规的5.5~6.5偏低,清洗效果基本得到了保证,缩短了清洗时间。(清洗过程中pH值变化曲线见图2)时间(每一间隔为约2b)图4系统剥离过程中循环水的钙离子变化曲线2.2.4由于清洗过程中循环水旁滤器处于运行状量6态,系统清洗过程中循环水的浊度呈下降趋势。清洗过程中浊度变化曲线见图5。12345678910111213141516s 20时间(每-间隔为约1 h)第115图2系统清洗过程中循环水pH变化曲线2.2.2因该系统中大部分设备和管道是新的，在系2统中存在着-定量的氧化铁浮锈，如果不去除会加时间(每一间隔为约4 h)快日常运行中设备的腐蚀，只有彻底去除浮锈并在图5系统清洗过程中循环水浊度变化曲线设备表面形成一层保护膜，才能为设备安全稳定地2.2.5该循环冷却水系统设备材质以铜和碳钢为运行提供保障。系统清洗过程中循环水中的铁离子主,在清洗过程中加入清洗缓蚀剂LN-4C和LN-由清洗前的0.82mg/L升高到5.61mg/L,并趋于平1C,为保障系统中的缓蚀剂浓度,控制循环水中有稳但从监测的锈挂片看,表面浮锈已基本被去除。锈机膦含量20~28mg/L。从系统清洗过程中有机膦变垢去除率达92.5%。由此判断系统中的浮锈已基本化曲线可以看出,药剂浓度基本控制在规定指标内。被去除。系统清洗过程中循环水的铁离子变化曲线系统清洗过程中循环水中有机膦变化曲线见图6见图3。(有机膦: 最低为16.9,最高为34.35)糖20富。123456时间(每-间隔为约2 h)时间(每一间隔为约1 h)图6系统清洗过程中循环水有机膦变化曲线图3系统剥离过程中循环水的总铁变化曲线2.2.6为保证清洗过程中设备的缓蚀效果，从清洗2.2.3因该系统中有部分设备和管道都是旧的,长期运行没有做水质稳定，在系统中必定存在着一定开始就挂置铜、碳钢和不锈钢试片进行监测,至清洗程度的结垢。从清洗过程中循环水的钙离子变化曲结束取出试片测定其腐蚀速率，试片的腐蚀速率均线看,系统有--定程度的结垢。清洗过程中循环水的低于HG/T2387- -92 规定的指标。监测试片的腐蚀速率见表1,表1系统清洗过程中监测试片的腐蚀速率试片材质(试片号试验时间h监测前重/g监测后重/g试片失重/g腐蚀速率/(g/m2h)|要求指标/(g/mh)碳钢(2132)19.732 219.7000.032 20.469 4:3碳钢(2133)19.846 29.8150.031 20.454 8不锈钢(S219)23.273 83.2730.000 80.011 724.5:1不锈钢(5220)21.441 721.4410.000 70.010 2中国煤化工铜(3015)23.331 823.331CNMHG1铜(3012)23.214 623.2140.000 6MYH.冶金动力2006年第1期30METALLURGICAL POWER总第113期2.3系统预膜水样监测的各项指标的变化曲线看，系统清洗过程2.3.1系 统清洗结束进行置换，至循环水pH值升中循环水中钙离子、总铁、钙离子和浊度曲线均呈上至7.0以上、浊度降至10 mg/L以下,开始预膜。向升趋平稳,系统清洗还是取得了较好的效果。由于合系统中投加2400kg预膜剂LN--605,系统预膜过理地控制pH值，在有限的时间内基本达到清洗的程中循环水的pH值一直控制在规定范围内，其变目的,较好地保证了后期预膜的顺利进行。并通过有化曲线见图7。效地控制缓蚀剂浓度，清洗过程中钢试片的腐蚀速.率也远低于规定的指标，保障了清洗期间系统设备誓非的安全。系统预膜结束后,监测试片表面形成一明显23456789101112131415的彩色薄膜,试片耐试膜液时间达到15s时间(每-间隔为约2h)3.2系统预膜效果的保证一方面是采取了合理提图7系统剥离过程中循环水的pH变化曲线高预膜剂浓度的方法,加速系统中膜的生长,同时也2.3.2在系统预膜过程中,为保证预膜效果,同时尽.得益于在线预膜中、后期的水温上升,在系统预膜过可能缩短预膜时间，在原方案的基础上适当提高药程中，由于制氧机组的运行，水温上升至30 C左剂浓度,严格控制循环水中的总磷酸盐含量在100~右,对系统快速预膜也起到了-定的作用。在预膜过120mg/L。预膜过程中总磷酸盐浓度变化曲线见图程中，通过投加阻垢分散剂可避免系统中因控制偏8所示差带来的成垢危险。雪150一3.3此次清洗预膜,较好地完成了马钢制氧机循环目100水系统水质稳定的预处理，为今后系统的安全、稳50茶。定、高效、长周期运行创造了-定的条件。同时也通过本次非常规状态清洗预膜的实施，积累了一定的时间(每一间隔为约4 h)经验，这为适应日益紧凑的各新系统投产过程提供图8系统清洗过程中循环水总磷变化曲线2.3.3为了有效地监测设备的预膜效果，系统预膜了新的思路和方法。系统自2002年9月至今,运行过程中，挂置了2片20*钢试片进行监测，至预膜状况良好。经现场挂片监测，阻垢缓蚀剂LN- -826结束取出试片,试片表面形成-均匀的彩色薄膜,经对20*钢的腐蚀率均低于0.01mm/a,对铜试片的腐蚀率均小于0.002 mm/a, 试片光亮、无锈、无点蚀,测试,试片耐试膜液时间为15s2.3.4系 统预膜结束后，经补水置换至循环水总磷均低于国家标准规定的指标。阻垢缓蚀剂LN- -826浓度小于5mg/L,开始基础投加,向系统中投加阻在马钢制氧机循环水系统的使用，从监测挂片的腐垢缓蚀剂LN- -826A 和阻垢缓蚀剂LN- 826B。 系统蚀速率来看，达到了预期效果,至今未发生任何设备冷却水质异议。进入日常运行状态。收稿日期:2005- 09- 283分析总结作者简介:周根明(1970-),男,工程师,1994年毕业于安徽建筑工业3.1 该系统从剥离、清洗、预膜,直至基础投加,其学院给排水专业,现从事工业企业给排水技术工作。间含三次系统置换的时间，总历时96 h。由于时间原因,本次停车清洗时间比计划大大缩短,但从现场.中国煤化工MYHCNMH G.