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结垢对工业热交换设备造成的影响和危害

发布时间:2011/8/3 11:45:10  打印本页 || 关闭窗口

结垢对工业热交换设备造成的影响和危害

 

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发布时间:2011年6月15日 15时3分
           
一、结垢对工业热交换设备造成的影响和危害
    工业热交换设备结生污垢后,会对设备的安全生产和高效运行产生多种不利影响。
    1.结垢使设备热交换效率大幅下降,能源消耗大幅增加,生产成本上升
    热交换设备中结生的污垢,随着化学成分的不同,其导热系数也有较大的差异。污垢的导热系数一般在0.05~3.0W/m·k之间,仅为钢铁导热系数的1/40~1/80。是铜导热系数的1/300。也就是说,1mm厚水垢的传热能力和40~80mm厚钢板、300mm厚铜板差不多。
    由于污垢的导热系数极小,结垢会严重影响热交换设备的传热性能,使生产能源消耗量大幅度上升。国内外大量热工试验结果表明,设备传热表面积结1mm厚水垢,热交换设备就会多消耗8~10%的能源。也就是说,1mm厚的水垢,可以使燃煤锅炉多烧10%的煤炭,中央空调耗电量增加15~20%。从而导致工业产品生产成本费用大幅度上升。
    2.结垢使换热设备热传导工况恶化,传热面超温过热,引发鼓疱、裂纹、爆管等安全事故
    由于污垢的传热能力级差,设备传热面结垢后,高温侧的温度不能被快速传导到低温介质中,使传热面金属壁温持续上升并达到蠕变温度。当金属壁温达到或超过蠕变温度后,金属的机械性能(如韧性、塑性)明显恶化,抗拉强度、抗压强度大幅度下降,很容易被高温烧损变形。在设备带压运行的状态下,过热管壁因耐压强度大幅下降而出现鼓疱、裂纹、泄漏甚至爆管的运行安全事故。根据国内部分省市技术监督部门的统计,锅炉事故中因结垢和水质引起的事故占到了60%以上。
    3.结垢会引发垢下腐蚀损伤,造成设备穿孔泄漏,缩短设备使用寿命
    热交换设备传热面结生的水垢,其密度、厚度和化学组成通常呈不均匀状态,这种不均匀的污垢覆盖,造成了金属表面电化学不均匀性,很容易引发电化学腐蚀反应。结垢还会使水中的某些腐蚀成份如H+、OH-、Cl-、Mg2+、S2-等在垢下金属面富集并产生化学腐蚀反应。腐蚀的结果是局部金属被损伤减薄,腐蚀可以达到穿透设备钢板,使设备泄漏、破损甚至失效的程度。从而使设备维修费用增加。腐蚀严重时,会使设备提前报废。
    4.结垢会使生产工艺不稳,影响产品品质,引发质量事故
    热交换设备结垢后,由于传热效率下降,会导致设备的加热或冷却工况恶化,进而影响到生产工艺过程,仪表指示失灵,温度压力指标偏离工艺设计要求,设备运行参数发生改变,生产工艺不稳,**终使产品的产量和质量下降,次品率增加。严重时还可能中断生产,造成计划外停产。
    二、落后的清洗工艺-酸洗法除垢
     目前工业和民用热交换设备结生水垢后,通常采用的是****代化学清洗技术──酸洗法除垢。但是,酸洗清洗存在着十分严重的缺陷和弊端。
首先,酸洗对金属腐蚀作用,操作人员须经严格的培训,如有操作不当便会造成设备的严重损坏。
其次,洗净率不高。热交换设备中水垢的水份除了碳钙垢外还存在着硫酸钙、磷酸盐、硅酸盐等,这些垢被视为难溶垢。目前国外的酸洗技术和LAN826酸洗技术都洗不掉这些难溶垢,尤其是硫酸垢极其难洗,已成为国际化学清洗业的难题。国外使用EDTA法清洗硫酸盐垢,因代价太高,只有很少部分企业用得起。可以说,对硫酸盐垢廉价的清洗在国际上还是个空白。
第三,酸洗技术对环境的污染是一个老生常谈的问题,用酸洗法洗过水垢后,排放的溶液中主要成份是氢氟酸、盐酸、硝酸等无机强酸以及由缓蚀刑、添加剂分解成的有毒成份或腐蚀性废液。废液的排放对环境造成相当严重的污染,由于对废液处理成本很高,目前我国酸洗公司对废液基本上不进行处理,长此下去,酸洗技术终会因为污染环境而走投无路。
第四,酸洗技术使用不方便,而且它对金属设备会产生腐蚀甚至将设备洗报废。因此这个技术虽然推广了十几年,却未广泛普及应用。同时由于酸洗技术要求过高,乡镇、小城市的企业在解决除垢问题上还沿袭着原始的敲、铲、换管子、换设备等方法。
   第五,酸洗除垢必须停机进行,许多结垢后不能停机的设备,只能带垢作业,结果导致能耗升高,产品成本增加并引发安全事故隐患。
   三、ZK-005运行除垢剂—****的无酸中性不停车清洗除垢新技术
    新型清洗除垢剂-运行除垢剂由兰州缓蚀技术研究所研制开发的第二代锅炉、蒸发器等大型热交换设备专用清洗除垢剂,可在锅炉等热交换设备正常开机运行条件下,清洗热交换设备水系统中结生的水垢,该产品(技术) 填补了国内空白,居********水平,为众多的低压中小型锅炉等热交换设备用户和化学清洗行业提供了一种廉价有效的清洗工艺技术.
     优点:
    1、无酸安全无腐蚀:对金属无腐蚀损伤,彻底解决了目前普遍使用的强酸性清洗剂对金属的腐蚀隐患,实现了无腐蚀清洗。
    2、清洗效率高:对各种类型的水垢都有效,水垢和藻类生物粘泥也能除去,从而恢复设备原有性能,保持设备清洁运行。
    3、不需停机:可在锅炉等热交换设备正常开机运行条件下,清除水系统内的水垢,不影响生产。
    4、节能显著:清洗后设备耗能大幅度下降,达到设计指标。
    5、防垢防腐:设备日常运行中加入少量运行除垢剂可防止设备水系统结垢和腐蚀,从而降低能耗,延长设备使用寿命。
    6、无毒无害无污染:经卫生部门鉴定,该产品属无毒品。清洗过程中排放的废液无毒无害,不污染环境,属绿色环保产品。
         衡量清洗技术水平高低看两项指标:一看洗净率;二看对金属的腐蚀率。国家标准:洗净率易溶垢大于80%、难溶垢大于60%算合格。GR-943远远超过此项指标;腐蚀率国家标准小于6g /m2·h。而GR-943腐蚀率为0.1g /m2·h,低于水的腐蚀率(中性水腐蚀率为0.1~0.3g /m2·h)。
    总而概之,运行除垢剂使用工艺简单,操作方便,对环境无污染,是目前世界上锅炉等热交换设备****的绿色环保型清洗剂,更是替代国内现有化学清洗产品和技术的**理想的新一代热交换设备清洗除垢剂。经多年用户使用表明,它具有广阔的市场前景和显著的社会效益。
四、ZK-003系列阻垢产品
    ZK-003列产品除了ZK-005运行除垢剂外,还有锅炉防腐阻垢剂ZK-003、。
    1、阻垢剂ZK-003  是新一代锅炉等热交换设备的理想防腐阻垢产品。
    ①阻垢:ZK-003  是根据水中各种结垢离子的性质研制的螯合型高效阻垢剂,能有效防止锅炉等热交换设备水中的结垢离子沉积形成水垢。特别适用于给水中硫酸根离子和硅化合物含量较高的地区,防止锅炉及其它热交换设备中生成难溶性水垢。
    ②防腐:在金属面上形成特殊保护膜,有效防止锅炉等热交换设备运行过程中的腐蚀损伤。
 

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