本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，主要涉及換熱系統(tǒng)設(shè)備的清洗與防腐的方法，尤其涉及冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
化學(xué)清洗是一項(xiàng)用化學(xué)方法使金屬管道與設(shè)備的表面恢復(fù)清潔狀態(tài)的技術(shù)。對新建裝置投產(chǎn)前或舊系統(tǒng)恢復(fù)運(yùn)行時(shí)，清除堆積在換熱設(shè)備與管道內(nèi)的灰土、泥沙、雜質(zhì)，金屬表面的銹蝕與結(jié)垢產(chǎn)物等，為設(shè)備鈍化創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境，也是長期正常運(yùn)行的必要手段。
鈍化是一項(xiàng)用化學(xué)方法使金屬管道與設(shè)備的表面形成防護(hù)層的方法，設(shè)備和管道表面，特別是酸洗和鈍化合格后得管道，可利用鈍化的方法加以保護(hù)，鈍化工作的要求類同于酸洗過程。對于清洗后碳鋼材質(zhì)的鈍化膜質(zhì)量，用酸性硫酸銅(CuSO4)點(diǎn)滴液檢驗(yàn)(紅點(diǎn)法)。用點(diǎn)滴液點(diǎn)滴鈍化表面，點(diǎn)滴液由藍(lán)色變?yōu)榧t色的時(shí)間不小于5秒為合格。
特別強(qiáng)調(diào)的是，清洗與鈍化用的廢水不能隨意排放，以防污染環(huán)境。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要用于金屬表面有一定氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽等污染物清洗的清洗液，降低清洗后的換水量、可以快速鈍化、鈍化效果優(yōu)秀的鈍化助劑及其使用方法。
本發(fā)明的發(fā)明人為了解決上述問題，對于清洗液與清洗方法進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過使用特定的清洗液及與之相配合的鈍化助劑可以將上述污染物有效的去除，同時(shí)可以在少量換水的條件下在常溫快速高效的完成設(shè)備的鈍化。
本發(fā)明適用于中央空調(diào)系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)的碳鋼與不銹鋼等換熱器，及部分液體輸送管道。本發(fā)明適用于冷態(tài)的清洗鈍化及清洗鈍化的溫度條件為室溫。
本發(fā)明涉及一種清洗劑及一種鈍化助劑：
其中清洗劑為：有機(jī)膦酸使用濃度為10—40份；聚羧酸共聚物5—20份、烏洛托品0-200份及適量的水等
鈍化助劑為：三聚磷酸鈉0-50份；聚羧酸共聚物0—30份；鋅鹽50-150份——該鹽選自硫酸鋅、氯化鋅及適量的水等。
首先在生產(chǎn)水中加入清洗劑，加入量為0.01％—1％，開泵保持循環(huán)，用硫酸調(diào)節(jié)pH為3.0—5.0。具體加入量與清洗條件視污染物類型與污染程度而定。
有機(jī)膦酸可以與鈣、鐵良好的結(jié)合，加上其他分散劑與表面活性劑，從而保證金屬表面的污染物被有效的去除，同時(shí)使鈍化有一個(gè)優(yōu)秀的界面環(huán)境。
清洗時(shí)間約為8-12h，具體時(shí)間視污染物類型、污染程度，循環(huán)水的流速及金屬的表面結(jié)構(gòu)而定。清洗時(shí)間不足，金屬表面會(huì)殘留不少污染物同時(shí)影響鈍化效果，清洗時(shí)間過長，金屬的腐蝕會(huì)不斷加劇，從而對換熱器造成損害。
在清洗完成之后，少量換水使得鐵含量小于20ppm或更低，在水中加入清洗助劑，加入量為0.01％—1％，用硫酸調(diào)節(jié)pH：5.0—7.0。具體加入量與鈍化條件視鈍化水體的水質(zhì)而定。
有機(jī)膦、聚磷酸鹽、鋅鹽可以與水中的鈣、鐵離子形成穩(wěn)定、致密的化合物附著在金屬表面，從而減少或防止金屬與液體相交液面的腐蝕。
鈍化時(shí)間為8-12h，具體時(shí)間視設(shè)備材質(zhì)、循環(huán)水的流速及金屬的表面結(jié)構(gòu)而定。鈍化時(shí)間不足，金屬表面無法形成致密的鈍化膜來保護(hù)內(nèi)部的材質(zhì)；鈍化時(shí)間過長，金屬的表面的界面可能會(huì)造成腐蝕。
具體實(shí)驗(yàn)方式
實(shí)施例1
循環(huán)水系統(tǒng)清洗鈍化(清洗水量3000m2)。
(1)清洗前準(zhǔn)備 系統(tǒng)循環(huán)水濁度已低于10NTU，且集水池液位已調(diào)至最低液位，逐一確認(rèn)系統(tǒng)循環(huán)水泵、補(bǔ)排水閥門、pH計(jì)等設(shè)備儀表能正常操作，并能確保最大排污量和最大補(bǔ)水量。耐酸堿勞動(dòng)防護(hù)用品準(zhǔn)備到位，相關(guān)人員及安全防護(hù)措施準(zhǔn)備到位。
(2)清洗劑的配置 依次加入HEDP 90Kg、HPMA 30Kg、POCA 15Kg，烏洛托品600Kg及、2250KG水，開動(dòng)攪拌桿，攪拌約40min，靜置十分鐘后即可裝桶。
(3)化學(xué)清洗 檢查關(guān)閉排污閥，打開換熱設(shè)備(銅材質(zhì)換熱設(shè)備除外)的進(jìn)出口管道閥門，并確保系統(tǒng)管道通暢。盡量調(diào)小或關(guān)閉循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)水閥門，將循環(huán)水池液位維持在最低液位，但要保證系統(tǒng)安全正常運(yùn)行。在系統(tǒng)集水池泵入口附近，分別一次性緩慢投加3000kg清洗劑、萘磺酸鈉25kg，保證其完全溶解。系統(tǒng)循環(huán)1小時(shí)后，在系統(tǒng)集水池泵入口附近，分批、緩慢、多點(diǎn)均勻加入濃硫酸，將循環(huán)水pH值調(diào)至3.5左右。待循環(huán)水pH值達(dá)到控制范圍后，開始計(jì)時(shí)，并在投加藥劑的集水池泵入口上游分別裝入碳鋼和不銹鋼材質(zhì)的污染掛片和腐蝕掛片。在清洗過程中，根據(jù)循環(huán)水pH值的變化隨時(shí)緩慢補(bǔ)加濃硫酸，嚴(yán)格控制循環(huán)水pH在3.0-4.0，清洗時(shí)間約為10h左右。
(4)清洗效果 結(jié)束清洗，取出掛片，測定腐蝕率、清洗率。掛片腐蝕率為0.098mma，洗凈率達(dá)97％。通過監(jiān)測管得除垢率達(dá)98％。
(5)鈍化 清洗后少量換水，并加入純堿調(diào)節(jié)pH至5.5。一次性緩慢投加鈍化助劑A(三聚磷酸鈉)與鈍化助劑B(AA/AMPS)；質(zhì)量濃度分別為0.0125％與0.0025％。根據(jù)循環(huán)水pH值的變化隨時(shí)緩慢補(bǔ)加濃硫酸，嚴(yán)格控制循環(huán)水pH在5.5-6.0，經(jīng)過約8h后鈍化完成。
(6)鈍化效果 鈍化結(jié)束，將清洗液排入污水，通過打開換熱器看可以觀察到設(shè)備內(nèi)表面整體主體為黃色,有大量藍(lán)紫色光暈。酸性CuSO4點(diǎn)滴法變藍(lán)時(shí)間為18s。
實(shí)施例2
單臺(tái)清洗鈍化(換熱面積5m2，清洗水量1.0m2)。
(1)水壓檢漏 將需要化學(xué)清洗的熱交換器進(jìn)出口管拆移開,用帶法蘭的膠管連接熱交換器待清洗面與循環(huán)泵和循環(huán)水箱。清洗回路中注入純水，水量的多少以循環(huán)箱內(nèi)水面沒過固定的水線標(biāo)志且回水管中有水返回循環(huán)箱為限。注意低點(diǎn)排污，高點(diǎn)放空，水壓檢漏與水沖洗同時(shí)進(jìn)行，用水在系統(tǒng)滿負(fù)荷循環(huán)，巡回檢查系統(tǒng)中的法蘭、閥門、焊縫及聯(lián)接點(diǎn)是否泄漏，如有泄漏應(yīng)及時(shí)處理，直至無泄漏為止。
(2)清洗劑、鈍化劑的配置 依次加入HEDP 30Kg、PAPEMP 10Kg、HPMA 10Kg、烏洛托品200Kg及、750KG水，開動(dòng)攪拌桿，攪拌約40min，靜置十分鐘后即可裝桶。
加入三聚磷酸鈉45kg、硫酸鋅120kg，開動(dòng)攪拌，攪拌約30min，即可裝桶即為鈍化劑A。
(3)化學(xué)清洗 水沖洗結(jié)束后，然后開啟清洗泵循環(huán)，建立“清洗箱→清洗泵→換熱器→清洗箱”循環(huán)，并分別一次性緩慢投加清洗劑投加，質(zhì)量濃度為0.8％。系統(tǒng)循環(huán)一段時(shí)間后，在清洗水箱中分批、緩慢、多點(diǎn)均勻加入濃硫酸，將循環(huán)水pH值調(diào)至4.5左右(4.0-5.0)。系統(tǒng)循環(huán)清洗1-2小時(shí)后，將進(jìn)出口換方向，再循環(huán)1-2小時(shí)，清洗過程中，經(jīng)常性地清除清洗水箱表面浮物及池底沉淀物，防止堵塞管道。在清洗過程中，及時(shí)監(jiān)測循環(huán)水pH值、電導(dǎo)率和鐵含量的變化(如下表所示)和掛片表面的變化情況，并根據(jù)循環(huán)水pH值的變化隨時(shí)緩慢補(bǔ)加濃硫酸，嚴(yán)格控制循環(huán)水pH在4.5，清洗時(shí)間約為8小時(shí)。
(4)清洗效果 結(jié)束清洗，取出掛片，測定腐蝕率、清洗率。掛片腐蝕率為0.056mma，洗凈率達(dá)98％。通過監(jiān)測管得除垢率達(dá)99％。
(5)鈍化 清洗后少量換水，并加入純堿調(diào)節(jié)pH至5.5。一次性緩慢投加鈍化助劑A與鈍化助劑B(AA/AMPS)保證其完全溶解在清洗水箱中，使用的質(zhì)量濃度分別為0.09％與0.01％；鈍化pH為5.5-6.0。經(jīng)過約10h后鈍化完成
(6)鈍化效果 鈍化結(jié)束，將清洗液排入污水，通過打開換熱器看可以觀察到設(shè)備內(nèi)表面整體為淡藍(lán)色，局部透黃或紫色。酸性CuSO4點(diǎn)滴法變藍(lán)時(shí)間為21s。