空分設備的清洗

VoL 2 No 8 Aug 2004心《技術(shù)·技術(shù)交流》簡(jiǎn)介責任編輯:梁治齊通過(guò)對清洗技術(shù)的深入交流與探討,進(jìn)一步加強電話(huà):010-64398822-8021科研與實(shí)踐的密切合作,從而促進(jìn)我國清洗行業(yè)健康傳真:010-64399585快速的發(fā)展。E-mail:editor@ccetca.com來(lái)稿要求liangzq@ccetca.com文章內容以技術(shù)為核心,突出其實(shí)踐性和可操作性,并具有嚴密的科學(xué)理論依據和較強的行業(yè)針對性?？辗衷O備的清洗盤(pán)郁杭州杭氧科技股份有限公司浙江31000)摘要文章介紹了空分設備及其性能特點(diǎn),空分設備的工藝流程,空分設備表面清潔度及其檢查方法,指出通過(guò)清洗降低空分設備表面油脂的殘留量對保障空分設備性能的正常發(fā)揮有著(zhù)重要意義,過(guò)去通常采用四氯化碳作清洗劑,文章研究了在淘汰0DS新形勢下可采用的清洗劑和清洗技術(shù),介紹了在這方面取得的成果和經(jīng)驗。關(guān)鍵詞空分設備污垢油脂四氟化碳替代清洗劑中圖分類(lèi)號TH48文獻標識碼A文章編號1672-2248(2004)08-0013-061、空分設備及其性能特點(diǎn)裝置。但就基本流程而言,主要有四種,即高壓1.1空分設備中壓、高低壓和全低壓流程。我國空分設備的生產(chǎn)空分設備就是以空氣為原料,通過(guò)壓縮循環(huán)規模已經(jīng)從早期只能生產(chǎn)20m/h(氧)的制氧機深度冷凍的方法把空氣變成液態(tài),再經(jīng)過(guò)精餾而發(fā)展到現在具有生產(chǎn)20000n0h、3000n3h從液態(tài)空氣中逐步分離生產(chǎn)出氧氣、氮氣及氬氣和50000h(氧)的特大型空分設備的能力。等惰性氣體的設備。1.2空分設備的基本系統:目前我國生產(chǎn)的空分設備的形式、種類(lèi)繁多空分設備從工藝流程來(lái)說(shuō)可以分為5個(gè)基本有生產(chǎn)氣態(tài)氧、氮的裝置,也有生產(chǎn)液態(tài)氧、氮的系統:1.2.1雜質(zhì)的凈化系統:主要是通過(guò)空氣過(guò)濾器和分子篩吸收器等裝置,凈化空氣中混有的收稿日期2004-7-9機械雜質(zhì)、水分、二氧化碳、乙炔等許郁蒼(1940-).男.浙江溫州人,1962年畢業(yè)于復旦大學(xué)化1.2.2空氣冷卻和液化系統:主要由空氣壓學(xué)系1902-1902年在中科院上海冶金研究所工作192年后在杭州縮機、熱交換器、膨脹機和空氣節流閥等組成,起杭氧集團工作。高級工程師,主要從事防腐及表面工程處理工藝研到使空氣深度冷凍的作用。第2卷第8期2004年8月VoL 2 No, 8 Aug 20041.2.3空氣精餾系統:主要部件為精餾塔(上目視檢査。在明亮燈光照射下眼睛觀(guān)察被檢設備塔、下塔)、冷凝蒸發(fā)器、過(guò)冷器、液空和液氮節表面,察看有否殘留的固體物質(zhì)。不允許有直徑流閥。起到將空氣中各種組分分離的作用(或對角線(xiàn))超過(guò)0.5mm的固體顆粒存在,直徑1.2.4加溫吹除系統:用加溫吹除的方法使(或對角線(xiàn))在0.25~0.5mm之間的固體顆?？們艋到y再生。和應少于100粒/m2,并且不得有纖維、灰塵和織1.2.5儀表控制系統:通過(guò)各種儀表對整個(gè)物存在。個(gè)別殘留的纖維其長(cháng)度不得超過(guò)2mm;工藝進(jìn)行控制不允許有殘余的清洗液和水存在,表面應該完全干燥。2.空分設備表面清潔度礦物油及油脂的測定可分為直接檢查法和定及其檢查方法量測定法。直接檢査法有濾紙擦拭法、紫外熒光2.1空分設備容易發(fā)生燃燒的原因法涂水試驗法和滴水擴散法等,定量分析法可分發(fā)生燃燒甚至爆炸必須滿(mǎn)足3個(gè)條性有一定為重量法和油分濃度測定法。數量的可燃物質(zhì)、存在相應數量的氧化劑、最低限目前我國空分設備表面殘油量的測定基本上度的能量保障?？辗衷O備工作環(huán)境的最大特點(diǎn)是以油分濃度測定法為準,也以該法應用最廣在低溫或常溫條件下流通著(zhù)介質(zhì)氧。純氧是強氧化劑,即使在-183℃的液化低溫狀態(tài)下,只要易3.空分設備表面油脂燃易爆物的數量或濃度超過(guò)爆炸極限,介質(zhì)氧由殘留量標準的確定于高速流動(dòng)摩擦所產(chǎn)生積累的能量達到一定值時(shí),空分設備的脫脂清洗,就是為了去除部件表仍然會(huì )發(fā)生爆炸,造成人員傷亡和設備損壞。故此面的油脂,以達到符合標準規定的表面油脂殘留空分設備中凡能與介質(zhì)氧接觸的部分,其表面清量的要求。標準所規定的殘油量越低,對清洗設備潔度要求都很高,不允許有機械雜質(zhì)及油脂等有的要求也將越高,清洗工藝也將更繁瑣,勞動(dòng)強機物存在,這些物質(zhì)必須清除干凈度、清洗成本均將大幅度提高?？辗衷O備禁油的零空分設備禁油零部件的脫脂清洗就是通過(guò)物部件表面殘測量的標準應該如何確定?本人以為理或化學(xué)的方法,選用適當的清洗劑通過(guò)特定的其原則應是既要貫徹IS0900,確保產(chǎn)品質(zhì)量,能清洗工藝對其表面進(jìn)行處理,保證其表面有機物保證系統運轉的絕對安全,同時(shí)殘油量的數量值的濃度控制在爆炸極限以下。這是空分設備安全又要定得合理、恰當。運行的必要措施,經(jīng)表面處理后,還要經(jīng)嚴格的檢我認為這個(gè)合理數值的實(shí)質(zhì)是油脂在氧介質(zhì)查與檢驗,才能投入使用中的行為、富集和爆炸的極限濃度。一些文獻綜述2.2空分設備表面污垢的種類(lèi)的文章及 Mckinley.cl等都指出,溶解于液氧中檢查空分設備表面清潔度的指標應包括以下的碳氫化合物的混合物爆炸下限可取5%(克分子)四類(lèi)物質(zhì):甲烷當量?；旌衔镏刑細浠衔餄舛瘸^(guò)上述極(1)固體物質(zhì):有機物如有機防銹劑、木質(zhì)、限時(shí),就會(huì )成為易爆混合物,有特殊的危險性紙、纖維、涂料等;焊接熔渣及飛濺物、金屬屑這一極限濃度也適合于碳氫化合物以懸浮體焊絲及其他金屬物;砂子及類(lèi)似的顆粒物質(zhì),以及或乳膠體形式在液氧中均勻分布。5%克分子甲烷在工作條件下可能溶解的其它物質(zhì)。當量經(jīng)換算后,相當于28 kg CnH2/m液氧。液氧(2)清洗液及水中的油脂來(lái)源于空分設備內跟介質(zhì)氧接觸的表面3)浮銹及氧化皮殘留的油垢。不同比表面的零部件的油富集度不(4)礦物油及油脂樣,單位容積的表面越大,則富集度越大。我們2.3表面清潔度的檢查方法假設表面殘油全部進(jìn)入液氧時(shí),經(jīng)換算可以求出固體物質(zhì)、清洗液、水及銹疤可以直接用眼睛不同比表面的零部件表面殘油量的極限值(見(jiàn)表第2卷第8期2004年8月VoL 2 No 8 Aug 2004少{中小小爭ψ爭小》步技來(lái)A表1不同比表面產(chǎn)品殘油量極限計算值度。一些碳氫化合物于液氧中爆產(chǎn)品比表殘油量極限計算值炸參數見(jiàn)表2。名稱(chēng)規格面積g/m2Hcba, e規整填料750#750354H等通過(guò)實(shí)驗確定了引起爆炸350#350的最小碳氫化合物層厚:工業(yè)氧冷卻器160175油-12的層厚40~50μm、其他液氧低溫貯槽50m34碳氫化合物層厚15-30μm時(shí)發(fā)7000100m3214000生的爆炸作用,會(huì )使Φ10mmlmm、Φ12.5mm×l.5mm的銅管和鋁管遭到破壞。這一實(shí)驗結果同表2所列數由表1看出,若空分系統中和介質(zhì)氧接觸的表值吻合面殘留油脂絕對均勻地分散在液態(tài)氧中(這是現將上述數據和有關(guān)的表面殘油量標準進(jìn)行種實(shí)驗室里的理想狀態(tài)),那么發(fā)生爆炸的極限油統一整理,工業(yè)油一12、正十六烷及油脂的密度脂殘留量是相當高的。均取0.85g/cm3進(jìn)行換算,列于表3。器壁上的油在低溫狀態(tài)下的形態(tài)實(shí)際如何從表3看出,《JB/T6896-93空氣分離設昵?“低溫條件下結構填料上油膜性能ˉ一文介備表面清潔度》標準的殘油量規定均遠遠低于油紹了林德、 Anton Kirzinger等所做油膜在氧氣及脂的爆炸極限,這是考慮到空分設備各部件比表液氧中的性能研究。 Kehat使用正十六烷作為典型面積不同及油脂分布的不均勻性。物質(zhì),在液氧中做燃燒實(shí)驗,在低溫下,位于不銹我國JB/T6896-93行業(yè)標準規定:凡與氧鋼管壁的正十六烷膜會(huì )固化,當油膜厚度>5g/氣接觸的零件表面及運轉中殘油可能帶入氧氣的m2時(shí),觀(guān)察到一部分油層剝落,形成的固態(tài)的正零件表面,油脂的殘留量不得超過(guò)125mg/m2。按十六烷膜在液氧表面浮動(dòng)。盡管正十六烷在環(huán)境該標準生產(chǎn)制造的空分設備,從全國范圍來(lái)看,沒(méi)溫度下具有流動(dòng)性,而在低溫條件下會(huì )剝落,有發(fā)生因“油”的原因而爆炸的。這可否說(shuō)明125Keha還是不能將油點(diǎn)燃,因而他提出在用氧系統mg/m的殘油量對清潔度要求最苛刻的部件也是中,大約5g/m2的油污染是可以容忍的。安全的。當然,隨著(zhù)科技的發(fā)展,第六代空分設備Ball在另一篇文章中也得出了同樣結論,他使用了規整填料。原先在化工產(chǎn)業(yè)中應用的填料,建議在富氧環(huán)境條件,油污染的允許限度為1g/其表面的殘油量的概念是不存在的。也就是說(shuō)化m2。上面已提到的 Mckinley.C在提出液氧中的碳工填料表面的油脂不影響其使用。而移植到空分氧化合物的混合物爆炸性下限可取5%克分子甲烷設備中的就不一樣了,由于其比表面大,油脂富集的論述后,又提到易爆雜質(zhì)在金屬表面上以薄膜度高,必須經(jīng)過(guò)仔細的清洗才能使用,此時(shí),填料形式存在于液氧中時(shí),在爆炸極限下,即使層厚很的清潔度作為一個(gè)重要的問(wèn)題引起廣泛重視:薄,燃燒也會(huì )沿薄膜擴屐,這就有了一個(gè)臨界厚規整填料表面殘油量標準如何確定?至今未有統一的說(shuō)法。1995年無(wú)錫雪浪化工填料廠(chǎng)為杭表2碳氫化合物在液氧中的爆炸參數4氧“1000”空分制氬設備生產(chǎn)SW一1規整填料。我們規定其殘油量標準為100mg/m2,并以此作為名稱(chēng)爆炸作用速度臨界厚度m/s6垂界,um檢測驗收標準,投產(chǎn)后至今運轉正常。證明這樣規炔定規整填料表面殘油量標準是合適的戊烷乙烷4空分設備脫脂清洗常用的清洗劑工業(yè)油--121500清洗金屬表面使之清潔,是防止產(chǎn)品被大氣第2卷第8期2004年8月技米爭技木Vol 2 No 8 Aug 2004表3空分設備表面允許的最大殘油量類(lèi)、汗液等污垢。一般在生產(chǎn)中作為精洗工藝中的預殘留油分量大允許值作者洗清洗劑使用。這類(lèi)清洗g/m2u m劑清洗后獲得的是疏水性Mckinley. C表面,下一步清洗時(shí)要注Hebctpyeba. EH25.730意。同時(shí)由于它可燃有毒Kehat559使用時(shí)需要有安全措施Ba‖l4.2鹵代烴清洗劑JB/6869-930.1250.147空分設備清洗劑用量腐蝕的重要因素之一。在空分系統中,清洗除了起大,從安全等方面考慮,酒精、丙酮等易燃有機溶到防腐作用之外,防爆更為重要,是空分系統中不劑理所當然不在采用之列,因而通常采用不燃的容忽視的、至關(guān)重要的一環(huán)。制造空分設備所使用鹵代烴清洗劑。這類(lèi)清洗劑的優(yōu)點(diǎn):①對油脂溶解的材料多種多樣,既有不銹鋼制品,又有鋁及其合性好,去污快;②表面張力小,滲透力強;③不燃金,銅及銅合金制品。外形尺寸相差很大,對清洗燒,防火性好;④對水溶解小,易與水分離;⑤清精度(孔徑公差)的要求也不一樣。因此,我們針洗后的物品易于干燥取出即干,不需要干燥處理。對不同的工況采用不同的清洗劑制定了不同的清用于清洗的鹵代烴有CFC-113、四氯化碳、洗工藝,但產(chǎn)品的最終凊洗一般均采用四氧化碳四氯乙烯、三氯乙烯、1,1,1一三氯乙烷等。這類(lèi)浸泡或擦洗,以符合表面油脂殘留量≤125mg/清洗劑還廣泛使用于電子、機械和服裝業(yè)的清洗m2的行業(yè)標準。中。其缺點(diǎn)是氣味重、毒性強,而CFC-113、四那么殘油量≤125mg/m2是怎么樣的一個(gè)概氯化碳會(huì )對大氣的臭氧層產(chǎn)生破壞。常用鹵代烴念呢?直觀(guān)的說(shuō)就是在一平方米大的平面上,只性能見(jiàn)表4。要滴上3~4滴油,并讓其均勻地鋪展整個(gè)表面,這4.3堿性化學(xué)水溶液及水基金屬清洗劑時(shí)表面上油膜厚度僅為14×108米。對于如此高典型強堿清洗液含有NaOH、Na2siO3的清潔度要求,顯而易見(jiàn),工藝難度較大。Na3PO4Na2CO3等,主要用于鋼鐵的清洗,而水可用于清洗的清洗劑有:石油類(lèi)溶劑、有機類(lèi)基金屬清洗劑則是各種親水性較強的表面活性劑溶劑、鹵代烴溶劑、表4常用鹵代烴性能匯總表堿溶液及水基金屬清洗劑等。名稱(chēng)沸點(diǎn)表面密度蒸汽相4.1石油類(lèi)溶劑結構式張力(g/cm)對密度毒性2530C使用低沸點(diǎn)石油系列溶劑,如200CFC-11347.717.31.566.97號工業(yè)汽油、煤油、輕柴油等清洗油脂111氯乙烷|7414.6是極為普遍的方法四氯乙烯12131.31.625.7這些溶劑能溶解油CLC=CCL脂,使油脂進(jìn)入溶三氯乙烯8672931.464.5液。但石油類(lèi)溶劑不CHCL=C低中中高能溶解水溶性污物四氯化碳7681.585.3CCL所以不能清洗掉鹽第2卷第8期2004年8月Vol 2 No 8 Aug. 2004技術(shù)表5各種金屬發(fā)生腐蝕的臨界pH值氧透冷卻器的脫脂上,1998[十"十"那清洗費用、又減少了ODS物工件水基清洗熱水水基清洗劑水溶液劑水溶液質(zhì)的排放,保護了大氣臭氧熱水]冷水]一[純凈水干燥]一檢測]層杭氧集團公司還在不圖1金屬清洗劑水溶液的清洗工藝流程同的工藝條件下,用各種型組合使用。這類(lèi)清洗劑對動(dòng)物油通過(guò)皂化作用,使號的水基金屬清洗劑對不同材質(zhì)的零件進(jìn)行了清之溶于水中,對非極性的礦物油有乳化作用,使之洗效果的測定和比較,完全達到JBT6869-93標乳化后溶于水中,且也能溶解汗跡及無(wú)機污物。但準的要求。缺點(diǎn)是清洗速度較慢,一般需要加溫并輔以振動(dòng)金屬清洗劑水溶液的清洗工藝流程如圖1:沖刷、超聲波等清洗手段,最后必須用水清洗至水基清洗劑的清洗效果不如四氯化碳,所以pH值為中性并立即干燥。這類(lèi)清洗劑清洗時(shí)必須只憑簡(jiǎn)單的清洗工藝難以達到空分設備清潔度的注意要控制其水溶性的pH值,以防止對金屬的腐要求,需要有加熱、攪拌設備,要有相應的浸泡清蝕。見(jiàn)表5。洗容器和噴淋裝置。又因為零件的最后一道清洗須用純凈水處理,在室溫下,水的蒸發(fā)干燥較慢5、用水基金屬清洗劑所以要求有相應的干燥設備,以保證脫脂面的及替代四氯化碳清洗的經(jīng)驗時(shí)干燥,防止表面銹蝕和再污染。第三,水清洗將四氯化碳因其具有脫脂性能好、價(jià)廉、沸點(diǎn)為產(chǎn)生大量廢水,廢水pH值高,而且除含有清洗劑76.8℃、能在常溫下?lián)]發(fā)干燥等優(yōu)點(diǎn),曾被空分行表面活性劑外,尚含有油脂、COD、懸浮物等有業(yè)廣泛使用。但四氯化碳有輕度的麻醉作用,對人害成分,廢水必須經(jīng)過(guò)小理、達到環(huán)保要求后才能排放體的臟器,特別是肝和腎有嚴重損害同時(shí)四氯經(jīng)過(guò)近幾年的努力,杭氧公司已經(jīng)實(shí)現了在化碳的氣味難聞,對操作人員的剌激很大,更因為全公司范圍內的非四氯化碳清洗,淘汰了四氯乙它屬ODS物質(zhì),破壞臭氧層所以為了作人員烯和四氯化碳在生產(chǎn)過(guò)程中的使用(按杭氧近幾的身體健康,為了保護環(huán)境、造福子孫后代,我們年的產(chǎn)值估算,每年至少要少消耗15噸四氯化必須盡快禁止使用四氯化碳。2003年6月1日國家碳),為保護環(huán)境、保護臭氧層做出了應有的貢獻。環(huán)?？偩置髁钜幎ú坏檬褂盟穆然记逑磩┯纱丝梢?jiàn),在全空分行業(yè)內實(shí)現非四氯化碳清洗事實(shí)上,杭氧集團公司已經(jīng)自覺(jué)地在四氯化工藝,只要經(jīng)過(guò)努力,是可以做到的,而且必須做碳替代技術(shù)方面進(jìn)行了多年的工作。到1989年當水基金屬清洗劑作為一種新產(chǎn)品剛在我國出現的時(shí)候,我們即開(kāi)始進(jìn)行波紋管截止參考文獻閥等零件的清洗脫脂新工藝試驗,1990年用77-2[1]沈躍碳氫化合物在冷凝蒸發(fā)器中爆炸極清洗劑代替四氯化碳清洗波紋管獲得成功,并應限,杭氧科技1995(4)用于生產(chǎn)實(shí)際。除77-2外還對HX-1、32-1、MT[2] Mckinley C. Himmdlerger F. chem28等不同型號的清洗劑的腐蝕性、清洗能力、毒 Eng progr,1957,V52,No3性、成分、對環(huán)境的影響等進(jìn)行評估和試驗,使水[3] Anton Kirzinger,顧榮而譯低溫條件基清洗劑的應用進(jìn)一步擴大。1996年成功應用在下結構填料上油膜性能,杭氧科技,1995(4)第2卷第8期2004年8月技米e強oL. 2 No 8 Aug. 2004[4] HebcTpycBa E H 19677 13 No5[6]工業(yè)毒理學(xué)下冊,上海:上海人民出版社S]周靜好,防銹技術(shù),北京:化學(xué)工業(yè)出版[7]許郁蒼脫脂清洗和臭氧空洞杭氧科技社1999(1)Surface Cleanliness and Degreasingof Air Separating EquipmentXu Yucang(Hangzhou Oxygen Making Machine Co, Ltd 310004Abstract: Any kind of oil and grease is not allowed to be present at air separating equipment, sonecessary safe steps should be taken by selecting suitable cleaningagent to treat its surface. This paper has listed the features and using effects of different cleansersselected for cleaning metal and here also introduced the metal cleaning situation of Hangzhou OxygenMaking Machine Co, Ltd. by using aqueous cleaning method to substitute carbon tetrachloride cleaningKeywords: Air separating equipment, grease, cleanliness, explosion, cleaning, aqueous metal cleaningsubstitution, carbon tetrachloride冰箱保養小常識壓縮機和冷凝器要定期清掃壓縮機和冷凝器是冰簡(jiǎn)的重要制冷部件,如果沾上灰塵會(huì )影響散熱,導致零件使用壽命縮短,冰箱制冷效果崴弱,所以要定期靛查,及時(shí)清掃。冰箱內部要定期清潔冰箱使用時(shí)間長(cháng)了,冰簡(jiǎn)內的氣味會(huì )很難聞,甚至會(huì )滋生細菌,影響食品原味,所以冰箱使用一段時(shí)間后,要把冰籠內的食物拿出來(lái),替冰箱搞一次大掃除。當然,具備觸媒除臭和殺菌功能的冰籠,冰籠內的空氣會(huì )清新干凈、無(wú)異味,這就不需要經(jīng)常替冰籠搞衛生了。冰箱保養的注意事項應定期對冰籠進(jìn)行清潔(每年至少兩次)清潔冰籠時(shí)先切斷電源,用軟布蘸上清水或食具洗潔腈,輕輕擦洗,然后馩清水將洗潔精拭去。為昉止損害籠外涂復層和籠內塑料件,請勿用洗衣粉、去污粉、滑石粉、堿性洗滌劑、開(kāi)水、汽油類(lèi)、刷子等清洗冰籠。箱內附件骯臟積水時(shí),應拆下用清水或洗潔精清洗,電氣零件表面應用干布擦拭。清潔完畢,將電源插頭牢牢插好,檢查溫度控制器是否沒(méi)定在正確的位置。冰箱長(cháng)時(shí)間不使用時(shí),應拔下電源插頭,將箱內擦拭干凈,待籠內充分干爛后,將箱門(mén)關(guān)摘自浙江在線(xiàn)新聞網(wǎng)站