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石化装置防垢防腐蚀相关知识和解决方案 摘要 结垢、腐蚀严重影响企业的正常生产。为了解决结垢、腐蚀问题，现在常用的方法是化学法，但是它成本高、工艺复杂，有效期比较短，而且会对设备不同程度的二次污染。为了减少清垢次数，节省作业成本，并减少化学药剂对设备的二次污染，从而研究电化学法防垢、防腐技术。电化学法防垢、防腐技术是利用活性强的金属的水合作用，对设备流体催化处理，从而起到防垢、防腐作用。电化学防垢、防腐的研究，为解决企业生产中的结垢腐蚀问题开辟了一个新的途径。 什么是垢？有哪几种垢？ 1. 水垢：主要成分碳酸盐(较软)硫酸盐(较硬)硅酸盐(较硬)。 2. 煤焦油垢：主要成分为含碳的有机物和部分有机物与无机物的混合物。 3. 锈垢：主要成分为金属的堆积物。 4. 尘垢：主要成分为自然界中各种杂质颗粒,油脂等液珠长期形成的堆积物。 5. 物料垢： 主要成分为设备中的工作介质,是由于工作条件的变化等原因导致的工作介质 在设备上的沉积,这样的污垢是成分.结构最复杂的垢质,是最难清洗的.例如,氧化铝料槽 的 锅巴。 6. 混合垢:在一台设备内同时结有上述两种以上垢物的混合体。液体、垢质较复杂。 7. 油垢：主要成分是油类物质。 8. 胶垢：主要成分是胶类物质。 什么是水垢？ 天然水中含有大量的金属离子和非金属离子，其中钙盐和镁盐等具有反溶解性，即其溶解度 随着水温升高而下降。因此，水加热到 35 ℃以上时就会开始解析出针状结晶体并牢固地附 着在容器壁上，逐渐形成厚厚的一层，这就是水垢。 水垢有何危害？ 水垢是万恶之源，且长期困扰着人类。它使热效下降，能源浪费，管道堵塞，甚至会发生锅 炉爆炸等恶性事故。因此设备中的水垢必须清除。传统的除垢方法（化学药物法、离子交换 法等）均不能彻底根除水垢，只能延缓结垢的时间。据统计，到 1990 年我国每年由于结垢 所浪费的煤炭占总用量的 1/3；每年由于结垢而报废的锅炉达数万台，每年除垢费用达数亿 元，即使发达国家对此亦无良策。 各种换热器结垢的原因是什么？ 换热器管程或壳程走生水的一面，生水没有经过软化处理造成的。 凝汽式汽轮机组凝汽器结垢的问题和危害是什么？ 企业的凝汽式汽轮机在运行中经常会遇到真空逐渐下降的问题，尤其夏季，凝汽器真空对汽轮机运行的经济性影响较大，如其它条件不变，真空度每变化 1％，汽轮机的汽耗率平均变化 1％～2％。不仅使机组能耗上升，影响机组经济性，还会威胁机组安全，严重时还要降低发电负荷。故一般规定：排汽压力升高到 0.015MPa 时，应降低负荷，排汽压力升高到 0.03MPa 左右时，应将负荷全部卸完，直至按规定的条件实行故障停机，直接影响了企业的经济效益。导致真空下降的主要原因之一是凝汽器铜管内壁污垢的形成。并随着时间的推移逐渐加厚，阻隔了换热。 一般企业多采用井水、河水作为循环水，这些天然水中原来就含有能溶解在水中的杂质和盐类，例如重碳酸钙盐和重碳酸镁盐。把这样的天然水作为循环水时，天长日久，由于蒸发损失，要产生浓缩，当浓缩到一定程度，超过了它的溶解度时，碳酸盐是不能溶于水的沉淀物，水中超过了此限度的部分盐类就要沉积在凝汽器的铜管内壁结成硬质的盐垢。 根据流体力学原理，循环水在铜管内流动分为层流和紊流两种基本形式。铜管内流动的循环冷却水在外力作用下，以不同的流速流过铜管内同一断面，紧贴管壁的一层，流速很慢（称为边界滞留层）。水中的 CaCo3和粘垢最易滞留在铜管内壁上，形成边界滞留层。 据有关资料介绍，水冷设备换热器中水垢厚度2.16mm 时，传热系数平均下降 51%，设备运行效率下降 50%，而形成水垢时间仅 25 天。如此短时间内造成的严重危害，导致凝汽器长期处在低效率中运行。为解决水垢问题，一部分企业采用停车清洗，依据凝汽器铜管内壁结垢的严重程度安排清洗次数。以停机四天计：5 万 KW 机组为例，损失上 100 万，还要支付人工费用。硬垢用酸洗就是处理得当，也要严重影响铜管的使用寿命，还不算酸洗带来的污染问题。清洗完成后又怎样呢？只能保持一个月，还过不了夏季；另一部分企业在水中加阻垢剂，也能延迟结垢， 但阻垢剂价格昂贵成本太高；还有一部分企业用五十年代发明的胶球清洗，胶球清洗系统在运行中需要运行成本，胶球回收率低，无法清除硬垢，并长期存在胶球被水垢堵死在铜管中的现象，影响机组效率。 水垢有哪些危害？ 1． 浪费燃料 水垢的导热性很差，其导热系数比金属小几十倍甚至近百倍。结垢后会使受热面传热情况恶 化，增高排烟温度，降低锅炉热效率，浪费燃料。根据测定，水垢厚度与浪费燃料的关系见 表。 结垢厚度 由于结垢而增加耗费的燃料 0.5mm 1mm 3mm 4mm 8mm 16mm 32mm 3% 5% 8% 10% 20% 40% 80%