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蒸發(fā)器管道吹掃和清洗的目的和方法
2011年12月27日 作者：圣亞 次
化工裝置開工前，需對(duì)其安裝檢驗(yàn)合格后的全部工藝管道和設(shè)備進(jìn)行吹掃與清洗（以下統(tǒng)稱吹洗），它的目的是通過使用空氣、蒸汽、水及有關(guān)化學(xué)溶液等流體介質(zhì)的吹掃、沖洗、物理和化學(xué)反應(yīng)等手段，清除施工安裝過程中殘留在其間和附于其內(nèi)壁的泥砂雜物、油脂、焊渣和銹蝕物等，防止開工試車時(shí)，由此而引起發(fā)生的堵塞管道、設(shè)備；損壞機(jī)器、閥門和儀表；玷污催化劑及化學(xué)溶液、影響產(chǎn)品質(zhì)量和防止發(fā)生燃燒、爆炸事故；是保證裝置順利試車和長(zhǎng)周期安全生產(chǎn)的一項(xiàng)重要試車程序。化工裝置中管道、設(shè)備多種多樣，它們的工藝使用條件和材料、結(jié)構(gòu)等狀況都各有不同，因而適用它們的吹洗方法也各有區(qū)別。但通常包括以下幾種方法：水沖洗、空氣吹掃、酸洗鈍化、油清洗和脫脂等。它們的主要特點(diǎn)和使用范圍概述如下。
一、水沖洗
水沖洗是以水為介質(zhì)，經(jīng)泵加壓沖洗管道和設(shè)備的一種方法。被廣泛應(yīng)用于輸送液體介質(zhì)的管道及塔、罐等設(shè)備內(nèi)部殘留臟雜物的清除。水沖洗管道應(yīng)以管內(nèi)可能達(dá)到的最大流量或不小于1.5m/s的流速進(jìn)行（這里不包括高壓、超高壓水射流清洗設(shè)備、管束內(nèi)、外表面積垢方法）。一般化工設(shè)備、管道沖洗常用濁度小于10*106，氯離子含量小于100*106的澄清水，但對(duì)于如尿素生產(chǎn)裝置等采用奧氏體不銹鋼材料的設(shè)備和管道，為防止氯離子（Cl-）的聚積而發(fā)生設(shè)備、管道等的應(yīng)力腐蝕破裂（SCC），則需采用去離子水沖洗。水沖洗具有操作方便、無噪聲等特點(diǎn)。
二、空氣吹掃
空氣吹掃是以空氣為介質(zhì)，經(jīng)壓縮機(jī)加壓（通常為0.6-0.8MPa）后，對(duì)輸送氣體介質(zhì)的管道吹除殘留的臟雜物的一種方法。采用空氣吹掃，應(yīng)有足夠的氣量，使吹掃氣體的流動(dòng)速度大于正常操作氣體流速，一般最低不小于20m/s，以使其有足夠的能量（或動(dòng)量），吹掃出管道和設(shè)備中的殘余附著物，保證裝置順利試車和安全生產(chǎn)?？諝獯祾邥r(shí)空氣消耗量一般都很大，并且要一定的吹掃時(shí)間。因此，空氣吹掃通常使用裝置中最大的空氣壓縮機(jī)或使用裝置中可壓縮空氣的大型壓縮機(jī)（如乙烯裝置中的裂解氣壓縮機(jī)等）空氣運(yùn)轉(zhuǎn)提供。對(duì)于缺乏提供大量連續(xù)吹掃空氣的中小型化工裝置，也可采用分段吹掃法，即將系統(tǒng)管道分成許多部分，每個(gè)部分再分成幾段，然后逐段吹掃，吹掃完一段與系統(tǒng)隔離一段。這樣在氣源量小的情況下，可保證吹掃質(zhì)量。對(duì)大直徑管道或臟物不易吹除的管道，也可選用爆破吹掃法吹除。忌油管道和儀表空氣管道要使用不含油的空氣吹掃。氮?dú)庥捎趤碓醇百M(fèi)用等原因，一般不作為普通管道和設(shè)備的吹掃氣源，而常用作空氣吹掃、系統(tǒng)空氣干燥合格后，管道、設(shè)備的保護(hù)置換。
三、蒸汽吹掃
蒸汽吹掃是以不同參數(shù)的蒸汽為介質(zhì)的吹掃，它由蒸汽發(fā)生裝置提供汽源。蒸汽吹掃具有很高的吹掃速度，因而具有很大的能量（或動(dòng)量）。而間斷的蒸汽吹掃方式，又使管線產(chǎn)生冷熱收縮、膨脹，這有利于管線內(nèi)壁附著物的剝離和吹除，故能達(dá)到最佳的吹掃效果。蒸汽管道應(yīng)用蒸汽吹掃，更是動(dòng)力蒸汽管道所必須。動(dòng)力蒸汽管道吹掃時(shí)，不但要徹底吹掃出管道中附著的臟雜物，而且還應(yīng)把金屬表面的浮銹吹除，因?yàn)樗鼈円坏A帶在高速的蒸汽流中，將對(duì)高速旋轉(zhuǎn)的汽輪機(jī)葉片、噴嘴等造成極大的損害。蒸汽吹掃溫度高、壓力大、流速快，管道受熱后要產(chǎn)生膨脹位移，降溫后又將發(fā)生收縮，因而蒸汽管道上都裝有補(bǔ)償器、疏水器、管道支、吊架、滑道等也都考慮了膨脹位移的需要。非蒸汽管道如用空氣吹掃不能滿足清掃要求時(shí)，也可用蒸汽吹掃，但應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)能否承受高溫和熱脹冷縮的影響并采取必要的措施，以保證吹掃時(shí)人身和設(shè)備的安全。
四、油清洗
機(jī)器設(shè)備如蒸汽透平、離心壓縮機(jī)等高速、重載設(shè)備的潤滑、密封油及控制油管道系統(tǒng)、應(yīng)在其設(shè)備及管道吹洗或酸洗合格后，再進(jìn)行油清洗。因?yàn)檫@類油管道系統(tǒng)清潔程度要求極高，其間若殘留微小雜質(zhì)，就可能造成運(yùn)轉(zhuǎn)中機(jī)器的軸瓦、密封環(huán)的損壞、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的失靈，釀成機(jī)器設(shè)備重大事故的發(fā)生。油清洗方法是以油在管道系統(tǒng)中循環(huán)的方式進(jìn)行，循環(huán)清洗過程中每8h需在35-75℃的范圍內(nèi)反復(fù)升降油溫2-3次，以便附于管壁上的粒屑脫落，而后隨油循環(huán)進(jìn)入濾油機(jī)濾芯除去。清洗用油應(yīng)采用適合該機(jī)器的優(yōu)質(zhì)油。清洗合格的管道系統(tǒng)
應(yīng)采取有效的防護(hù)措施。機(jī)器試運(yùn)轉(zhuǎn)前應(yīng)更換合格的潤滑油。油清洗作業(yè)周期長(zhǎng)，一般都需要40-50天才能完成。為縮短油清洗時(shí)間，目前一種采用新型精濾器以捕捉微小鐵磁物質(zhì)的大流量油沖洗的移動(dòng)式裝置已投放市場(chǎng)，其油洗時(shí)間較前者可縮短近2/3，這無疑給裝置試車帶來良好的經(jīng)濟(jì)效果。
油清洗合格的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)設(shè)計(jì)或制造廠沒有提出對(duì)油管路系統(tǒng)清洗的具體要求時(shí)，有兩種確定油清洗是否符合要求的方法。其一為采用美國MOOG 四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，方法為以100ml 油樣中顆粒狀雜質(zhì)大小數(shù)作為界限，使用20倍放大鏡進(jìn)行觀測(cè)，當(dāng)連續(xù)二次取樣觀測(cè)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)（表1-1-4-1 時(shí)）時(shí)，則可認(rèn)為該油系統(tǒng)已沖洗合格。
表1-1-4-1
油沖洗合格標(biāo)準(zhǔn)
（用JC10型20倍讀數(shù)顯微鏡觀測(cè)計(jì)數(shù)）
顆粒大小μm >150 100-150 50-100 水分
標(biāo)準(zhǔn)，個(gè)數(shù) 0 ≤21 ≤225 0
其二為用濾網(wǎng)進(jìn)行檢查，其合格標(biāo)準(zhǔn)按表1-1-4-2 規(guī)定。
表1-1-4-2 油清洗合格標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)備轉(zhuǎn)速(r/min) 濾網(wǎng)規(guī)格(目) 合格標(biāo)準(zhǔn)
≥6000 200 目測(cè)濾網(wǎng)，以cm2范圍內(nèi)殘余的污物不多于3 顆粒
＜6000 100
五、脫脂
設(shè)備、管道的脫脂處理是為那些在生產(chǎn)、輸運(yùn)或儲(chǔ)存、使用過程中，接觸到少量酌油脂等有機(jī)物就可能發(fā)生燃燒或爆炸的介質(zhì)（如氧氣），以及接觸到油脂等會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量的又一類清洗工作。為保證試車和生產(chǎn)的安全，對(duì)這類設(shè)備、管道（包括管件、閥門、儀表、密封材料）以及安裝所用的工具、量具等，都必須在安裝使用前進(jìn)行嚴(yán)格的脫脂處理。脫脂是利用脂可溶于某些化學(xué)溶劑的原理，因此，脫脂處理的操作過程，實(shí)際上就是一種化學(xué)清洗過程。
管道及設(shè)備的脫脂首先應(yīng)選好脫脂劑，對(duì)于脫脂劑可參照表1-1-4-3選用。
表1-1-4-3脫脂劑選用表
脫脂劑名稱 適用范圍 附注
工業(yè)二氯乙烷 金屬件的脫脂 有毒、易燃、易爆
工業(yè)四氯化碳 黑色金屑、銅及非金屬的脫脂 有毒
工業(yè)三氯乙烯 金屬件的脫脂 必須含穩(wěn)定劑、有毒
工業(yè)酒精≥95.6%（質(zhì)量） 脫脂要求不高的設(shè)備、零部件以及人工擦洗表面 易燃、易爆
濃硝酸≥98% 濃硝酸裝置的耐酸管件及瓷環(huán)等的脫脂
此外還可以用丙酮、苯、堿液作脫脂劑。最常用的脫脂劑為四氯化碳、因其脫脂效率高、毒性及對(duì)金屬的腐蝕性較小，適用范圍廣。
脫脂劑應(yīng)能很快地溶解油脂，使用的脫脂劑含油量應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，必要時(shí)需通過化驗(yàn)測(cè)定，脫脂劑的使用規(guī)定見表1-1-4-3所示。脫脂劑溶解油脂是有，限度的，使用后已被污染，所以一般只能使用一次，須重復(fù)使用時(shí)則必須蒸餾再生，并檢驗(yàn)其含油量合格后才能用來脫脂。
表1-1-4-3 脫脂劑的使用規(guī)定
含油量，ml/l 使用規(guī)定
>500 不得使用
50-500 粗脫脂
<50 凈脫脂
常用的脫脂方法有# 種：即灌注法、循環(huán)法、蒸汽冷凝法和擦洗法。通常設(shè)備容積較大者采用蒸汽冷凝法、擦洗法。對(duì)有明顯油跡或嚴(yán)重銹蝕的設(shè)備、管道和管件等，應(yīng)先用蒸汽吹掃、噴砂或其他方法清除干凈，同時(shí)對(duì)使用有機(jī)溶劑如四氯化碳等脫脂前應(yīng)將殘余水驅(qū)盡，再進(jìn)行脫脂。
因大多數(shù)脫脂劑具有毒性或爆炸性，使用時(shí)必須注意防止中毒和形成爆炸混合氣，因此，脫脂現(xiàn)場(chǎng)要建立脫脂專職區(qū)域，施工場(chǎng)地應(yīng)保持清潔，安裝臨時(shí)沖洗水管和設(shè)置防火裝置，保證通風(fēng)良好。脫脂溶劑不要灑落在地上，廢溶劑應(yīng)收集和妥善處理。工作者應(yīng)穿戴無油脂工作服、防護(hù)鞋、橡皮手套及防毒面具等。經(jīng)脫脂后的管道、管件等一般還要用蒸汽吹洗，直至檢驗(yàn)合格為止。在不宜用蒸汽吹洗時(shí)，溶劑脫脂后可直接進(jìn)行自然通風(fēng)排盡。為加速消除殘余溶劑，可用無油的氮?dú)饣蚩諝猓ㄏ抻谒穆然既軇┘訜岬?0-70℃進(jìn)行吹除。
設(shè)備、管道、管件等脫脂后需經(jīng)檢查鑒定，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)被輸送的介質(zhì)在壓力、溫度不同的情況下接觸油脂時(shí)的危險(xiǎn)程度而確定。一般情況下可按下列規(guī)定進(jìn)行檢查。
（1）為輸送或儲(chǔ)存富氧空氣或防止觸媒活性降低而進(jìn)行的脫脂的設(shè)備、管道、管件等，如按脫脂的方法嚴(yán)格處理者，可不進(jìn)行分析檢驗(yàn)。而用清潔干燥的白色濾紙擦拭設(shè)備及管道和附件，紙上無油脂痕跡為合格。也可用紫外線燈照射，脫脂表面應(yīng)無紫藍(lán)熒光為合格。
（2）輸送或儲(chǔ)存氧氣的設(shè)備和管道等，可采用下述方法進(jìn)行檢驗(yàn)：用蒸汽吹洗脫脂劑時(shí)，用一較小器皿取其蒸汽冷凝液，于其間放入數(shù)顆粒度小于1mm
的純樟腦，以樟腦能不停地旋轉(zhuǎn)為合格；另外，可將脫脂后的溶劑取樣分析，溶劑中油脂含量小于0.03%為合格。
脫脂合格的設(shè)備、管道、閥件等應(yīng)及時(shí)封閉管口，保證在以后的工序中不再被污染。如果設(shè)備、管道、閥件等在制造后已脫脂并封閉良好，如空分裝置的空分塔等，安裝后可不再脫脂。
