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      哈雷釬焊板式換熱器
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      油汽(水) 換熱器酸洗工藝的研究與應用

      點擊:1488 日期:[ 2014-04-26 22:43:01 ]
      王鈞 楊渠忠 嚴慶雨 李巧玲 喻海榕   浮頭式換熱器主要用于輸油管線原油升溫, 結垢是影響換熱器正常工作的主要原因, 采用機械清垢或更換換熱管的辦法工期長、費用高, 需要探索出一條含油水垢清洗的新方法。根據地層水分析結果和對油汽換熱器垢樣取樣化驗, 認定江蘇油田試采二廠油汽(水) 換熱器的垢是以碳酸鹽水垢為主的含油水垢。 1 酸洗配方的確定   對壓力容器的酸洗, 目前國家無統一的規定, 在酸洗過程中執行《低壓鍋爐化學清洗規則》。   根據水垢的組成, 確定了以鹽酸為除垢劑的主要成份,以緩蝕劑來減少鹽酸腐蝕, 以表面活性劑將油垢的親油憎水性質改為親油親水性的技術路線。   其溶解水垢的機理為: 鹽酸與水垢反應生成氯化鈣、氯化鎂。由于油垢具有親油憎水的性質, 上述反應在不加表面活性劑時有效接觸面積很少, 反應很慢。在酸洗液中加入了表面活性劑后, 能使酸洗液滲入到水垢的油保護層內, 并使保護層脆弱、變皺, 酸洗液與水垢的接觸增加,化學反應速度加快。   對酸液配方進行了反復試驗, 最后得出以下配方: 鹽酸, 質量百分比濃度5 % 緩蝕劑B - 125 , 質量百分比濃度018 % 表面活性劑AP221 , 質量百分比濃度2 %   按該配方室內評價, 配制成250mL 溶液, 常溫攪拌,掛片試驗持續4h。表面無坑蝕現象。   同時對換熱器的垢樣進行室內溶解試驗, 發現該酸洗配方能迅速溶解水垢, 溶解率達90 %。   根據以上試驗, 得出該酸液配方具備下列性能: (1) 能溶解85 %以上的油垢, 僅有少量不溶物質。 (2) 用掛片測出的金屬腐蝕速度的平均值為1.72g/ m2·h , 遠遠低于《規則》中規定的10g/ m2·h 的要求。 (3) 腐蝕試片表面無點蝕痕跡。 因此, 該配方符合《低壓鍋爐化學清洗規則》要求,可用于換熱器酸洗。 2 換熱器酸洗的工藝過程   根據上述酸洗配方, 先后在閔13 接轉站、卞東大站、馬五站和馬八站等地進行試驗。酸洗步驟如下: (1) 配制酸洗液。在一定容積的塑料桶內將破乳劑、緩蝕劑按規定的比例加入鹽酸中, 攪拌, 以保證藥劑混合均勻。 (2) 清洗換熱器中的原油。如原油凝結需對換熱器供熱, 待原油熔化后再清洗, 并注意在酸洗過程中要保證換熱器不驟冷驟熱。 (3) 采用強制循環的方法進行清洗, 該系統由清洗液箱、酸洗泵、臨時清洗管道(采用規格為1/ 2”或3/ 4”的膠皮管) 和換熱器組成(見圖1) , 酸洗結束以出口氣泡量比較少為合格標準, 一般為1.5~3h。 (4) 在清洗液箱中加入純堿, 并循環1h 以上, 使清洗液pH 值介于5~10 之間, 以減少酸性清洗液站內污水回收系統的腐蝕。 (5) 酸洗后用清水沖洗換熱器。排出的水進站內污水回收系統或隔油池。以出口水變清(但時間不低于30min)為標準停止沖洗。 (6) 酸洗后的換熱器應用Na3PO4.12H2O 進行金屬鈍化。配制0.3 %的Na3PO4.12H2O 溶液, 溫至80~90 ℃, 鈍化4h。此時整個化學清洗過程全部結束。     在酸洗過程中應注意, 清洗液箱容積大于要300 公升,以保證酸液在向清洗液箱加酸時一定的稀釋容積, 不造成短時間酸濃度過高。酸洗前應將整個系統先充滿水, 并建立循環以保證系統嚴密不漏。關閉蒸汽(或熱水) 閥門,使循環水的溫度低于50 ℃, 如溫度過高則在酸洗時將加重腐蝕。 3 使用效果分析   酸洗前后各站浮頭式換熱器的運行參數對比見表1 。   從表1 可以看出, 酸洗前后換熱器通過流量無明顯變化, 但換熱溫度有較大的提高, 說明結垢大大地影響著換熱器的傳熱能力, 而對整個管網阻力(或對流量) 的影響相對較小。 4 結論 (1) 酸洗時的腐蝕速度為1.72g/ (m2 ·h) , 遠遠低于10g/ m2·h 的標準, 腐蝕較小且無點蝕現象。 (2) 除垢效果較好, 但差別較大。從酸洗后換熱器來看, 對未完全堵塞的換熱管或管板除垢效果明顯, 基本能完全清除。酸洗法對已經被水垢完全堵塞的換熱管起不到除垢效果。 (3) 由于廢酸用堿水中和, 對環境基本無污染。 (4) 除垢時間短、費用低。    
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