循环水预膜方案

循环水预膜方案

在敞开式循环冷却水系统里，循环冷却水长时间地反复使用，并在冷却塔与空气充分接触，进行物质和热量的传递。使空气中的氧能较好地溶在水中，直到水中的氧接近平恒溶解度。循环水经过换热设备，由于吸收热量，温度升高，降低了氧的溶解度。使水中的溶解氧在局部地区达到饱和，造成溶解氧的去极化作用而使设备腐蚀。经过凉水塔的循环水与含二氧化碳较低的空气接触，水中的CO2被空气抽提而逸入空气中，使水中的重碳酸盐类几乎全部转变为碳酸盐类，使生成碳酸盐垢的趋势增强。随着浓缩倍数的提高，水中溶解固体及杂质将不断浓缩积聚，改变了水的PH、浊度、硬度、碱度等，使循环水的腐蚀性与结垢性并存，且日趋严重。循环水中含盐类和杂质较高，空气中的灰沙土里，还有大量的微生物和它的孢子，而且循环水的温度（32～420C），冷却塔内的光照，充足的氧和养份均有利于菌藻滋生，使微生物及粘泥增加，由于循环水排污比率很小，所以使粘泥和悬浮物大量浓缩，容易在换热器上形成沉积，造成危害。污垢附着在设备上，既增加结垢，又加剧腐蚀，危害很大。

河南龙宇煤化工有限公司50万吨甲醇系统停车检修，由于系统检修时可能存在诸如焊条渣等杂物，设备表面存在大量的粘泥、杂质等，正常运行之前，必须将其除去，这样才能给预膜造就一个良好而光洁的金属表面。

一、循环冷却水系统水量平衡参数：

该循环水系统的进水温度为320C，回水温度为420C，进出口温差为△T=100C。根据热力学及物料平衡原理，系统水量平衡参数如下：

参数数据

循环水量（Q） m3/h 42000

排污水量（B） m3/h 500

蒸发水量（E） m3/h 600

风吹及泄漏损失水量（L）m3/h 100

补充水量（M） m3/h 1200

系统贮水量（V） m3 16000

浓缩倍数（N） 1.5--2.5

循环率（A） % 96.9

二、系统补充水水质全分析见下表：

序号分析项目单位结果序号分析项目单位结果

1 PH值 7.69 10 Mg2+ mg/L 98.45

2 浊度 NTU 4.2 11 Cl－ mg/L 235.38

3 电导率 us/cm 5640 12 Si02 mg/L 4.35

4 酚酞碱度 mmol/L 0 13 总溶固 mg/L 2556

5 总碱度 mmol/L 3.61 14 总铁 mg/L 0.83

6 总硬度 mmol/L 10.84 15 总磷 mg/L 0.04

7 Ca2+ mg/L 284.62 16 SO42+ mg/L 1864.3

8 Na+ mg/L 0.96 17 HN4+•N mg/L 12.37

9 K+ mg/L 0.45 18 A13+ mg/L 0.29

三、组织分工

1、给排水车间：

（1）按照清洗方案要求，对循环水系统加药装置、加酸装置、排污阀门、补充水阀门、在线PH仪表、流量计等逐一确认应能满足清洗时加药、加酸、排污和补水需要，若不能满足应采取临时措施，增加补充、排污管线，加药、加酸设备等；

（2）与清洗预膜厂家技术人员一起协调，解决清洗、预膜过程中出现的各种问题；

（3）配合清洗、预膜过程中所需要的循环水量、保有水量进行调节，补水、排水工作以及操作循环水系统的加药、加酸装置等；

（4）做好安全监督和检查工作。

2、生产技术部：由调度负责各分厂的协调工作，通知各分厂将所有循环水系统的设备和管道投入运行，并按照方案要求控制好各项参数，同时化验室按照方案要求做好分析化验。

3、供应销售部：负责通知清洗预膜厂家按照方案要求提供足量的药剂并排技术人员来现场指导清洗预膜工作。

4、清洗预膜厂家：

（1）厂家技术人员应提前到达现场，熟悉现场情况，确认加药、加酸泵可以满足清洗、预膜要求。对加药口、加酸口、药剂堆放等进行具体布置，和贵公司技术员一起确定监测挂片和取样口地点；

（2）应在具有水、电等符合水质化学分析要求的房间内设立化学清洗、预膜分析室，配制好标准试剂，调试好分析仪器。按照方案分析项目和频率要求，安排好监测分析人员，安装调试好加药、加酸设备等；

（3）现场工程负责人应安排好清洗安全工作，要求所有实施人员应遵守施工过程中安全规程和河南龙宇煤化工的各项规章制度，接受安全教育，并熟悉有关的安全防护措施。

三、清洗实施

1、选用药剂：WT—301清洗剂， WT-309消泡剂

2、投加浓度：WT-301清洗剂1000ppm

3、投加方式：冲击性投加

4、运行时间：10小时

5、药剂耗量：

(V+M×10h)×1000ppm

WT—301清洗剂耗量（kg）= ——————————

1000

(12000+800×10)×1000

= —————————— = 20000㎏=20T

1000

式中：V——系统保有水量，m3；（最低安全水位约为12000m3）

M——系统补充水量，m3/h。(补水量以800m3/h左右计)

WT－309消泡剂耗量，投加浓度30ppm，视系统运行情况，酌情投加，预计耗量400kg。

式中：V——系统保有水量，m3；（最低安全水位约为12000m3）

M——系统补充水量，m3/h。(补水量以800m3/h左右计)

6、操作方法及终点判定：

降循环水于安全低水位进行，用硫酸调节循环水PH值为5.5～6.5之间，约1

小时待其均匀后，将WT—301清洗剂逐步加入。运行过程中，注意各种水质指标的变化情况，每2小时化验一次循环水的PH值、浊度，当化验循环水中的浊度不再增加时，表示清洗结束。清洗全过程应观察循环水发生泡沫的情况，如过多，应及时补加WT-309消泡剂。清洗结束后，加大补排水，换水。

清洗全过程预计大约10小时左右。

7、监测：引用标准《中国工程建设标准化协会标准》

标准号：CECS103：99

即：碳钢腐蚀率≤3g/ m2•h

铜、不锈钢腐蚀率≤0.3g/ m2•h

四、预膜

（一）准备工作

1、化学清洗结束后，应尽快进行预膜处理，避免换热表面及过水管道被水中的溶解氧侵蚀；

2、预膜条件

（1）循环冷却水浊度＜20mg/L Fe总＜1mg/L

水中浊度过高或者含有较多的铁离子，会影响膜的质量。

（2）Ca2+≥50mg/L

一般来说，预膜过程中很重要的因素就是要有足够的钙，当水中的Ca2+在

100~200mg/L 时，预膜效果较好，当水中Ca2+低于50mg/L时，应补加CaCl2。（3）充足的预膜剂

（4）适量的H2SO4

预膜过程中控制好PH值是最重要的因素之一。WT-302成膜的最佳PH值是5.5～6.5；当PH >7.5后成膜效果有所下降；当PH＞8时，产生磷酸钙沉积的趋势加大,影响膜的致密性和膜与金属表面的络合力；当PH＜5.5时聚磷的络合物膜将增溶而破坏。

（5）温度＞15℃

WT-302预膜剂在冷却水温度高的情况下有利于成膜，在提高冷却水温度有困难的情况下可以在常温下运行。

（6）流速

在预膜过程中，流速稍高为宜，约1.0~1.5m/s。流速大有利于预膜剂和水中溶解氧的扩散，同时流速增加有利于电沉积过程，可使成膜速度增快，生成的膜均匀密实。但流速过高（大于2.5m/s），则又可能引起预膜水溶液对金属的冲刷浸蚀。

（7）停留时间

由于聚磷酸盐在系统中有一个水解或者降解的问题，故预膜时间并非越长越好，停留时间太长，易生成磷酸钙垢沉淀。通常情况下，预膜24小时后PH值转为自然PH值，要向系统中加入一定浓度的分散剂，以防止磷酸钙垢和锌盐的沉积。（8）监测

在塔池挂片器挂上预处理好的试片进行监测，预膜效果的评定可以采用下面的方法：

a、肉眼测定法：预膜效果好，在挂片上会有一层均匀彩色膜或发蓝光，呈金属光泽，无点蚀。使用的预膜剂不同，挂片上成膜的色彩不同。

b、硫酸铜溶液法：称取15gCaCl2和5gCuSO4溶于100ml蒸馏水中，将此试液滴于预膜好的挂片上，同时测定挂片上出现红点所需的时间。应大于10S。