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換熱器結(jié)垢原因、種類(lèi)及危害

（1）因?yàn)槌Ｓ脫Q熱器換熱器大多是以水為載熱體的換熱系統(tǒng),由于某些鹽類(lèi)在溫度升高及濃度較高時(shí)從水中析出,附著于換熱管表面,形成水垢,隨著使用時(shí)間及頻率的增加積垢層逐漸變厚、變硬,緊緊地附著于換熱管表面上；

（2）如同水垢一樣,換熱器的另一側(cè)流體由于物質(zhì)本身的性質(zhì)可能出現(xiàn)非水垢類(lèi)固體析出物,長(zhǎng)期不處理會(huì)越來(lái)越多積累在換熱管面;

（3）當(dāng)流體所含的機(jī)械雜質(zhì)有機(jī)物較多而流體的流速又較小時(shí),部分機(jī)械雜質(zhì)或有機(jī)物也會(huì)在換熱器內(nèi)沉積,形成疏松、多孔或膠狀污垢。

對(duì)于常用的換熱器而言。根據(jù)結(jié)垢機(jī)理,我們一般將結(jié)垢分為以下幾類(lèi):

（1）類(lèi)析晶結(jié)垢:如水冷卻系統(tǒng),由于水中過(guò)飽和的鈣、鎂鹽類(lèi)由于溫度、pH等變化而從水中結(jié)晶沉積在換熱器表面,而形成了水垢;

（2）粒結(jié)垢:流體中懸浮的同體顆粒在換熱面上的積聚;

（3）化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢:由于化學(xué)反應(yīng)而造成的同體沉積;

（4）腐蝕結(jié)垢:換熱介質(zhì)腐蝕換熱面,產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物沉積于受熱面上而形成污垢;

（5）生物結(jié)垢:對(duì)于常用的冷卻水系統(tǒng)來(lái)講,工業(yè)水巾往往含有微生物及其所需的營(yíng)養(yǎng),這些微生物群體繁殖,其群體及其排泄物同泥漿等在換熱表面形成生物垢;

（6）凝同結(jié)垢:在過(guò)冷的換熱面上,純液體或多組分溶液的高溶解組分凝同沉積。

以上的分類(lèi)只是表明某個(gè)過(guò)程對(duì)形成該類(lèi)污垢是一個(gè)主要過(guò)程。結(jié)垢往往是多種過(guò)程的共同作用結(jié)果,因此換熱面上的實(shí)際污垢,常常是多種污垢混合在一起的。

（1）結(jié)垢使設(shè)備熱交換效率大幅下降,能源消耗大幅增加,生產(chǎn)成本上升；

（2）結(jié)垢使換熱設(shè)備熱傳導(dǎo)工況惡化,傳熱面超溫過(guò)熱,引發(fā)鼓皰、裂紋、爆管等安全事故；

（3）結(jié)垢會(huì)引發(fā)垢下腐蝕損傷,造成設(shè)備穿孔泄漏,縮短設(shè)備使用壽命結(jié)垢會(huì)使生產(chǎn)工藝不穩(wěn),影響產(chǎn)品品質(zhì),引發(fā)質(zhì)量事故。

為保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全，必須定期對(duì)換熱器進(jìn)行除垢清洗。   

換熱器清洗方式的選擇   

根據(jù)清洗方法的不同,主要清洗方法為物理清洗和化學(xué)清洗。

化學(xué)清洗是通過(guò)化學(xué)清洗液產(chǎn)生某種化學(xué)反應(yīng)，使換熱器傳熱管表面的水垢和其他沉積物溶解、脫落或剝離?；瘜W(xué)清洗不需要拆開(kāi)換熱器，簡(jiǎn)化了清洗過(guò)程，也減輕了清洗的勞動(dòng)程度。其缺點(diǎn)是化學(xué)清洗液選擇不當(dāng)時(shí)，會(huì)對(duì)清洗物基體腐蝕破壞，造成損失。

化學(xué)清洗方法

? 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(mǎn)設(shè)備，靜置一定時(shí)間。

? 浪涌法：將清洗液充滿(mǎn)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。

化學(xué)循環(huán)法清洗步驟：

化學(xué)循環(huán)法示意圖

（1）隔離設(shè)備，并把換熱器內(nèi)的水排放干凈。

（2）用高壓水清洗管道雜質(zhì)并封閉系統(tǒng)。

（3）隔離閥和交換器之間裝球閥，接上輸送泵和導(dǎo)管，清洗劑從換熱器的底部泵入，從頂部流出。

（4）注入所需要的清洗劑，反復(fù)循環(huán)清洗。

（5）隨時(shí)排出氣體并注入適當(dāng)?shù)乃?nbsp;

（6）使用PH 試紙測(cè)定清洗劑的有效性。

（7）回收清洗溶液并用清水反復(fù)沖洗至PH呈中性。

物理清洗是借助各種機(jī)械外力和能量使污垢粉碎、分離并剝離離開(kāi)物體表面，從而達(dá)到清洗的效果。物理清洗方式都有一個(gè)共同點(diǎn)：高效、無(wú)腐蝕、安全、環(huán)保。其缺點(diǎn)是在清洗結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備內(nèi)部時(shí)其作用力有時(shí)不能均勻達(dá)到所有部位而出現(xiàn)“死角”。

常見(jiàn)的方法有，超聲波除垢、PIG清管技術(shù)、電場(chǎng)除垢技術(shù)等。

（1）高壓水噴射清洗

利用柱塞泵產(chǎn)生的高壓水經(jīng)過(guò)特殊噴嘴噴向垢層，除垢徹底、效率高，但是其裝機(jī)容器里大、耗水多。

（2）超聲波除垢

主要是利用超聲波聲場(chǎng)處理流體，使流體種的成垢物質(zhì)在超聲場(chǎng)作用下，其物理形態(tài)和化學(xué)性能發(fā)生一系列變化，使之分散、粉碎、松散、松脫而不易附著管壁形成的積垢。

（3）管道內(nèi)移動(dòng)式除垢機(jī)具除垢

新型管道內(nèi)移動(dòng)式除垢機(jī)具效率較高，質(zhì)量好，適用于油氣輸送管道及化工液體和水輸送管道的除垢。

按驅(qū)動(dòng)方式不通過(guò)，典型的管道內(nèi)移動(dòng)式除垢機(jī)具分為：

A.電力驅(qū)動(dòng)移動(dòng)式除垢機(jī)具；

B.液力驅(qū)動(dòng)移動(dòng)式除垢機(jī)具；

C.壓縮空氣驅(qū)動(dòng)移動(dòng)式除垢機(jī)具。

它是靠機(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。這種方法可以除去化學(xué)方法不能除去的碳化污垢和硬質(zhì)垢，但要清理干凈管內(nèi)垢層一般需要5-6遍，有時(shí)多達(dá)10遍，清管效率低，質(zhì)量差。

微生物清洗是利用微生物將設(shè)備表面附著的油污分解，使之轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害的水溶性物質(zhì)的方法。這種清洗把污染物(如油類(lèi))和有機(jī)物徹底分解，是一種真正意義上的環(huán)保型清洗技術(shù)。

物理清洗和化學(xué)清洗都存在著各自的優(yōu)缺點(diǎn),又具有很好的互補(bǔ)性。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,通常都是把兩者結(jié)合起來(lái)使用,以獲得更好的清洗效果。

對(duì)化學(xué)清洗方法而言，清洗劑的選擇對(duì)清洗效果有顯著影響。   

清洗劑的選擇

• 良好的去污能力;

• 對(duì)清洗對(duì)象無(wú)不良影響;

• 質(zhì)量穩(wěn)定;

• 價(jià)格低廉。

（1）利用溶解作用去污的清洗劑（包括水和有機(jī)溶劑）； 

（2）利用表面活性作用去污的表面活性劑清洗劑（如陽(yáng)離子、陰離子、非離子及兩性離子表面活性劑）；      

（3）利用化學(xué)反應(yīng)作用去污的化學(xué)清洗劑（如酸、堿、鹽、氧化劑等）。

清洗換熱器時(shí)首先確定好清洗部位，確定好換熱器材料，取樣分析后，根據(jù)換熱器材質(zhì)及結(jié)垢程度選擇試劑。

（1）對(duì)于碳鋼材質(zhì)以碳酸鹽垢及鐵銹為主時(shí),一般選擇鹽酸做主酸洗液效果較好,出于安全考慮也可選擇有機(jī)酸氨基磺酸做為主洗酸劑;

（2）對(duì)于不銹鋼來(lái)說(shuō)一般選擇硝酸為最佳清洗酸劑,同樣出于安全角度考慮式根據(jù)實(shí)際情況也可選擇酸性溫和的氨基磺酸作為主洗酸劑。

（3）清洗銅材料換熱器時(shí)候,一定要注意是哪種銅材質(zhì)。

黃銅尤其要注意,黃銅主要成分為銅,其次鋅的含量相當(dāng)高,為了防止脫鋅現(xiàn)象發(fā)生,對(duì)酸洗液選擇盡可能濃度較低,一般緩蝕劑同時(shí)保護(hù)銅、鋅兩種金屬效果較差。故在操作過(guò)程中采取溫和清洗方式,即低濃度、短時(shí)間、小流速,常溫清洗比較好。

一般緩蝕劑選擇Lan-826即可,對(duì)于其他助劑,如表面活性劑、黏泥剝離劑、發(fā)泡劑等可根據(jù)清洗劑選擇原則結(jié)合具體情況選擇。在一些特殊情況下,主要是指清洗材料可能存在缺陷或者比較薄或者其他的特殊情況時(shí),應(yīng)慎重考慮選擇藥劑。

板式換熱器清洗方法  

板片的清洗方法有三種，即反沖法(不拆開(kāi)清洗)，手工清洗法(拆開(kāi)清洗)，和化學(xué)清洗法(不拆開(kāi)清洗)。

（1）手工清洗法。換熱板片結(jié)垢厚度很薄而不溶于水時(shí)，則可拆開(kāi)，逐片用有壓力的水(0.1～0.2MPa)或用帶水的低壓蒸汽進(jìn)行噴射沖刷處理，對(duì)于用水很難沖刷的沉積物，則可用軟纖維刷子、鬃毛刷來(lái)洗刷。

（2）化學(xué)清洗法。換熱板片表面，尤其是介質(zhì)流動(dòng)的死角處，有較硬的沉積物(氧化物或碳化物)，用手工清洗法是很難解決的，可根據(jù)換熱板片的材質(zhì)而采取不同的化學(xué)溶劑來(lái)清洗。

目前一般采用的是酸洗，它包括有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸。有機(jī)酸主要有：草酸、甲酸等。無(wú)機(jī)酸主要有：鹽酸、硝酸等。

（1）沖冼：酸洗前，先對(duì)換熱器進(jìn)行開(kāi)式?jīng)_洗，使換熱器內(nèi)部沒(méi)有泥、垢等雜質(zhì)，這樣既能提高酸洗的效果，也可降低酸洗的耗酸量。 

（2）將清洗液倒人清洗設(shè)備，然后再注入換熱器中。

（3）酸洗：將注滿(mǎn)酸溶液的換熱器靜態(tài)浸泡2h。然后連續(xù)動(dòng)態(tài)循環(huán)3～4 h。其間每隔0.5h。

進(jìn)行正反交替清洗。酸洗結(jié)束后，若酸液pH值大于2，酸液可重復(fù)使用，否則，應(yīng)將酸洗液稀釋中和后排掉。

（4）堿洗：酸洗結(jié)束后，用NaOH，Na，PO ，軟化水按一定的比例配制好，利用動(dòng)態(tài)循環(huán)的方式對(duì)換熱器進(jìn)行堿洗，達(dá)到酸堿中和，使換熱器板片不再腐蝕。 

（5）水洗：堿洗結(jié)束后，用清潔的軟化水．反復(fù)對(duì)換熱器進(jìn)行沖洗0．5 h，將換熱器內(nèi)的殘?jiān)鼜氐讻_洗干凈。

（6）記錄：清洗過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格記錄各步驟的時(shí)間，以檢查清洗效果。

總之，清洗結(jié)束后，要對(duì)換熱器進(jìn)行打壓試驗(yàn)。合格后方可使用。

（1）運(yùn)行中嚴(yán)把水質(zhì)關(guān)，必須對(duì)系統(tǒng)中的水和軟化罐中的軟化水進(jìn)行嚴(yán)格的水質(zhì)化驗(yàn)，合格后才能注人管網(wǎng)中。

（2）新的系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)，應(yīng)將換熱器與系統(tǒng)分開(kāi)，進(jìn)行一段時(shí)間的循環(huán)后，再將換熱器并人系統(tǒng)中．以避免管網(wǎng)中雜質(zhì)進(jìn)入換熱器。 

（3）在整個(gè)系統(tǒng)中，除污器和過(guò)濾器應(yīng)當(dāng)進(jìn)行不定期的清理外，還應(yīng)當(dāng)保持管網(wǎng)中的清潔，以防止換熱器堵塞。

(以上內(nèi)容來(lái)源：制冷網(wǎng)）

走進(jìn)遼寧龍首

協(xié)會(huì)會(huì)員單位遼寧龍首精細(xì)化工有限公司長(zhǎng)期從事相關(guān)業(yè)務(wù)，小編帶你走進(jìn)遼寧龍首，了解一下他們的相關(guān)技術(shù)。

遼寧龍首精細(xì)化工有限公司前身為鐵嶺精細(xì)化工廠成立于1986年，注冊(cè)資金5000萬(wàn)，是一家高科技環(huán)保型民營(yíng)企業(yè)，廠址位于小品之鄉(xiāng)遼寧省鐵嶺市，占地面積20000平方米，現(xiàn)生產(chǎn)技術(shù)人員100人、業(yè)務(wù)員50人、員工均畢業(yè)于大專(zhuān)及本科以上院校、研發(fā)團(tuán)隊(duì)水處理化學(xué)專(zhuān)工6人、畢業(yè)韓國(guó)崇實(shí)大學(xué)、沈陽(yáng)化工大學(xué)、東北大學(xué)等高等院校。

遼寧龍首集水處理產(chǎn)品（環(huán)保節(jié)能藥劑）的研制、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)與銷(xiāo)售為一體，同時(shí)提供各大中型鍋爐、設(shè)備、換熱站（板換）的清洗除垢服務(wù)等的多元企業(yè)。

1

LSHG-1型換熱器專(zhuān)用清洗劑

用于板式換熱器不拆解清洗，可除去附著在板片上的各種混合垢，“真正實(shí)現(xiàn)板換不拆解前提下進(jìn)行安全除垢，大大降低常規(guī)拆卸清洗對(duì)板片膠條造成的傷害”

本品不含氯離子，對(duì)不銹鋼材質(zhì)不會(huì)發(fā)生晶間腐蝕和點(diǎn)蝕，可避免普通酸洗對(duì)不銹鋼材質(zhì)板換的各種腐蝕損傷。用于新建設(shè)備如工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、工業(yè)管道、鋼制容器、塔器、貯罐等設(shè)備制造和安裝調(diào)試完成后的開(kāi)車(chē)前除銹清洗，可除去新建設(shè)備中的鐵銹、焊渣、汗?jié)n、泥沙、懸浮物、沙塵微粒等線(xiàn)內(nèi)的各類(lèi)雜物。用于停機(jī)狀態(tài)下清洗工業(yè)鍋爐、電站鍋爐和其它工業(yè)熱交換設(shè)備金屬表面腐蝕產(chǎn)生的鐵銹和以鐵銹為主的各種混合垢。

性能特點(diǎn)：安全可靠采用獨(dú)創(chuàng)全有螯合清洗技術(shù)，快速完成除銹清洗，腐蝕率遠(yuǎn)低于常規(guī)酸洗，徹底摒棄目前普遍使用的強(qiáng)酸性清洗劑對(duì)設(shè)備造成的腐蝕損害。

鍍膜技術(shù)：LSHG-1型換熱器專(zhuān)用清洗劑在除垢作業(yè)后，在金屬表面形成一層保護(hù)膜，達(dá)到光滑金屬表面、預(yù)防結(jié)垢的作用。

效果優(yōu)異：本品含有高效螯合除銹劑、有機(jī)催化劑、高分子滲透劑、反應(yīng)促進(jìn)劑，除油、除銹效率高，清洗后板片與新片無(wú)異，光亮如新。

實(shí)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)首家研制換熱器在線(xiàn)循環(huán)清洗藥劑的生產(chǎn)型企業(yè)，為推動(dòng)行業(yè)發(fā)展，熱力企業(yè)降低成本做出了屬于我們的貢獻(xiàn)。

2

TGJ-?《防垢阻蝕劑》

1995年由遼寧科技專(zhuān)利技術(shù)開(kāi)發(fā)中心，節(jié)能專(zhuān)家組研制開(kāi)發(fā)，對(duì)熱水鍋爐除垢、防垢、阻蝕，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著，與國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品相比，具有多功能、用量少、使用方便等特點(diǎn)，深受廣大用戶(hù)歡迎。

3

新型鍋爐高效除垢劑

新型鍋爐高效除垢劑對(duì)鍋爐、冷卻器、壓縮機(jī)及中央空調(diào)進(jìn)行化學(xué)清洗，做到對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕，并取得良好的清洗效果，承攬對(duì)各企業(yè)鍋爐、大中型換熱設(shè)備清洗工程，技術(shù)服務(wù)及水質(zhì)軟化、除氧、除鐵、除錳。

合作客戶(hù)

板式換熱器結(jié)垢免拆卸清洗案例

一、問(wèn)題背景描述

某熱力公司來(lái)電咨詢(xún)換熱器專(zhuān)用清洗劑，了解企業(yè)曾經(jīng)自配清洗劑清洗，清洗效果不明顯，該企業(yè)在看到我司宣傳的換熱器專(zhuān)用清洗劑，來(lái)電咨詢(xún)后，購(gòu)買(mǎi)LSHG-1型換熱器專(zhuān)用清洗劑。我司人員現(xiàn)場(chǎng)了解到由于水質(zhì)問(wèn)題導(dǎo)致運(yùn)行期板式換熱器一次回水溫度較高，流量變小，換熱效率變差，往年采用傳統(tǒng)拆卸清洗方法，人工成本較高，施工周期較長(zhǎng)，膠條配件損耗過(guò)大等問(wèn)題。

二、合作應(yīng)用

設(shè)備名稱(chēng)：板式換熱器

設(shè)備參數(shù)：材質(zhì)：316L不銹鋼；介質(zhì)：循環(huán)水；換熱面積：180㎡/臺(tái)

應(yīng)用清洗劑：LSHG-1型換熱器專(zhuān)用清洗劑

往年操作方法：

自配清洗劑清洗（清洗效果不理想）、清洗周期長(zhǎng)，密封膠條，板片等配件消耗大。

龍首化工免拆卸方法：

1.以1次水進(jìn)、出為例。關(guān)閉換熱器進(jìn)、出水閥門(mén)，閥門(mén)關(guān)不嚴(yán)，需要加裝蒙板。

2.進(jìn)、出水排污閥安裝，清洗所需管件。

3.打開(kāi)排污閥，排空換熱器中蓄水。

4.啟動(dòng)清洗泵，將清洗劑注入換熱器內(nèi)，直至清洗劑從回水管流出。

5.啟動(dòng)清洗泵正洗（低進(jìn)高出），系統(tǒng)動(dòng)態(tài)循環(huán)2小時(shí)。

6.啟動(dòng)清洗泵反洗（高進(jìn)低出），系統(tǒng)動(dòng)態(tài)循環(huán)2小時(shí)。

7.換熱器面靜態(tài)浸泡6小時(shí)。

8.打開(kāi)排污閥，排凈殘液。

9.啟動(dòng)清洗泵換熱器內(nèi)注入中合劑，循環(huán)20分鐘，Ph=7時(shí)排放

指導(dǎo)操作過(guò)程：

總  結(jié)

該熱力公司往年使用人工拆卸自配藥劑的清洗方式，每年檢修工期兩個(gè)月，板片膠條等配件消耗量偏高，安裝泄漏等問(wèn)題在冬季運(yùn)行期存在隱患，使用龍首化工免拆卸清洗工藝，工期縮減至一個(gè)月，膠條板片等配件領(lǐng)更換，免拆卸工藝避免了由拆裝帶來(lái)的運(yùn)行期安全隱患，節(jié)省大量人力物力，冬季運(yùn)行期節(jié)約電耗，熱耗。

某熱力公司

冬季應(yīng)急清洗前后運(yùn)行參數(shù)對(duì)比

金屬清洗劑國(guó)標(biāo)方法測(cè)試常規(guī)清洗劑與

龍首化工換熱器專(zhuān)用清洗劑腐蝕率對(duì)比

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

檢測(cè)板式換熱器清洗劑等不同種類(lèi)酸性清洗劑在室溫下對(duì)不銹鋼板式換熱器板片的腐蝕影響。

二、實(shí)驗(yàn)原理及參照標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò)在室溫下分別檢測(cè)水、本公司的清洗劑原液、4%濃度鹽酸、4%濃度硝酸、10%濃度硝酸和4%濃度草酸對(duì)板片試樣造成的厚度及質(zhì)量損耗，計(jì)算各種化學(xué)試劑對(duì)板片的腐蝕速率，進(jìn)而檢測(cè)分析板式換熱器清洗劑等不同種類(lèi)酸性清洗劑在室溫下對(duì)不銹鋼板式換熱器板片的腐蝕影響是可行的。

參照標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T19291-2003《金屬和合金的腐蝕 腐蝕試驗(yàn)一般原則》

GB/T18590-2001《金屬和合金的腐蝕 點(diǎn)蝕評(píng)定方法》

DL/T523-2007《化學(xué)清洗緩蝕劑應(yīng)用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)及試驗(yàn)方法》

DL/T794-2012《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》

中國(guó)華電火電制【2016】259號(hào)《中國(guó)華電集團(tuán)公司供熱（發(fā)電）企業(yè)供熱技術(shù)監(jiān)督實(shí)施細(xì)則》

三、實(shí)驗(yàn)記錄

實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2019.03.18/13:54-2019.03.21/12:35   常溫實(shí)驗(yàn)，室溫約為26℃

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

腐蝕速率計(jì)算

...............（1）

式中：

Vcorr——腐蝕速率，g/（㎡﹒h）；

m0——試片試驗(yàn)前質(zhì)量，g；

m1——試片試驗(yàn)后質(zhì)量，g

S——試片表面積，㎡；

t——反應(yīng)時(shí)間，h。

試片面積S的計(jì)算見(jiàn)式（2），即

S=2（a1b1+a1c+b1c）+（Dc-D2/2）π..........（2）

式中：

a1——硫酸紙展開(kāi)后長(zhǎng)度，m；

b1——硫酸紙展開(kāi)后寬度，m；

c——板片厚度，m；

D——試片孔徑，m。

處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)小結(jié)

1.造成質(zhì)量損減——腐蝕影響——腐蝕速率不同——各試劑對(duì)板片的腐蝕影響有所差別——按腐蝕速率從高到低排序?yàn)椋?%鹽酸、4%草酸、本公司清洗劑原液、4%硝酸、水。

2.4%硝酸、10%硝酸，表面生成氧化物且除垢效果不理想。

3.龍首化工清洗劑針對(duì)316L不銹鋼板片效果腐蝕率高于水，低于其他三種藥劑。