換熱器結(jié)垢原因、種類及危害

（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)非水垢類固體析出物,長期不處理會越來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)物也會在換熱器內(nèi)沉積,形成疏松、多孔或膠狀污垢。

對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:

（1）類析晶結(jié)垢:如水冷卻系統(tǒng),由于水中過飽和的鈣、鎂鹽類由于溫度、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:對于常用的冷卻水系統(tǒng)來講,工業(yè)水巾往往含有微生物及其所需的營養(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。

以上的分類只是表明某個(gè)過程對形成該類污垢是一個(gè)主要過程。結(jié)垢往往是多種過程的共同作用結(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,傳熱面超溫過熱,引發(fā)鼓皰、裂紋、爆管等安全事故；

（3）結(jié)垢會引發(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。化學(xué)清洗不需要拆開換熱器，簡化了清洗過程，也減輕了清洗的勞動程度。其缺點(diǎn)是化學(xué)清洗液選擇不當(dāng)時(shí)，會對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。

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”。

常見的方法有，超聲波除垢、PIG清管技術(shù)、電場除垢技術(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處理流體，使流體種的成垢物質(zhì)在超聲場作用下，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)移動式除垢機(jī)具除垢

新型管道內(nèi)移動式除垢機(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)動方式不通過，典型的管道內(nèi)移動式除垢機(jī)具分為：

A.電力驅(qū)動移動式除垢機(jī)具；

B.液力驅(qū)動移動式除垢機(jī)具；

C.壓縮空氣驅(qū)動移動式除垢機(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)化為無毒無害的水溶性物質(zhì)的方法。這種清洗把污染物(如油類)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)用過程中,通常都是把兩者結(jié)合起來使用,以獲得更好的清洗效果。

對化學(xué)清洗方法而言，清洗劑的選擇對清洗效果有顯著影響。   

清洗劑的選擇

• 良好的去污能力;

• 對清洗對象無不良影響;

• 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）對于不銹鋼來說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(不拆開清洗)，手工清洗法(拆開清洗)，和化學(xué)清洗法(不拆開清洗)。

（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，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，對于用水很難沖刷的沉積物，則可用軟纖維刷子、鬃毛刷來洗刷。

（2）化學(xué)清洗法。換熱板片表面，尤其是介質(zhì)流動的死角處，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)溶劑來清洗。

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

（1）沖冼：酸洗前，先對換熱器進(jìn)行開式?jīng)_洗，使換熱器內(nèi)部沒有泥、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：將注滿酸溶液的換熱器靜態(tài)浸泡2h。然后連續(xù)動態(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，利用動態(tài)循環(huán)的方式對換熱器進(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，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)容來源：制冷網(wǎng)）

走進(jìn)遼寧龍首

協(xié)會會員單位遼寧龍首精細(xì)化工有限公司長期從事相關(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，注冊資金5000萬，是一家高科技環(huán)保型民營企業(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)于大專及本科以上院校、研發(fā)團(tuán)隊(duì)水處理化學(xué)專工6人、畢業(yè)韓國崇實(shí)大學(xué)、沈陽化工大學(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、開發(fā)、生產(chǎn)與銷售為一體，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)拆卸清洗對板片膠條造成的傷害”

本品不含氯離子，對不銹鋼材質(zhì)不會發(fā)生晶間腐蝕和點(diǎn)蝕，可避免普通酸洗對不銹鋼材質(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)試完成后的開車前除銹清洗，可除去新建設(shè)備中的鐵銹、焊渣、汗?jié)n、泥沙、懸浮物、沙塵微粒等線內(nèi)的各類雜物。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)酸性清洗劑對設(shè)備造成的腐蝕損害。

鍍膜技術(shù)：LSHG-1型換熱器專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異，光亮如新。

實(shí)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)首家研制換熱器在線循環(huán)清洗藥劑的生產(chǎn)型企業(yè)，為推動行業(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年由遼寧科技專利技術(shù)開發(fā)中心，節(jié)能專家組研制開發(fā)，對熱水鍋爐除垢、防垢、阻蝕，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著，與國內(nèi)同類產(chǎn)品相比，具有多功能、用量少、使用方便等特點(diǎn)，深受廣大用戶歡迎。

3

新型鍋爐高效除垢劑

新型鍋爐高效除垢劑對鍋爐、冷卻器、壓縮機(jī)及中央空調(diào)進(jìn)行化學(xué)清洗，做到對設(shè)備無腐蝕，并取得良好的清洗效果，承攬對各企業(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

板式換熱器結(jié)垢免拆卸清洗案例

一、問題背景描述

某熱力公司來電咨詢換熱器專用清洗劑，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用清洗劑，來電咨詢后，購買LSHG-1型換熱器專用清洗劑。我司人員現(xiàn)場了解到由于水質(zhì)問題導(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，膠條配件損耗過大等問題。

二、合作應(yīng)用

設(shè)備名稱：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

應(yīng)用清洗劑：LSHG-1型換熱器專用清洗劑

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，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，閥門關(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.打開排污閥，排空換熱器中蓄水。

4.啟動清洗泵，將清洗劑注入換熱器內(nèi)，直至清洗劑從回水管流出。

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

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

7.換熱器面靜態(tài)浸泡6小時(shí)。

8.打開排污閥，排凈殘液。

9.啟動清洗泵換熱器內(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)對比

金屬清洗劑國標(biāo)方法測試常規(guī)清洗劑與

龍首化工換熱器專用清洗劑腐蝕率對比

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

檢測板式換熱器清洗劑等不同種類酸性清洗劑在室溫下對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)

通過在室溫下分別檢測水、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)試劑對板片的腐蝕速率，進(jìn)而檢測分析板式換熱器清洗劑等不同種類酸性清洗劑在室溫下對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)蝕評定方法》

DL/T523-2007《化學(xué)清洗緩蝕劑應(yīng)用性能評價(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》

中國華電火電制【2016】259號《中國華電集團(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)算見式（2），即

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

式中：

a1——硫酸紙展開后長度，m；

b1——硫酸紙展開后寬度，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316L不銹鋼板片效果腐蝕率高于水，低于其他三種藥劑。