循環(huán)水系統清洗、預膜中水質(zhì)穩定效果分析

冶金動(dòng)力2006年第1期28METALLURGICAL POWER總第113期循環(huán)水系統清洗、預膜中水質(zhì)穩定效果分析周根明(馬鋼第-能源總廠(chǎng),安徽馬鞍山243000)[摘要]主要針對馬鋼制氧機凈循環(huán)水系統設備、管道的腐蝕情況，結合系統工藝狀況,闡述了凈循環(huán)水系統清洗預膜過(guò)程和效果分析,探討了該系統在非正常狀態(tài)下清洗預膜的控制方法[關(guān)鍵詞]停車(chē)清洗;剝離;預膜;腐蝕速率[中圖分類(lèi)號]TQ085[文獻標識碼] B [文 章編號]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系統簡(jiǎn)介進(jìn)度受阻，拖延了時(shí)間,同時(shí)由于公司生產(chǎn)急需該機清洗和預膜作為循環(huán)水系統化學(xué)處理的預處組投入運行,以緩解供氧能力不足的現狀,最終將清理，其效果直接影響到循環(huán)系統運行過(guò)程中的腐蝕洗預膜工期壓縮為96 h。另外該系統有部分設備、和結構控制，并進(jìn)而影響管道、設備的使用壽命及換管道是新的,有部分設備、管道是舊的。針對這兩種熱效率。馬鋼制氧機循環(huán)冷卻水系統主要供制氧機情況,此次清洗預膜工作必須采用非常規方式進(jìn)行。的空壓機、氧壓機、氮壓機等設備的冷卻用水。系統.2系統清洗預膜循環(huán)水量4500m/h,系統容積8000m'(含吸水2.1系統剝離井、供回水管道容積等),補水量200 m/h,旁濾量系統剝離過(guò)程中按原計劃向系統中投加了800450 m2!h, 濃縮倍數2.0。kg剝離劑LN--350,通過(guò)1次/2h的監測,循環(huán)水的系統材質(zhì)含碳鋼、銅和不銹鋼。系統采用半凈化濁度由6.4 mg/L 上升至35 m/L后開(kāi)始逞下降趨水和生活水為補充水,該水質(zhì)屬中低硬度腐蝕型水，勢,表明剝離基本結束。同時(shí)在系統剝離過(guò)程中掛2其水質(zhì)分析數據如下:片涂油試片進(jìn)行監測,至剝離結束取出試片觀(guān)察,試pH:7.41;電 導率(25%C): 270 μS/em;片表面無(wú)油污。系統剝離過(guò)程中循環(huán)水的濁度變化Ca2(以CaCO;計): 86.1 mg/L;曲線(xiàn)見(jiàn)圖1(剝離濁度:剝離前為6.4m/L,最高值為總硬度(以CaCO3計): 107.4 mg/L;35 mg/L) 。Mg+(以CaCO3計): 21.3 mg/L;S02(以SO2計): 24.2 mg/L;呂30CI(以Cl計): 7.8 mg/L;10溶解性固體: 186 mg/L。中國煤化工本次清洗預膜采用停車(chē)清洗，在線(xiàn)預膜的總體方案。原方案計劃實(shí)施168h,但因制氧機主體項目MYHCNMHG隔為約21)圖1系統剝離過(guò)程中循環(huán)水的濁度變化曲線(xiàn).2006年第1冶金動(dòng).力總第113期METALLURGICAL POWER292.2系 統清洗鈣離子由清洗前的97.0mg/L升高到163.8mg/L并2.2.1系統剝離結束后，，通過(guò)置換降低循環(huán)水的濁趨于平穩，系統清洗過(guò)程中循環(huán)水的鈣離子變化曲度至10 m/L左右,停止置換,系統進(jìn)入清洗階段。線(xiàn) 見(jiàn)圖4(鈣離子含量:清洗前為97,最高為163.8)。向系統中投加900kg緩蝕劑LN-4D和900kg緩冒200蝕劑LN-101,用清洗劑LN-310調節循環(huán)水的pH福100值。清洗過(guò)程中循環(huán)水的pH值控制在4.5~5.5,較常; 50規的5.5~6.5偏低,清洗效果基本得到了保證,縮短了清洗時(shí)間。(清洗過(guò)程中pH值變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖2)時(shí)間(每一間隔為約2b)圖4系統剝離過(guò)程中循環(huán)水的鈣離子變化曲線(xiàn)2.2.4由于清洗過(guò)程中循環(huán)水旁濾器處于運行狀量6態(tài),系統清洗過(guò)程中循環(huán)水的濁度呈下降趨勢。清洗過(guò)程中濁度變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖5。12345678910111213141516s 20時(shí)間(每-間隔為約1 h)第115圖2系統清洗過(guò)程中循環(huán)水pH變化曲線(xiàn)2.2.2因該系統中大部分設備和管道是新的，在系2統中存在著(zhù)-定量的氧化鐵浮銹，如果不去除會(huì )加時(shí)間(每一間隔為約4 h)快日常運行中設備的腐蝕，只有徹底去除浮銹并在圖5系統清洗過(guò)程中循環(huán)水濁度變化曲線(xiàn)設備表面形成一層保護膜，才能為設備安全穩定地2.2.5該循環(huán)冷卻水系統設備材質(zhì)以銅和碳鋼為運行提供保障。系統清洗過(guò)程中循環(huán)水中的鐵離子主,在清洗過(guò)程中加入清洗緩蝕劑LN-4C和LN-由清洗前的0.82mg/L升高到5.61mg/L,并趨于平1C,為保障系統中的緩蝕劑濃度,控制循環(huán)水中有穩但從監測的銹掛片看,表面浮銹已基本被去除。銹機膦含量20~28mg/L。從系統清洗過(guò)程中有機膦變垢去除率達92.5%。由此判斷系統中的浮銹已基本化曲線(xiàn)可以看出,藥劑濃度基本控制在規定指標內。被去除。系統清洗過(guò)程中循環(huán)水的鐵離子變化曲線(xiàn)系統清洗過(guò)程中循環(huán)水中有機膦變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖6見(jiàn)圖3。(有機膦: 最低為16.9,最高為34.35)糖20富。123456時(shí)間(每-間隔為約2 h)時(shí)間(每一間隔為約1 h)圖6系統清洗過(guò)程中循環(huán)水有機膦變化曲線(xiàn)圖3系統剝離過(guò)程中循環(huán)水的總鐵變化曲線(xiàn)2.2.6為保證清洗過(guò)程中設備的緩蝕效果，從清洗2.2.3因該系統中有部分設備和管道都是舊的,長(cháng)期運行沒(méi)有做水質(zhì)穩定，在系統中必定存在著(zhù)一定開(kāi)始就掛置銅、碳鋼和不銹鋼試片進(jìn)行監測,至清洗程度的結垢。從清洗過(guò)程中循環(huán)水的鈣離子變化曲結束取出試片測定其腐蝕速率，試片的腐蝕速率均線(xiàn)看,系統有--定程度的結垢。清洗過(guò)程中循環(huán)水的低于HG/T2387- -92 規定的指標。監測試片的腐蝕速率見(jiàn)表1,表1系統清洗過(guò)程中監測試片的腐蝕速率試片材質(zhì)(試片號試驗時(shí)間h監測前重/g監測后重/g試片失重/g腐蝕速率/(g/m2h)|要求指標/(g/mh)碳鋼(2132)19.732 219.7000.032 20.469 4:3碳鋼(2133)19.846 29.8150.031 20.454 8不銹鋼(S219)23.273 83.2730.000 80.011 724.5:1不銹鋼(5220)21.441 721.4410.000 70.010 2中國煤化工銅(3015)23.331 823.331CNMHG1銅(3012)23.214 623.2140.000 6MYH.冶金動(dòng)力2006年第1期30METALLURGICAL POWER總第113期2.3系統預膜水樣監測的各項指標的變化曲線(xiàn)看，系統清洗過(guò)程2.3.1系 統清洗結束進(jìn)行置換，至循環(huán)水pH值升中循環(huán)水中鈣離子、總鐵、鈣離子和濁度曲線(xiàn)均呈上至7.0以上、濁度降至10 mg/L以下,開(kāi)始預膜。向升趨平穩,系統清洗還是取得了較好的效果。由于合系統中投加2400kg預膜劑LN--605,系統預膜過(guò)理地控制pH值，在有限的時(shí)間內基本達到清洗的程中循環(huán)水的pH值一直控制在規定范圍內，其變目的,較好地保證了后期預膜的順利進(jìn)行。并通過(guò)有化曲線(xiàn)見(jiàn)圖7。效地控制緩蝕劑濃度，清洗過(guò)程中鋼試片的腐蝕速.率也遠低于規定的指標，保障了清洗期間系統設備誓非的安全。系統預膜結束后,監測試片表面形成一明顯23456789101112131415的彩色薄膜,試片耐試膜液時(shí)間達到15s時(shí)間(每-間隔為約2h)3.2系統預膜效果的保證一方面是采取了合理提圖7系統剝離過(guò)程中循環(huán)水的pH變化曲線(xiàn)高預膜劑濃度的方法,加速系統中膜的生長(cháng),同時(shí)也2.3.2在系統預膜過(guò)程中,為保證預膜效果,同時(shí)盡.得益于在線(xiàn)預膜中、后期的水溫上升,在系統預膜過(guò)可能縮短預膜時(shí)間，在原方案的基礎上適當提高藥程中，由于制氧機組的運行，水溫上升至30 C左劑濃度,嚴格控制循環(huán)水中的總磷酸鹽含量在100~右,對系統快速預膜也起到了-定的作用。在預膜過(guò)120mg/L。預膜過(guò)程中總磷酸鹽濃度變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖程中，通過(guò)投加阻垢分散劑可避免系統中因控制偏8所示差帶來(lái)的成垢危險。雪150一3.3此次清洗預膜,較好地完成了馬鋼制氧機循環(huán)目100水系統水質(zhì)穩定的預處理，為今后系統的安全、穩50茶。定、高效、長(cháng)周期運行創(chuàng )造了-定的條件。同時(shí)也通過(guò)本次非常規狀態(tài)清洗預膜的實(shí)施，積累了一定的時(shí)間(每一間隔為約4 h)經(jīng)驗，這為適應日益緊湊的各新系統投產(chǎn)過(guò)程提供圖8系統清洗過(guò)程中循環(huán)水總磷變化曲線(xiàn)2.3.3為了有效地監測設備的預膜效果，系統預膜了新的思路和方法。系統自2002年9月至今,運行過(guò)程中，掛置了2片20*鋼試片進(jìn)行監測，至預膜狀況良好。經(jīng)現場(chǎng)掛片監測，阻垢緩蝕劑LN- -826結束取出試片,試片表面形成-均勻的彩色薄膜,經(jīng)對20*鋼的腐蝕率均低于0.01mm/a,對銅試片的腐蝕率均小于0.002 mm/a, 試片光亮、無(wú)銹、無(wú)點(diǎn)蝕,測試,試片耐試膜液時(shí)間為15s2.3.4系 統預膜結束后，經(jīng)補水置換至循環(huán)水總磷均低于國家標準規定的指標。阻垢緩蝕劑LN- -826濃度小于5mg/L,開(kāi)始基礎投加,向系統中投加阻在馬鋼制氧機循環(huán)水系統的使用，從監測掛片的腐垢緩蝕劑LN- -826A 和阻垢緩蝕劑LN- 826B。 系統蝕速率來(lái)看，達到了預期效果,至今未發(fā)生任何設備冷卻水質(zhì)異議。進(jìn)入日常運行狀態(tài)。收稿日期:2005- 09- 283分析總結作者簡(jiǎn)介:周根明(1970-),男,工程師,1994年畢業(yè)于安徽建筑工業(yè)3.1 該系統從剝離、清洗、預膜,直至基礎投加,其學(xué)院給排水專(zhuān)業(yè),現從事工業(yè)企業(yè)給排水技術(shù)工作。間含三次系統置換的時(shí)間，總歷時(shí)96 h。由于時(shí)間原因,本次停車(chē)清洗時(shí)間比計劃大大縮短,但從現場(chǎng).中國煤化工MYHCNMH G.