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淺談工業清潔劑的適用性

2016-11-15

現代化工與能源等工業設備及部件采用了多種結構材料,除普通使用碳鋼外,還大量使用不銹鋼及部分使用鈦、銅、鋁等材料。選擇了合適的工業清潔劑不僅對工業設備可以起到清潔的作用,還有起到對設備的保護作用,但是若是對工業清潔劑的選擇不恰當的話,不僅對工業設備起不到清潔的作用,有可能嚴重的還會對設備造成毀壞?,F在,我們一起來了解一下工業清潔劑的適用性。

  

  

  1.設備化學清洗引起損傷1.1空冷器鋁翅片酸洗侵蝕某石化工廠芳烴聯合裝置有較多空冷器,碳鋼管內走烴,管外鋁翅片通過風機鼓風散熱。經長久運行,鋁翅片上沉積塵垢油膩,影響冷卻效果,需噴淋清洗,曾采用5%HCl+Lan826+表面活性劑或5%HNO3+Lan826+表面活性劑;雖基本8邑去除表面塵垢油污,但鋁翅片并不光亮,為此在上述清洗劑中再加少量HF.經噴淋,固然鋁翅片表面“煥然一新”,但仔細觀察鋁翅片已嚴峻侵蝕,有的甚至薄如紙片。

  

  

  1.2鈦銅復水器化學清洗與侵蝕某石化廠乙烯裝置采用海水冷卻的復水器,原用黃銅管束,后因侵蝕泄漏改用鈦管束,殼體為原碳鋼,兩側水室或封頭仍用原黃銅復層。管程走海水,殼程走蒸汽,經一階段運行,殼程沉積含硅的氧化鐵垢需要清洗,某公司采用10%HNO3+0.5%HF+固體緩蝕劑。緩蝕劑只能避免鋼殼體的侵蝕,而不能減緩HF對鈦管的侵蝕,可將酸洗時間控制<1h,但多次酸洗鈦管仍會減薄。管程走海水基本無垢,但廠方要求再對管程清洗,用清洗過殼程的酸液對鈦管本來沒有必要鈍化,但施工職員自作主張用亞硝酸鈉(加氨水調pH)鈍化,這樣不僅藥品?良費,而且因加氨的亞6肖酸鈉對水室內壁復合的銅會造成腐蝕,還有可能誘發SCC.經及時制止,排除鈍化液,再用凈水反復沖刷,才避免事故。

  

  

  1.3銅冷卻器化學清洗及侵蝕某石化廠空調系統由銅冷卻器與碳鋼管道等組成,因結垢冷卻效果差,用4%檸檬酸銨,85~90℃清洗,發生銅管穿孔泄漏,后經焊補恢復使用。一年后因結垢,再次泊車清洗,為了安全,采用10%氨基磺酸+Lan826,并用該廠副產50℃熱水配酸洗液,為徹底清除厚垢,清洗時間延續了8h,結果發生銅管泄漏,分析原因可能是清洗時間過長,原有泄漏處銅焊出缺陷,除垢暴露造成泄漏。也可能是酸洗溫度超過60℃,氨基磺酸分解天生酸性硫銨,而引起侵蝕。

  

  

  1.4電廠鍋爐過熱器酸洗與開裂某電廠鍋爐過熱器蛇管部門由18-8不銹鋼制造,大部門由CrMo鋼制造,采用3%檸檬酸+0.2%若丁緩蝕劑清洗,70~100℃,浸泡24h,試車時發生不銹鋼管開裂,經斜目與電鏡分析,是因為CI-引起的SCC.國產若丁組成中含有50%NaCl,這是引起SCC的根本原因。

  

  

  1.5加氫裂化換熱器酸化與開裂某石化廠加氫裂化有兩臺18-8不銹鋼制造的高壓換熱器,因沉積油焦碳垢需清洗,根據某單位清洗碳鋼換熱器焦碳垢經驗,采用95%濃硫酸(w為98%)+5%濃硝酸~為98%)進行清洗,歷年來經3次清洗,前兩次清洗正常,開車無異?,F象,但第3次酸洗時經20min因反應劇烈休止酸洗,用堿中和,再用純水大量沖刷。


  但開車不久,一臺換熱器排污管口斷裂,引起燃燒。

  

  

  對兩臺換熱器抽芯檢查,通過金相、電鏡與能譜分析證實為由CI-、S-誘發引起的SCC,破裂原因是因為經多次濃H2SO4濃HNO3清洗,換熱器底部死角莉皂沖刷徹底,從而造成H2SO4+Cl-在垢層中濃縮而引起SCC,也可能由含CI-的連多硫酸誘發的SCC.[page]

  

  

  1.6PTA不銹鋼/鈦加氫反應器堿洗與開裂某石化廠PTA裝置加氫反應器由美國引進材質為三層復合(碳鋼+304L+鈦),但鈦復層未采用焊接結構,而使不銹鋼焊縫暴露于工藝介質中。該反應器介質為PTA+H2+H2O,溫度275℃,壓力6.8~7.3MPa,為進步Pd/C催化劑活性,需不按期進行不泊車堿洗,采用5%NaOH(后改為1%NaOH),溫度275℃,時間1h.經5年運行后開罐檢視發現不銹鋼焊縫共u處開裂19條裂紋,經補焊次年大修又發現多條裂紋。經分析屬于穿晶和沿晶混合型的SCC,很可能是因為高溫堿洗造成的SCC.

  

  

  1.7PTA不銹鋼設備系統堿洗與開裂另一石化廠PTA裝置加氫反應器由日本引進,采用鋼+304L+鈦三層復合,投運18年更換。近年由美國引進采用鋼+304L兩層復合,因為擴能,Pd/C催化劑機能受到影響,需按期用堿洗進步其活性,延長使用壽命。因為堿洗是在不泊車狀態下進行,與正常出產的壓力(7.2MPa)溫度(282℃)相同,并不是僅對加氫反應器一臺設備,而串連了其余17臺設備進行系統堿洗。這些設備除幾臺鈦制外,大多為304L制造的結晶器、離心機、母液槽等。堿洗采用1.5%NaOH.固然加氫反應器尚未發現堿脆,但存在隱患。問題是其后面的不銹鋼設備陸續發現了SCC,如離心機簡體擋板發生龜裂脆斷,金相與能譜分析證明為CI-引起的穿晶SCC,見圖1.母液槽在汽液界面上泛起SCC網狀裂紋,為止被迫更換。幾臺結晶器的不銹鋼攪拌漿葉也發現了SCC.分析堿洗采用的NaOH含有的NaCl為0.04%。固然堿洗液中含少量CI-,可能有減緩堿脆的作用。但堿洗后,雖經純水沖刷,總難免殘留少量的CI-,在投運后設備內壁沉積PTA漿料垢,在垢下CI-濃縮造成了不銹鋼氯脆。

  

  

  1.8鈦冷卻器管子氫氟酸酸洗侵蝕某石化機修廠為重制一臺鈦冷卻器,將原設備拆卸下來的結垢鈦管酸洗利用,但因采用HNO3+HF溶液清洗,HF含量超過5%,而使3000余根鈦管中**清洗的300余根鈦管不同程度發生了全面侵蝕與浮雕狀侵蝕。

  

  

  1.9搪瓷設備鋼夾套酸洗氫鼓泡引某廠搪瓷夾套設備對夾套內水垢用鹽酸清洗發生了瓷面龜裂,爆瓷破壞。主要系酸洗緩蝕劑緩蝕效率低與按捺滲氫能力不高,致使酸洗產生的氫原子向鋼內部滲透滲出,在搪瓷與鋼基體之間復合成氫分子,形成很高內壓,而使搪瓷爆瓷。

  

  

  2.幾種材質與清洗劑及助劑組合引起失效的討論2.1不銹鋼與氯化物、高溫堿等清洗液發生SCC主要是奧氏體不銹鋼(尤其是敏化的),在常用的化學清洗液中有可能產生SCC,主要有各種氯化物水溶液、含氟水溶液、高溫NaOH、NaOH+硫化物水溶液、H2SO4和硫酸鹽、HNO3+HF、HNO3+HCI+HF和HSO4+氯化物水溶液等。



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