解云龍

摘要：裂解爐是乙烯裝置的高溫設(shè)備，運(yùn)行過程中會(huì)因在廢熱鍋爐的熱量交換產(chǎn)生超高壓蒸汽，此部分超高壓蒸汽經(jīng)裂解爐對流段過熱后去超高壓蒸汽總管，成為裂解氣壓縮機(jī)透平運(yùn)轉(zhuǎn)的部分動(dòng)力源。根據(jù)規(guī)范要求需要對裂解爐超高壓蒸汽發(fā)生系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)清洗，以獲得純凈優(yōu)質(zhì)的蒸汽。本文以BA-2114裂解爐為例，主要闡述裂解爐超高壓蒸汽發(fā)生系統(tǒng)化學(xué)清洗的過程。

關(guān)鍵詞：裂解爐 超高壓蒸汽系統(tǒng) 化學(xué)清洗流程 工藝

齊魯乙烯72萬噸/年技術(shù)改造工程新建2臺(tái)10萬噸裂解爐（BA-2114/2115），工作壓力為11.5MPa，屬于高壓蒸汽動(dòng)力設(shè)備。為使蒸汽發(fā)生裝置投產(chǎn)后安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行并獲得純凈優(yōu)質(zhì)的蒸汽，投運(yùn)前必須對熱力系統(tǒng)的受熱面進(jìn)行化學(xué)清洗，以除去設(shè)備在加工、運(yùn)輸、存放、安裝等過程中金屬表面產(chǎn)生的污染（如油垢、鐵銹、砂石、塵土、焊渣等雜質(zhì)）；同時(shí)對清洗后的金屬表面進(jìn)行鈍化處理，使金屬表面形成一次致密的保護(hù)膜，防止二次銹蝕。

1 清洗范圍及系統(tǒng)水容積

2 清洗回路系統(tǒng)流程

化學(xué)清洗回路可分3個(gè)回路：見右圖。

3 清洗泵的選擇

為保證急冷鍋爐上升管及高壓過熱器的清洗效果，急冷鍋爐上升管及高壓過熱器管的清洗流速應(yīng)保持在0.1m/s～0.3m/s范圍內(nèi)，以回路1的方式進(jìn)行循環(huán)清洗，則清洗泵的流量為100m3/h～200m3/h，泵的揚(yáng)程應(yīng)大于汽包最高處的靜液位和系統(tǒng)流動(dòng)阻力之和，汽包最高處的標(biāo)高為43m，系統(tǒng)流動(dòng)阻力約為15mH2O，所以泵的揚(yáng)程應(yīng)大于58mH2O。為此選擇兩臺(tái)流量為100m3/h，揚(yáng)程為60mH2O的清洗泵。

4 清洗工藝條件的確定

因裂解爐超高壓蒸汽發(fā)生系統(tǒng)中存在奧氏體不銹鋼管道，因此采用清洗介質(zhì)不能含有可能引起不銹鋼應(yīng)力腐蝕的成分。確定采用中性除油劑進(jìn)行除油，緩蝕檸檬酸進(jìn)行化學(xué)清洗，揮發(fā)性氨-聯(lián)氨進(jìn)行鈍化，加入專用高價(jià)鐵離子還原劑，還原清洗時(shí)出現(xiàn)的高價(jià)鐵離子，以抑制高價(jià)鐵離子對鋼的腐蝕。

5 清洗前的準(zhǔn)備工作

①清洗時(shí)所用鹽水、電、氮?dú)?、蒸汽在清洗過程中應(yīng)不間斷提供，尤其電力供應(yīng)應(yīng)確保供給。

②排放系統(tǒng)暢通，清洗廢水經(jīng)過處理后能及時(shí)排放。

③不參加化學(xué)清洗的設(shè)備及系統(tǒng)應(yīng)與化學(xué)清洗液可靠隔離。

④減溫水、給水及過熱器上的逆止閥在進(jìn)行化學(xué)清洗前拆除閥心。

⑤為維持清洗液溫度，應(yīng)對參加清洗系統(tǒng)、設(shè)備進(jìn)行保溫。

⑥清洗現(xiàn)場必須備有通信設(shè)備，且通訊通暢，以便與供水、供汽部門聯(lián)系。

⑦在汽包內(nèi)裝溢流管，將緊急放水管接高，底部割斷并引入清洗箱。

⑧化學(xué)清洗臨時(shí)系統(tǒng)焊接必須按正式管道焊接，焊口必須要打坡口，臨時(shí)閥門盤根嚴(yán)密。清洗泵盤根為耐酸盤根。

⑨化學(xué)清洗藥品要嚴(yán)格檢驗(yàn)，確認(rèn)無誤，數(shù)量充足，品種齊全，并按其特征進(jìn)行安全存放，分析儀器在使用前應(yīng)調(diào)校，分析藥品應(yīng)滿足檢驗(yàn)測試項(xiàng)目要求。

⑩試片應(yīng)嚴(yán)格按要求加工，精確測量尺寸，并做好記錄，用丙酮或無水酒精去除油污及水分，再放入30°C～40°C烘箱烘干，放入干燥器內(nèi)1小時(shí)，然后稱重，準(zhǔn)確至0.1mg，待用。監(jiān)視管段及監(jiān)測儀器應(yīng)準(zhǔn)備齊全，監(jiān)視管段安裝在進(jìn)、回清洗管支線上，汽包和清洗箱內(nèi)安裝標(biāo)準(zhǔn)試片。

6 清洗工藝步驟

①臨時(shí)系統(tǒng)試運(yùn)，水沖洗及水壓試驗(yàn)，水壓試驗(yàn)壓力為0.6MPa。

②系統(tǒng)水沖洗及預(yù)熱循環(huán)：首先用除鹽水沖洗臨時(shí)系統(tǒng)，然后整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行除鹽水沖洗，并且分組沖洗至出水透明濁度<10mg/L，電導(dǎo)率基本不變?yōu)橹?，沖洗時(shí)同時(shí)投加熱蒸汽升溫并且測試加熱器。

③升溫：水沖洗后清洗泵進(jìn)行系統(tǒng)循環(huán)，并投入混合式蒸汽加熱器，將系統(tǒng)升溫至80°C。

④脫脂：用1%JX—1中性除油劑進(jìn)行脫脂，維持溫度80°C～90°C，循環(huán)8～12小時(shí)，每小時(shí)分析一次PH值，并記錄系統(tǒng)流量、壓力、溫度。

⑤脫脂后水沖洗：脫脂結(jié)束排放完后，用除鹽水沖洗至PH<8.5，無酚酞堿度時(shí)即可結(jié)束。

⑥加熱升溫及預(yù)緩蝕：水沖洗結(jié)束后，一臺(tái)清洗泵運(yùn)行進(jìn)行系統(tǒng)循環(huán)，并投入溫合式蒸汽加熱器，將系統(tǒng)升溫至60°C加入緩蝕劑、助溶劑及高價(jià)鐵離子腐蝕抑制劑，溶液濃度為：0.5%～0.6%檸檬酸1號(hào)緩蝕劑+0.2%～0.3%NaF+0.15%～0.2%高價(jià)鐵離子腐蝕抑制劑，預(yù)緩蝕時(shí)間為一小時(shí)。

⑦酸洗：開啟加熱器，將水升溫到80°C時(shí)加入4%～5%檸檬酸，4%酸洗促進(jìn)劑，3%的潤濕劑，同時(shí)加入氨水調(diào)節(jié)PH值在3～3.5之間，維持溫度在85°C～90°C，循環(huán)清洗6～10個(gè)小時(shí)，每小時(shí)記錄一次PH值，酸濃度、鐵離子（Fe3+和Fe2+）濃度。當(dāng)鐵離子濃度和酸度無明顯的變化時(shí)，即為酸洗結(jié)束。酸洗中應(yīng)嚴(yán)格控制Fe3+的含量<300mg/L。酸洗結(jié)束后，取出循環(huán)藥箱中的腐蝕試片，立即用水沖洗。用PH值9.5的氨水浸泡3分鐘后取出，放干燥器內(nèi)，稱重后計(jì)算腐蝕速度。

⑧酸洗后沖洗：酸洗后排酸采用無油無塵，純度為99%以上的氮?dú)忭斔?；然后用除鹽水沖洗置換并且底沖洗至出水∑Fe<50mg/L結(jié)束。酸洗廢液加入4%氫氧化鈉中和到PH值6～9之間排放。

⑨漂洗：為防止酸洗后活化的金屬表面產(chǎn)生二次銹蝕，在酸洗水沖洗后應(yīng)進(jìn)行漂洗，采用0.3%檸檬酸+0.2%檸檬酸1號(hào)緩蝕劑+0.2%酸洗促進(jìn)劑+1%的潤濕劑+氨水調(diào)節(jié)PH值在3～3.5的漂洗液，在70～80°C下漂洗2小時(shí)，當(dāng)漂洗液中∑Fe≥300mg/L時(shí)用除鹽水置換至∑Fe<200mg/L，并且氨水調(diào)PH值在9～10之間。

⑩鈍化：加入300mg/L～500mg/L聯(lián)氨，控制保持溫度在85°C～95°C之間，循環(huán)6～10小時(shí)，鈍化期間每二小時(shí)測PH值、N2H4濃度一次、溫度一次。鈍化結(jié)束后用氮?dú)忭敵鲡g化液。在中和槽內(nèi)用酸中和PH值至6～9，加入少量對苯二酚并爆氣處理聯(lián)氨，達(dá)標(biāo)后排放。

化學(xué)清洗要求：脫脂、酸洗、漂洗、鈍化時(shí)，每2小時(shí)必須放空排氣一次，以防氣塞，而使藥液充滿空間。清洗時(shí)應(yīng)維持循環(huán)流量大于100m3/h，以維持流速0.1～0.3m/s。

7 清洗后應(yīng)做的工作

①進(jìn)入汽包拆去節(jié)流孔板，取出腐蝕指示片，清掃汽包內(nèi)部，并恢復(fù)正式墊圈。

②拆除臨時(shí)配管、設(shè)備及隔斷系統(tǒng)的堵板。恢復(fù)正式生產(chǎn)配管連接處的工作。

③鍋爐給水管線連接，排污管線的連接，減溫水連接若有化學(xué)清洗以外的管線，須水沖洗后連接。

④過熱蒸汽管線的連接，若有化學(xué)清洗范圍以外的管線須在蒸汽吹掃后進(jìn)行連接。

⑤以上工作結(jié)束后，從汽包頂部加入無油無塵純度>99%以上的氮?dú)膺M(jìn)行防銹蝕保護(hù)，維持氮壓0.05Mpa。

⑥鍋爐干燥后，高壓系統(tǒng)進(jìn)行安全閥的整定工作。

⑦現(xiàn)場放空、排汽時(shí)液體全部回入清洗箱，由車間指定位置排放。

8 清洗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

①被清洗金屬表面清潔，基本上無殘留氧化物和焊渣，無明顯金屬粗晶析出的過洗現(xiàn)象，無浮銹并表面形成良好的鈍化保護(hù)膜，無二次銹蝕和點(diǎn)蝕。

②腐蝕指示片測量的平均腐蝕速度≤8g/（m2.h），腐蝕總量≤80g/m2。

參考文獻(xiàn)：

[1]《石油化工乙烯裂解爐和制氫轉(zhuǎn)化爐施工技術(shù)規(guī)程》.石化行業(yè)SH/T3511-2007.

[2]《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》.電力行業(yè)DL/T794-2001.

[3]齊魯石化烯烴廠新建2臺(tái)10萬噸裂解爐操作維護(hù)手冊.

[4]齊魯石化烯烴廠新建2臺(tái)10萬噸裂解爐工藝系統(tǒng)流程圖.