工業(yè)循環(huán)水系統預膜處理影響因素總結分析

工業(yè)循環(huán)水系統預膜處理影響因素總結分析翟營(yíng)玉門(mén)油田煉化總廠(chǎng)甘肅 玉門(mén)735200摘要:通過(guò)對工業(yè)循環(huán)水系統預膜效果影響因素的總結、分析，闡明了在循環(huán)水預膜處理過(guò)程中各因素對預膜效果的影響原因，同時(shí)針對各影響因素的不同特點(diǎn)和運行時(shí)技術(shù)要求,提出了各影響因素在操作時(shí)的最佳數值，希望對實(shí)際操作起到一定的引導作用。關(guān)鍵詞:循環(huán)水系統預膜處理影響因素濃度Abstract:through the summary, analysis of factors of influence on the industrialcirculating water system pretreatment, expounds the cause of circulating water inmembrane treatment process of influencing factors on the pretreatment, at the same time,the effects of different characteristics and operating factors of the technical requirements,the optimum value of the influencing factors in the operation, in order to certain guidancefunction to the actual operation.Keywords: circulating water system pre-film processing factors affecting concentration中圖分類(lèi)號: TQ085文獻標識碼: A文章編號:1引言工業(yè)循環(huán)冷卻水系統是工業(yè)生產(chǎn)中至關(guān)重要的環(huán)節，它是通過(guò)冷卻塔、水池、循環(huán)水泵、等設備將低溫水加壓后送至熱交換器，換熱后回到冷卻塔，經(jīng)冷卻后繼續使用。由于循環(huán)水系統的換熱設備、管路絕大多數為碳鋼、不銹鋼材質(zhì)，在運行過(guò)程中，由于循環(huán)水水質(zhì)的變化，以及換熱設備的泄漏，換熱設備、管路中都會(huì )含有輕重不同的油類(lèi)、粘泥、污垢，這種情況在煉化企業(yè)尤為嚴重，這些物質(zhì)會(huì )對碳鋼甚至不銹鋼造成嚴重的腐蝕,因此在新系統投入運行前或長(cháng)時(shí)間運行的系統檢修后投用，都需要對系統的換熱設備、管路進(jìn)行預處理。這里所說(shuō)的預處理是指清洗和預膜。目的是清除掉附著(zhù)在金屬表面的油類(lèi)、粘泥、污垢和腐蝕物，并通過(guò)預膜處理，在金屬表面上形成一層非常薄的、致密的防護膜，牢固地粘附在金屬表面.上，從而抑制循環(huán)水對金屬的腐蝕，防止微生物的腐蝕。本文在此僅對預膜處理過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，通過(guò)對影響預膜處理的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要的總結，希望能對實(shí)際操作起到- -定的指導作用。2預膜效果的影響因素總結現在對工業(yè)循環(huán)水的預膜處理大體上有專(zhuān)用配方預膜方案和高濃度水穩劑預膜方案兩類(lèi)，而實(shí)際操作中無(wú)論采用哪種方案，其影響預膜效果的因素中國煤化工方YHCNMHG面:(1)水穩劑濃度，--般在預膜處理過(guò)程中，水穩劑的控制濃度是關(guān)系到最終預膜效果的關(guān)鍵因素，如果水穩劑濃度達不到預膜要求，其他條件再好，也無(wú)法完成預膜處理，一般水 穩劑在預膜過(guò)程中的濃度要求是平時(shí)正常運行時(shí)的2~3倍為佳。(2) Ca2+離子濃度，Ca2+般來(lái)自于補充生水本身，是直接參與成膜的金屬離子，它與水穩劑中的有機磷酸，生成難溶的螯合物，并在金屬表面不斷沉積，同時(shí)顆粒不斷長(cháng)大，形成致密的保護膜，將金屬表面基本上全部覆蓋，保護基體不被腐蝕。(3)循環(huán)水PH值，預膜過(guò)程循環(huán)水的的最佳PH值應控制在6~7之間，PH值超過(guò)8時(shí)，易產(chǎn)生污垢使局部腐蝕趨勢加大。PH值小于6時(shí)，聚磷的絡(luò )合物將被破壞。(4)Zn2°離子濃度,Zn2離子和Ca2+離子的作用基本相同，其余聚磷酸鹽復合能夠迅速的形成致密的保護膜，且耐久特性較強，對保護金屬不受腐蝕起著(zhù)至關(guān)重要的作用。(5)濁度，循環(huán)水濁度是反映系統清洗干凈與否的指標，若在預膜過(guò)程中濁度較大，說(shuō)明系統中的設備、管路的金屬壁上還有油污、粘泥、污垢等沒(méi)有洗干凈，這將直接影響到水穩劑與金屬壁的接觸，進(jìn)而影響鈍化膜的形成。3.各因素對預膜效果的影響分析(1)水穩劑濃度水穩劑濃度是預膜處理的的關(guān)鍵因素?，F以水穩劑SY-94- 836為例，在不同濃度下進(jìn)行預膜效果對比(SY-94- 836是- -種 有機膦鋅型水穩劑，正常投加濃度為90~110mg/L)。表1是該型水穩劑在不同濃度條件下對掛片的成膜影響。表1水穩劑濃度對預膜效果的影響水穩劑濃度(mg/ L)成膜情況5無(wú)藍色色暈，有少許腐蝕痕跡9有藍色色暈但不明顯180有明顯均勻藍色色暈270360藍色色暈明顯但不均勻，且有少許白色沉積物從以上成膜狀況來(lái)看:水穩劑濃度在低于90mg / L和高于270mg / L的狀態(tài)下不利于成膜，濃度在180~270mg / L時(shí)，預膜效果較好，而對于該型水穩劑在正常運行時(shí)的加入量為90~110mg/L,因此可以看出;利用該型水穩劑進(jìn)行預膜，其濃度控制范圍應保持在循環(huán)水正常運行時(shí)的2~3倍。(2) Ca“離子濃度Ca”離子一-般來(lái)自于補充生水本身，是直接參與成膜的金屬離子寧上水穩劉中的有機中國煤化工磷酸以及鋅離子共同作用,生成難溶的螯合物,并在金屬表面MHC NMH G膜,將金屬表面基本上全部覆蓋，保護基體不被腐蝕。因此對循環(huán)水系統補充生水來(lái)說(shuō)，不能是過(guò)于純凈的水，必須有--定的硬度才能夠起到更好的防腐作用，表2是在最佳的水穩劑濃度下不同Ca2濃度對預膜效果的影響。表2Ca2離子濃度對預膜效果的影響Ca2濃度(mg/L)成膜情況25無(wú)色暈，表面有腐蝕斑點(diǎn)10有少許色暈但不均勻，表面仍有腐蝕版定5有明顯的藍色均勻色暈，無(wú)腐蝕斑點(diǎn)7035100有明顯藍色色暈，但表面已經(jīng)開(kāi)始出現聚集顆粒物115有明顯藍色色暈，表面聚集的顆粒物明顯增多從表中狀態(tài)可以看出:在保持水穩劑最佳濃度是，當Ca2 濃度在55~85mg/ L時(shí)，預膜效果比較理想;當Ca2 濃度在55mg / L以下時(shí)，難以成膜，并出現一定的腐蝕現象，當Ca2 濃度高于100mg/ L時(shí)，金屬表面雖然出現了明顯的色暈，但也開(kāi)始有過(guò)多的成膜物質(zhì)積累，不利于耐腐蝕膜的形成，。因此預膜時(shí)對水中的Ca2濃度一般要求在55mg/L，但.上限也最好低于100mg/L,這一濃度是在某一-特定水穩劑下的要求，而在實(shí)際預膜過(guò)程中，可以要求預膜方案提供者根據當地水中的實(shí)際鈣離子濃度制定特定的預膜方案。(3) pH值對于在最佳水穩劑濃度和較好的鈣離子濃度狀態(tài)下，pH值對預膜效果有較大的影響，pH的高低主要影響水中鐵離子的濃度，而鐵離子偏高會(huì )導致水的濁度增加，不利于金屬表面鈍化膜的形成，pH值低(-.般低于6時(shí))會(huì )導致形成的聚磷絡(luò )合物遭到破壞，金屬表面無(wú)法形成有效的鈍化膜，也就起不到阻止腐蝕的作用，pH值高(一般超過(guò)8時(shí))又會(huì )引起水穩劑的過(guò)度沉積，形成大量水垢。使設備的局部腐蝕加大,因此比較理想的pH值控制范圍-般為6~7。(4) Zn°離子濃度Zn*離子和Ca2離子- -樣，都是直接參與成膜的重要組分，但Zn2 離子的成膜速度更快，形成的保護膜更具有耐久性，同時(shí)還可以起到陰極保護的作用，是目前預膜水穩劑比較常用的一種金屬，表3是Zn2 離子不同濃度對成膜的影響。表3Zn2離子濃度對預膜效果的影響|Zn2濃度(mg/L無(wú)明顯色暈，部分區域出現腐蝕15金屬掛片出現色暈但不均勻，有腐蝕斑點(diǎn)20金屬掛片表面色暈明顯中國煤化工YHCNMHG25金屬掛片表面色暈明顯、均勻3035金屬掛片表面光亮，色暈明顯但不均勻，有白色沉積物從以上情況來(lái)看:投加的鋅離子在水中的濃度應該保持在20~ 30mg/ L,金屬掛片的成膜效果較好。(5)濁度循環(huán)水濁度是反映系統清洗干凈與否的指標，若在預膜過(guò)程中濁度較大,說(shuō)明系統中的設備、管路的金屬壁上還有油污、粘泥、污垢等沒(méi)有洗干凈，這將直接影響到水穩劑與金屬壁的接觸，進(jìn)而影響鈍化膜的形成。表4是不同濁度對預膜效果的影響。表4濁度對預膜效果的影響濁度成膜情況<5金屬掛片藍色色暈清晰5-10.. 10- -20無(wú)明顯色暈，金屬掛片有腐蝕斑點(diǎn)從以上成膜情況來(lái)看，即使在水穩劑濃度、較好的pH值控制以及合適的鈣鋅離子濃度的狀態(tài)下，如果水的濁度較大,對金屬整體成膜也是非常不利的，甚至不能形成鈍化膜，達不到緩蝕的目的，因此在預膜開(kāi)始前一定要對循環(huán)水系統進(jìn)行干凈徹底的清新,使其水質(zhì)濁度降至10以下，才能很好的完成預膜工作。除了以上介紹的對循環(huán)水成膜有較大影響的因素外,還有預膜時(shí)的水溫和預膜的時(shí)間因素對預膜效果也有一定的影響，但是對于這兩個(gè)因素在實(shí)際運行過(guò)程中都是比較穩定,不會(huì )因為人為操作原因出現大的波動(dòng)。水溫都是在常溫下進(jìn)行操作,尤其對于較大的循環(huán)水系統，這個(gè)因素可以說(shuō)是沒(méi)法改變的;預膜時(shí)間相對一個(gè)大的循環(huán)水系統來(lái)說(shuō)，人為控制也不會(huì )出現大的偏差，最多相差- .兩個(gè)小時(shí)， 而對于需要48~72小時(shí)的預膜時(shí)間，- .兩 個(gè)小時(shí)對整體預膜效果基本沒(méi)有影響。4結論在循環(huán)水系統啟用或不停車(chē)預膜處理過(guò)程中，要獲得較好的預膜效果，必須有效控制對預膜有較大影響的各個(gè)因素:(1)對于本文中提到的水穩劑預膜時(shí)要控制其濃度是正常運行投加濃度的2~3倍，才能滿(mǎn)足預膜要求。(2)補充水中要有足夠的鈣離子，這是對補充水質(zhì)的一個(gè)較高要求，最好保持在55 ~100mg/L之間，而實(shí)際預膜過(guò)程中，可以根據當地生水中實(shí)際鈣離子濃度制定專(zhuān)門(mén)的預膜方案。(3)比較理想的pH值控制范圍一-般為 6~7?？刂圃撝钢袊夯こ讨衁HCNM HG完成，主要通過(guò)加酸調節。(4)鋅離子濃度和鈣離子濃度- -樣，是成膜的主要離子，在預膜時(shí)應該控制鋅離子濃度在20~ 30mg/ L。(5)濁度是反映水質(zhì)清潔與否的指標，如果濁度過(guò)高將影響水穩劑與金屬的接觸，使鈍化膜難以形成，濁度最好保持在10以下。(6)預膜的水溫和預膜時(shí)間也可以影響預膜效果，但這兩個(gè)因素在實(shí)際操作規程中的基本可以保持穩定，即使出現一定波動(dòng)對預膜效果影響不大。中國煤化工MYHCNMH G