空气压缩机冷却器的化学清洗与现实意义

浅谈空气压缩机冷却器的化学清洗与现实意义
摘要：本文首先简介了空气压缩机冷却器化学清洗的基本原理，继而论述了冷却器化学清洗和除垢，然后概述了冷却器的具体清洗操作要点，最后论述了酸洗除垢的现实意义。

关键词：空气压缩机；冷却器；化学清洗；污垢
中图分类号：g633.8 文献标识码：a 文章编号：
空气压缩机是化工生产中应用很广的动力设备，经一定时间运行，空气压缩机内的冷却器会有污垢沉积，使冷却水分布不均，冷却水的流通面积缩小，流量日益减少，局部地方出现堵塞，冷却效率大大降低，严重地影响了冷却效果和安全生产，影响正常工艺参数的执行，降低空压机生产出气能力，增大能耗水耗。

由于压缩机为该装置的关键设备，如果运行不正常，将严重影响生产，所以必须清洗。

一、空气压缩机冷却器化学清洗的基本原理
化学清洗包括化学清洗剂和清洗工艺，其中化学清洗剂是保证化学清洗成功的关键。

化学清洗剂由化学清洗主剂、缓蚀剂等组成。

现今工业上最常用的化学清洗主剂有盐酸、硫酸、硝酸等。

用无机酸进行化学清洗，具有较好的除垢效果，对氧化铁也有强烈的溶解作用。

盐酸和硫酸对铁锈及水垢的化学反应如下：
fe2o3+6hcl→2fecl3+3h2o
fe2o3+3h2so4→fe2(so4)3+2h2o
caco3+2hcl→cacl2+co2↑+h2o
ca3(po4)2+6hcl→3cacl2+2h3po4
mgco3+h2so4→mgso4+co2↑+h2o
氯化钙和硫酸镁的溶解度很大，可随水冲走，硫酸钙的溶解度较小，所以一般不用硫酸来清除钙垢。

由于盐酸溶垢能力强，价格便宜，工艺简单，容易掌握，所以常采用盐酸除垢。

在酸洗过程中，还可以把夹杂在水垢中的硅酸盐、硫酸盐等一起夹带下来并排走。

用酸洗除垢时，金属也存在着潜在的腐蚀危险。

一般要在酸洗液中投加合适的缓蚀剂，增加氢的超电位，严格按操作规程进行。

操作不当，会造成十分严重的后果。

酸洗缓蚀剂的种类很多。

我们选用化工部机械研究院生产lan—826缓蚀剂，使用效果良好。

二、冷却器化学清洗剂
（一）化学清洗主剂
化学除垢前应分析水垢的种类，再根据水垢性质选择药剂品种。

当无法化验分析水垢时，可以用下表1中的方法来识别水垢类型。

配制8%的盐酸溶液，滴在附着有与空气冷却器同一类水垢的钢板上。

水垢经几分钟后即大部分溶解，同时伴随着有大量气泡放出；少量仍然附着在钢板上的垢也变得松软。

说明该水垢属于碳酸盐水垢，可以使用盐酸清洗液除去。

表1水垢定性鉴别方法
（二）化学缓蚀剂
清洗剂的缓蚀试验一般采用浸泡法或旋转试片法。

我们采用浸泡法，进行腐蚀与缓蚀试验的条件为：温度为室温、试验时间6小时、材质20#钢、清洗液盐酸浓度8%、清洗液lan—826浓度0.25%。

试验结果说明：当碳钢在不具缓蚀作用的清洗液中使用时，碳钢的腐蚀是随着腐蚀时间不断上升；当碳钢在具有缓蚀作用的lan—826盐酸清洗液中使用时，金属的腐蚀率不大于1毫米／年，缓蚀率大于99.4%。

三、清洗操作技术
（一）循环法酸洗流程及所需器材
清洗换热器的水垢，一般采用循环法。

每台设备清洗之前，必须在现场弄清每条冷却水管道的走向。

根据清洗设备的实际情况，安装清洗液贮槽、泵、管道、阀门等清洗专用设备。

图1为化学清洗典型工艺流程图。

（二）清洗前的准备
清洗专用设备连接就位后，用清水冲洗设备和管道，去除冷却水系统的尘土、泥砂、杂物等，并进行试漏，检查冷却水管是否接错以保证水流完全畅通。

已穿漏的管子要更换，设备有漏处应补焊。

用盲板或阀门切断清洗设备与其它设备的通路，使其它非清洗设备不受干扰。

（三）酸洗液的配制
酸洗液中酸的浓度应该应水垢厚度而定。

配制酸洗液的浓盐酸加入量，随清洗液酸含量及工业盐酸浓度而定。

根据清洗剂的缓蚀除
垢试验和酸洗操作经验，选用含 0.25% lan—826缓蚀剂的8%盐酸溶液，作为空气冷却器的清洗剂。

按清洗换热设备的大小，确定所需配制的酸洗液体积。

一般酸洗液应以充满热交换器冷却水通道为宜，其具体配制方法为：
a、配制酸洗液的具体程序为：在配酸槽中，加入一定量的工业水，然后加入计算量的lan—820缓蚀剂，并搅拌均匀，其次缓慢加入计算量的工业浓盐酸，边加酸边搅拌，勿使浓度局部过高。

最后，添加工业水至需要的体积，搅拌均匀为止。

b、用烧杯取配好的盐酸酸洗液500～600ml，挂入二块20#碳钢试片进行观察。

如无明显腐蚀，说明酸洗液配制合格。

c、取配好的酸洗液，用容量法或比重法测定酸洗液酸浓度。

（四）酸洗操作要点
a、酸洗液配制符合要求后，即可开启泵进行循环清洗。

用酸洗液清洗垢层时会放出大量 co2气体，应注意安全。

配好的酸洗液，应该按照酸箱——酸泵——空冷器出水口——空冷器——酸箱的
流程，进行循环酸洗。

必要时，需进行正反两个方向循环清洗。

b、酸洗过程中，每隔半个小时测定循环酸浓度。

当进出设备的酸液浓度很快降到低于2%时，则需在酸槽内适当补充新的酸液，使盐酸浓度回升到3%左右。

并继续循环直至酸液浓度下降缓慢，且渐趋于稳定。

当连续两次化验的酸液浓度差小于0.2%，则表明酸洗完毕。

如此时酸洗槽内没有 co2逸出，酸洗槽上部也没有大量泡沫，则除垢完成。

c、排残酸：在确定空冷器垢层已经洗净后，立即排放酸洗液。

残酸可进行排放之前的处理，即经石灰水中和、稀释，然后排入化学污水系统中。

如果废酸冼液回收还有用处，则不需用石灰水中和。

d、水冲洗：空冷器垢层除尽排除废酸洗液后，应加入大量的水冲洗，直到清洗系统中ph值上升到4～5，尽量除去清洗系统内残留酸和溶解物。

（五）中和
酸洗完毕，将废洗液排到合适地方后，再用清水冲洗，再将清洗槽中按清洗总体积配制0.1％n aoh+0.0 5％na2 po4中和液。

中和液用泵注入空冷器清洗系统中，循环20分钟。

循环碱液用蒸汽加热，尽量保持80～900c以上。

循环过程应不断化验碱液浓度变化。

如果中和液ph小于7，应在清洗糟中适当补充烧碱，使ph回升至7～8，再循环20分钟。

如果碱度不再降低时，中和即告结束。

然后停泵，将排污阀打开，使空冷器内废碱液放到存废酸洗液的地方，中和废酸。

清洗系统内废碱液放出后，立即用清水彻底冲洗。

当稀释、中和处理完毕，打开入孔(或手孔)盖和各速接法兰、阀门，将残余沉积垢渣清除，拆除清洗临时管线。

如检查后发现化学清洗质量符合要求，应立即恢复设备原状，与生产大系统串联，投入生产运行。

四、酸洗除垢的现实意义
经过化学清洗后，空冷器设备和管道畅通，流量增大，清洗过程对设备和冷却水管道没有造成渗漏等现象，完全符合清洗要求。

经
过生产运行，该装置生产一切正常。

清洗冷却器后，可以大大提高换热效率，空压机也得以正常运行。

我公司汽轮空压机组中间空冷器的空气出口温度，在夏季7～8月份由清洗前的 51℃降低为清洗后的32℃，而且该空冷器的冷却水进出口压力差也大大地减少了。

压缩空气时所产生的热量被工业水吸去的越多，冷却的效果越好，多变曲线也就越接近于等温曲线，则节省动力，也就越经济。

冷却器清洗后，可以大大节省动力消耗，使空气压缩过程接近于等温压缩过程，因而节省了空压机动力消耗。

因此，空压机的操作运行也就越经济。

冷却器清洗后，提高了送出压缩空气的质量，降低了压缩空气中水分等的含量。

显然，这是一项强化空气净化系统降温除湿过程的措施，使输送出的空气更为干燥洁净。

清洗冷却器后能降低事故，保证设备安全运行。

清洗冷却器后，保证了空压机的安全运转，避免了各种事故的发生。

运用化学清洗技术，除去空压机冷却器壁的腐蚀产物和水垢后，重新建立起清洁无污的内表面，使空压机运行恢复正常，操作运行工艺参数得到严格执行，中间空冷器和后冷却器的空气排出温度显著降低，送出的空气更为干燥，空压机产气达到设计能力。

这不仅降低了能耗和空气成本，而且消除了事故隐患，具有重要的实际意义。

参考文献：
[1]窦照英．实用化学清洗技术[m]．北京：化学工业出版社，2000．
[2]李德福，张学发．工业清洗技术 [m]．北京：化学工业出版社，2003.。