清洗时机的选择

(1)新装设备的清洗

60年代以前,人们对投产前的新装设备是否应进行化学清洗一直存在着争论:一种意见认为,新装设备仅进行除油处理就可以7,酸清洗会使设备承受不必要的腐蚀损失,同时要开支数目较大的清洗费用;另一种意见认为,新装设备必须进行化学清洗,不仅要进行除油处理而且要进行酸清洗。随着缓蚀剂技术的发展,设备金属在酸清洗过程中的腐蚀损失很小,最终的钝化处理将有助于减小设备运行中的腐蚀。同酸洗时的金属腐蚀相比,由轧制铁等污物引起的设备运行中的腐蚀要危险得多。化学清洗后得到干净的金属表面,因而能更快地生产出合格的产品,工厂由此而获得的效益大大超过清洗费用支出。生产实践证明,后一种意见是正确的,目前,各种新装设备,尤其是高压设备、大型设备和生产工艺要求比较严格的设备,在运行前都要进行化学清洗。不仅要清洗设备本体,而且要清洗那些与之连接的有可能带入污物的其它辅助设备和管道。1976年,我国开始从国外引进大型工业装置,外商规定这些装置都要进行开车前的化学清洗。最初,清洗工程由国外清洗公司承包,后来则由国内清洗公司承担。

新建设备的清洗,最好在开车前的水压试验之后进行,清洗完成后,应当采用妥善的方法把设备保护起来。清洗时间过早,清洗干净的金属表面有可能生锈和重新被污染,有时甚至需要在开车时进行补充清洗。但也不宜太晚,以免影响正常的开工期或工厂建设的整体计划。

定期清洗,是在设备运行一段时间之后,进行一次清洗。具体(2)定期清洗的时间间隔,应在总结设备运行周期和结垢之间的关系的基础上确定。

由于担心腐蚀问题,一些国家曾规定了运行设备的允许清次数,例如,规定锅炉在其使用年限内最多允许清洗两次。我国有关部门也曾引用过这一规定,但是,化学清洗技术的发展已经明,锅炉在清洗20多次以后,其金属的机械性能仍然没有受到多大影响。如不及时清洗锅炉,金属表面结垢就会引起垢下腐蚀和妨碍传热,轻者造成燃料的浪费,重者导致锅炉管爆裂事故的发生因此,在一些新的规定中,不再出现对设备清洗 次数的限制,而是以定期清洗等方法代之。

采用定期清洗法,国内外都有取得成功的经验。例如,在运行正常,基本上不发生结垢的情况下,对于工作压力10MPa的燃煤锅炉,清洗时间间隔可取5~6年;对于10MPa的燃油或燃气锅炉,可取4~5年。

锅炉压力越低,给水品质越差,也就越容易结垢,特别是低压锅炉,给水品质差别很大,有的甚至没有进行给水化学处理,因面清洗时间间隔不能一概而论,应该根据结垢速度和运行周期的关系,确定不同的时间间隔。

在换热器的定期清洗方面,我国许多大型化工厂取得了非常成功的经验。在同类型的十几个厂中,某厂每年大检修时都要对换热器进行化学清洗,这不仅保证了设备长周期安全运行,而且创造了同类设备的最长使用寿命纪录。其他采用化学清洗的厂家,也都取得了保证设备运行安全,延长设备使用寿命的效果。相反,未用化学清洗的工厂,同类设备因严重的垢下腐蚀而发生泄漏和进行更换的较多。

(3)根据结垢量决定清洗时机

采用这种方法时,最好是从设备中割取一段管样,根据管内垢的程度决定清洗与否。割管的部位,应挑选最易结垢的地方.段割下以后,先称取重量,然后用缓蚀酸清洗干净,再次称重并量取管内表面尺寸。

对于工作压力为10MPa的燃煤锅炉,当锅炉管向火侧的垢量达400~500g/m²时,就需要清洗。对于10MPa的燃油或燃气锅炉,当垢量达300~400g/m²时,就需要清洗。之所以规定为炉管的向火侧是因为这里容易结垢而热负荷又高的原因。

日本根据向火侧垢量作为判断标准,大体上是:压力小于10MPa的锅炉垢量达700g/m²时,13MPa级的锅炉垢量达550g/㎡时就需要进行化学清洗。

在大多数情况下,查不到需要进行化学清洗的垢量标准。这时可根据传热基本定律,导出计算最大允许垢量估计值的方法，工厂可根据此值决定其设备的清洗时机。

((4)根据设备运行参数决定清洗时机

对装有监测仪器的设备来说,设备内是否发生结垢和结垢的程度如何,都能从运行参数上反映出来。这时,只要总结出运行多数的变化与结垢程度之间的关系,就可以判断设备是否应该清洗对锅炉来说,若产汽量降低,排烟温度升高,燃料消耗增大,在没有发现其它故障时,就可断定这是由内部结垢所致。对水冷换热器来说,只要监测进水出水温度,就可根据温差减小的程度来判断结垢的程度。当然,这些方法既可以用来确定清洗时机，又可以用来判断清洗效果。

(5)从经济上考虑决定清洗时机

以上几种清洗时机的确定方法,主要考虑了设备安全和正常生产。在保证安全和生产的基础上,也可以从经济上考虑,按照能量的节约价值大于化学清洗投资的原则来决定化学清洗的时机，能量节约价值,对锅炉来说可以是燃料费的节约价值,对换热器来说可以是水电费的节约价值。

结垢是个逐渐积累的过程,影响因素较多。为了简化计算,不妨近似认为设备带垢继续运行时和清洗干净后运行时,其动力费消耗随时间增加的趋势相同。

在大多数情况下,运行设备的清洗都在工厂的正常大检修期内进行。这时,应当先检修好设备,等水压试验完成后,再开始清洗。若工厂没有停工计划,即需要计划外清洗时,应提前做好准备设备停运,立即开始清洗,尽量减小停工损失,甚至还可考虑不停工清洗。

本节所述的几种清洗时机的确定方法都是积极的,都是将化

学清洗作为计划内保障设备安全运转,维持设备正常生产和节能的重要措施,所要确定的只是时间问题。

但是,在实际遇到的很多例子中,化学清洗常常被看作是迫不得已的应急手段。当锅炉结垢达到使金属过热而发生胀管、爆管的时候,当结垢使蒸汽压力和产量不能符合生产要求而被迫停工的时候,当换热器的效率降低到生产工艺无法继续进行的时候,才被追考虑进行化学清洗。因此,这种清洗的时机没有选择的余地,是消极的、被动的化学清洗。

消极的化学清洗本身的花费是较大的,这是由于结垢过于严重之故,加上检修费、材料费,特别是临时停工损失,工厂的经济损失将是巨大的,难以由清洗后能量的节约来弥补,积极的化学清洗当然也要一定费用,但清洗后取得的节能效益往往比清洗费用大得多。