常用化工設(shè)備的清洗方式

化工設(shè)備清洗技術(shù)

化工設(shè)備清洗包含在線清洗和離線清洗兩種。

在線清洗

利用循環(huán)水系統(tǒng)中的涼水塔作為加藥箱，往系統(tǒng)里面加藥，進(jìn)行自然循環(huán)。

優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備不用停機(jī)，不影響正常生產(chǎn)使用。

缺點(diǎn)：清洗效果相對(duì)于離線清洗還說不是很好。清洗時(shí)間長，對(duì)設(shè)備的腐蝕危害大等。

離線清洗

離線清洗又可以分為物理清洗和化學(xué)清洗。

物理清洗：利用高壓流水對(duì)設(shè)備進(jìn)行清洗。需要高壓清洗設(shè)備。

化學(xué)清洗：把換熱器單獨(dú)拿出來，把循環(huán)水的進(jìn)出口管路連接到清洗車上，進(jìn)行循環(huán)。

優(yōu)點(diǎn)：減少了藥劑的使用量，清洗效果好。

缺點(diǎn)：需要相應(yīng)的設(shè)備，如清洗車或者清洗水箱，高壓泵，各種規(guī)格的連接閥門，電焊設(shè)備等。

化學(xué)清洗有酸洗和堿洗兩種形式。

堿洗：主要是為了清除設(shè)備內(nèi)部的有機(jī)物、微生物、油污等附著物，如設(shè)備安裝時(shí)的防銹劑等。堿洗還可以起到松化、松動(dòng)、乳化及分散無機(jī)鹽類的作用。常用清洗劑有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉等。

酸洗：主要是為了清除無機(jī)鹽類的沉積，如碳酸鹽、硫酸鹽、硅垢等。常用清洗劑有鹽酸，硫酸，氫氟酸等有機(jī)酸。檸檬酸、氨基磺酸等有機(jī)酸。

換熱器的清洗

1、機(jī)械清洗方法

機(jī)械清洗方法是靠流體的流動(dòng)或機(jī)械作用提供一種大于污垢粘附力的力而使污垢從換熱面上脫落。

機(jī)械清洗的方法有兩類：

一類是強(qiáng)力清洗法，如噴水清洗、噴汽清洗、噴砂清洗、刮刀或鉆頭除垢等；

另一類是軟機(jī)械清洗，如鋼絲刷清洗和膠球清洗等。

下面分別介紹這幾類方法：

噴水清洗，是用高壓水噴射或機(jī)械沖擊的除垢方法。采用這種方法時(shí)水壓一般為20~50MPa?，F(xiàn)在也有采用更高壓力的50~70Mpa。

噴汽清洗，這種清洗器在設(shè)計(jì)和運(yùn)行上與噴水清洗器類似，用這種設(shè)備將蒸汽噴入換熱器的管側(cè)和殼側(cè)，靠沖擊力和熱量除去污垢。

噴砂清洗，是將篩分的石英砂(一般粒徑在3~5mm)用壓縮空氣(300~350kPa)通過噴槍產(chǎn)生強(qiáng)大的線速度，沖刷換熱器的管內(nèi)壁，清除掉污垢，使管子恢復(fù)原有的換熱特性。

刮刀或鉆頭除垢，這種清洗機(jī)械只適用于管子或圓筒里面的污垢。在撓性旋轉(zhuǎn)軸的頂端安裝除垢的刮刀或鉆頭，靠壓縮空氣或電力(也有使用水力或蒸汽的)使刮刀或鉆頭旋轉(zhuǎn)。

膠球清洗，是用噴丸清洗器進(jìn)行的。噴丸清洗器是由海綿球和將球推進(jìn)需清洗的管子內(nèi)部的流體噴槍組成，球?yàn)榕趶椥?，以半硬質(zhì)發(fā)泡聚氨基脂的海綿體擠壓而成，富有彈性。

2、化學(xué)清洗方法

化學(xué)清洗方法，就是在流體中加入除垢劑、酸、酶等以減少污垢與換熱面的結(jié)合力，使之從換熱面上剝落。

目前采用的化學(xué)清洗方法有：

循環(huán)法：用泵強(qiáng)制清洗液循環(huán)，進(jìn)行清洗。

浸漬法：將清洗液充滿設(shè)備，靜置一定時(shí)間。

浪涌法：將清洗液充滿設(shè)備，每隔一定時(shí)間把清洗液從底部卸出一部分，再將卸出的液體裝回設(shè)備內(nèi)以達(dá)到攪拌清洗的目的。

與機(jī)械清洗相比化學(xué)清洗的優(yōu)點(diǎn)是：

不必拆開設(shè)備能清洗到機(jī)械清洗不到的地方化學(xué)清洗均勻一致，微小的間隙均能洗到，而且不會(huì)剩下沉積的顆粒，形成新垢的核心可以避免金屬表面的損傷。

反應(yīng)釜的清洗方法

主要有機(jī)械清洗、化學(xué)清洗和人工進(jìn)釜手工清除三種方法。

1、機(jī)械清洗

采用高壓清洗裝置，使用高壓水流通過噴頭沖刷，將反應(yīng)釜內(nèi)壁及攪拌器表面上的堅(jiān)硬垢物擊碎，徹底剝離并清除掉。

高壓水射流清洗原理為將水壓縮至高壓，然后通過伸入釜內(nèi)的清釜機(jī)器人上安裝的噴嘴釋放。壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)樗鞯膭?dòng)能，通過這個(gè)能量對(duì)壁面污垢進(jìn)行沖擊實(shí)現(xiàn)清洗、清除的效果。

2、化學(xué)清洗

首先要知道反應(yīng)釜設(shè)備內(nèi)的垢樣成分，最好是取樣分析。確定污垢成分后先做試驗(yàn)，選用清洗劑同時(shí)通過試驗(yàn)確定對(duì)設(shè)備金屬不會(huì)造成腐蝕。然后通過現(xiàn)場架設(shè)臨時(shí)循環(huán)裝置將清洗液在設(shè)備內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，洗去污垢。

先用適量的水沖洗攪拌槳及釜內(nèi)壁，放盡。

將溶劑通過加壓裝置流沖刷反應(yīng)釜。

如未達(dá)到清洗效果，向反應(yīng)釜中加入適量的溶劑升溫?cái)嚢杌亓髦吝_(dá)到清洗要求，然后將溶劑放出。

最后用一定量的溶劑沖洗反應(yīng)釜內(nèi)壁，放出。

3、人工進(jìn)釜手工清除

成本低是其最大優(yōu)越性，但是進(jìn)釜之前需要數(shù)小時(shí)的通風(fēng)換氣，清除過程中還須隨時(shí)監(jiān)視釜內(nèi)氧氣濃度，有缺氧的危險(xiǎn)；同時(shí)人工刮鏟除了不能完全清理之外，還會(huì)造成反應(yīng)釜內(nèi)壁的滑傷，這些滑痕客觀上造成了殘留物的進(jìn)一步附著。人進(jìn)釜清理也會(huì)造成產(chǎn)品衛(wèi)生上的問題。一般來說，清理一臺(tái)釜所需時(shí)間約為半天至一天。

三種方法各有利弊，機(jī)械清洗不會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，對(duì)硬垢可以有效清洗，但是用時(shí)長、勞動(dòng)強(qiáng)度大；化學(xué)清洗用工少，清洗時(shí)間短，清洗徹底，但是可能會(huì)造成設(shè)備被腐蝕；人工進(jìn)釜手工清除成本低，但是危險(xiǎn)性較大，不能完全清理干凈。因此化學(xué)清洗應(yīng)用在污垢較軟、薄的工況，機(jī)械清洗應(yīng)用在污垢硬、厚的工況。

水處理膜清洗

“膜”已經(jīng)成為水處理方式的龍頭老大，各式水處理膜在過濾截留目標(biāo)污染物同時(shí)，污染物會(huì)產(chǎn)生膜污染問題，膜污染則會(huì)造成膜的運(yùn)行壓力增加，產(chǎn)水量下降，從而使膜的電耗增加，運(yùn)行成本及折舊成本增加。

據(jù)計(jì)算分析，正常反滲透工程中，每噸水成本中反滲透膜的折舊成本只有0.2～0.4元，膜的使用壽命可以達(dá)到3～5年，但如果不能有效的控制膜污染，不能及時(shí)膜清洗維護(hù)，膜的使用壽命只有1～2年，會(huì)使膜的折舊成本增加到0.4～0.8元，甚至出現(xiàn)膜全部損壞，系統(tǒng)崩潰。因此，做好膜的清洗維護(hù)，不僅僅是膜從業(yè)者必需熟練掌握的業(yè)務(wù)技能，也是企業(yè)水處理設(shè)備節(jié)能節(jié)支運(yùn)行的重要保證。

一般清洗方法：

1. 首先用性能優(yōu)良的備用水處理膜元件替換系統(tǒng)上的待清洗膜元件， 以保證反滲透系統(tǒng)不停止運(yùn)行，保證整個(gè)生產(chǎn)工藝的持續(xù)穩(wěn)定。

2. 水處理膜性能測試：

對(duì)每一支膜元件單獨(dú)測試其各項(xiàng)性能指標(biāo)，包括：脫鹽率、產(chǎn)水量、壓差、重量等，并作好測試前記錄脫鹽率、產(chǎn)水量和壓差測試條件：符合不同類型膜廠商提供的標(biāo)準(zhǔn)。

3. 系統(tǒng)清洗前了解系統(tǒng)目前運(yùn)行狀況;

4.采集運(yùn)行水處理系統(tǒng)的各參數(shù)指標(biāo)，作好原始記錄;

5.根據(jù)用戶原水全分析報(bào)告、性能測試結(jié)果及所了解的系統(tǒng)信息判斷清洗流程;

6.污染物的鑒定。首先初步判定，再通過特殊的設(shè)備、器具作進(jìn)一步的驗(yàn)證，以確定具體污染物類型。

7. 根據(jù)5、6的分析結(jié)果，確定所需清洗配方。當(dāng)水處理膜上的污染物確定后，我們可以選擇選擇較為合適的一種或兩種配方;或者選擇特殊配方(當(dāng) 水處理膜被特殊的污染物污染時(shí)，采用普通的配方效果欠佳，或者從經(jīng)濟(jì)性角度比較時(shí)，特殊配方較為經(jīng)濟(jì))。目前，國內(nèi)外有許多水處理膜元件清洗的專用藥劑。

8. 在水處理膜專用清洗設(shè)備上用以上清洗劑結(jié)合物理處理清洗手段進(jìn)行試驗(yàn)性清洗，以選擇恰當(dāng)?shù)那逑磁浞胶颓逑闯绦颉?/p>

設(shè)備管線的清洗

清洗化工生產(chǎn)設(shè)備通常采用化學(xué)清洗或物理清洗方法。

1、化學(xué)清洗工藝

根據(jù)管線中污垢的種類及清洗的目的可采用不同的清洗工藝。在此為大家介紹根據(jù)不同清洗目的采用的化學(xué)清洗工藝。

表1 根據(jù)不同清洗目的采用的化學(xué)清洗工藝

2、物理清洗工藝

通過物理或機(jī)械方法對(duì)管線表面的污垢給予一定沖擊力使其剝離脫落。采用的方法有高壓水射流清洗、PIG清洗、噴砂清洗、旋轉(zhuǎn)機(jī)械清洗、吸引清洗及超聲波清洗等，在這里只對(duì)具體的清洗設(shè)備做些介紹。

(1)高壓水射流清洗

用小口徑的噴嘴以高壓水連續(xù)噴射，靠射流的沖擊力可以去除管道中的污垢和堵塞物。肩壓水射流清洗裝置主要由高壓泵動(dòng)力裝置，壓力調(diào)節(jié)裝置，高壓管，各種噴槍，噴嘴組成，可裝在工程車上，便于現(xiàn)場施工。

根據(jù)管線內(nèi)壁附著物的硬度，粘著性，油性等形態(tài)特點(diǎn)選用不同壓力與不同類型的噴槍或噴嘴。對(duì)油性，粘著性附著垢一般選用20～30MPa壓力，硬質(zhì)垢選用30一70MPai對(duì)特硬垢或近乎堵塞的管道可采用150MPa或更高壓力。

根據(jù)清洗對(duì)象不同可采用剛性噴桿或柔性噴桿，前者適用于清洗直管，后者適用于曲管。噴桿頭部接有噴嘴。噴嘴有多孔固定型和旋轉(zhuǎn)型，通過改變噴嘴孔的大小、形狀、數(shù)量、噴射角度、方向可以改變和提高清洗能力。

對(duì)彎曲形狀的熱交換器傳熱管，一般靠人工使用柔性噴桿，一根接十根地進(jìn)行作業(yè)，近年來也采用機(jī)械化噴桿作業(yè)系統(tǒng)。

(2)機(jī)械清洗

是用電機(jī)或壓縮空氣、高壓水驅(qū)動(dòng)使前端的鉆頭發(fā)生旋轉(zhuǎn)來清除管內(nèi)硬質(zhì)或軟質(zhì)污垢的方法。在鉆頭附近噴射出的低壓的水起到冷卻鉆頭、排除污垢的作用。對(duì)于不宜用水或酸清洗的污垢可用加壓空氣清除，可燃性污垢不能用加壓空氣可通氮?dú)馇宄?/p>

清洗硬質(zhì)污垢要用超硬金屬制造的鉆頭，但應(yīng)注意選擇好與管道內(nèi)徑相適合的鉆頭以免造成管道內(nèi)壁損傷。為提高清垢效率，鉆頭的刀刃有不同形狀，操作時(shí)間轉(zhuǎn)數(shù)可達(dá)10000r／mln以上。

清洗軟質(zhì)污垢時(shí)，鉆桿外徑相對(duì)要細(xì)些，確保有足夠的排污空間。機(jī)械清洗中鉆頭的旋轉(zhuǎn)是靠撓性軸傳遞的，軸的中心是高壓管，用這種方法可清洗完全堵塞的U型熱交換器。也可以用穗形鋼絲刷代替鉆頭清洗管道，同時(shí)用水把脫落的污垢排掉。

(3)PIG清洗

是用塑料制成的彈丸清洗管道的方法。把彈丸用水壓經(jīng)漸縮管(發(fā)射裝置)壓人被清洗管內(nèi)，利用彈丸與管壁的摩擦作用清除內(nèi)壁的污垢。再利用管壁與彈丸接觸面的泄漏反壓水把除去的污垢向前輸送，并從裝在另一側(cè)的漸縮管(接受裝置)排出。其后再給漸縮管(接受裝置)加壓，彈丸反向壓入管中并對(duì)管道進(jìn)行清洗。彈丸在清洗管中反復(fù)進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)達(dá)到清洗污垢目的；目前使用的彈丸是富有彈性可壓縮的高發(fā)泡性聚氨酯材料制成的炮彈狀或球狀體。在其表面可嵌植磨料、鋼絲刷和鐵釘。

(4)吸引清洗

這是利用真空泵直接吸引的清洗方法，它適合于清洗由于液體中懸浮物在流速變動(dòng)與渦流發(fā)生部位堆積成淤泥而造成的管道堵塞，只適合較易清除的污垢。吸引系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置過濾器，同時(shí)作好排水處理。

(5)超聲波清洗

適合于小型精密機(jī)械的管道，如燒結(jié)金屬管或微孔過濾器的清洗。利用水為媒體對(duì)清洗管線作超聲波振蕩處理，超聲波產(chǎn)生的空穴和振動(dòng)沖擊作用可去除污垢。

(6)電化學(xué)清洗

對(duì)于醫(yī)藥、食品、超純水裝置中的管線可采用電化學(xué)清洗。把金屬管-浸入磷酸或硫酸的電解液中，并與直流電源的正極或負(fù)極相連(使金屬管線成為電解槽的陽極或陰極)，依靠在清洗表面上產(chǎn)生的氧氣或氫氣的掀動(dòng)作用去除附著的污垢，這種方法只在特殊情況下使用。

(7)噴砂清洗

是利用石英砂、鋼丸等磨料靠壓縮空氣作高速噴射，以去除管線內(nèi)壁銹垢、油脂等污垢的方法，它對(duì)小口徑較短管線清洗有較高效率，而對(duì)大口徑管道進(jìn)行噴砂清洗需用大量壓縮空氣，現(xiàn)場施工難以實(shí)現(xiàn)，對(duì)長距離管線由于壓力損失太大也不適合用這種方法。