锅炉管酸洗是一种有效的除垢手段,主要用于去除锅炉管内壁上的氧化铁皮、垢层等物质,恢复管道内壁的光洁度,提高锅炉的热效率和运行安全性。以下是关于锅炉管酸洗的详细介绍:
一、酸洗的原理
酸洗是利用清洗剂在水中离解出氢离子(H+),使锈垢、水垢与H+反应而溶解。主要的化学溶解反应如下:
MeO+2H+=Me2++H2OMeCO3+2H+=Me2++H2O+CO2↑式中,Me2+泛指金属离子。在上述垢层的溶解过程中,H+离子起主要的作用。但除此之外,酸根的存在对水垢和锈垢的溶解也有一定的影响,有时还是关键性的。
二、酸洗剂的种类及特点
常用的锅炉管酸洗剂包括盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸、氨基磺酸等,它们各自具有不同的特点和适用范围:
盐酸:
特点:离解度大,酸性强,溶垢速度快,能在低温、常温下清洗。
适用范围:适用于清洗各类污垢,但对普通不锈钢和铝及合金材料有较强的腐蚀性,因为氯离子的存在会破坏钝化膜,诱发小孔腐蚀。
硫酸:
特点:浓硫酸具有强氧化性,能使铁钝化,但不具备溶垢作用;稀硫酸(浓度一般在15%以下)不挥发,清洗现场不会产生酸雾,溶锈、溶垢速度相对较慢。
适用范围:适用于去除氧化铁一类的垢物。
硝酸:
特点:硝酸盐溶解度较大,对铁锈、铜锈、各类污垢都有较好的去除作用;具有氧化性,可使不锈钢自钝化,几乎不对不锈钢造成腐蚀。
适用范围:适用于清洗不锈钢表面的污垢,但对低碳钢有强烈的腐蚀性,必须选用可靠的缓蚀剂。
氢氟酸:
特点:是一种弱酸,但有很强的溶解氧化铁的能力;是溶解硅的唯一有效的酸洗剂。
适用范围:适用于清洗含有硅的垢层。
氨基磺酸:
特点:是一种弱酸,与碳酸盐和氢氧化物等类的水垢反应比较强烈,对钙盐的溶解度非常大,但对铁等氧化物的溶解能力较弱。
适用范围:适用于清洗碳酸盐水垢,是唯一可用作镀锌金属表面清洗的酸。
三、酸洗前的准备工作
检查锅炉状况:清洗前,应检查锅炉的焊接、铆接等部位是否有泄漏情况,受压元件是否有腐蚀现象等。
确定清洗范围:根据检查结果,确定需要清洗的锅炉管段和范围。
配制酸洗液:根据水垢的性质和厚度,选择合适的酸洗剂,并按照规定比例配制酸洗液。同时,应加入适量的缓蚀剂,以减少对锅炉管的腐蚀。
四、酸洗的方式
酸洗方式分为静态浸泡和动态强制循环两种:
静态浸泡:酸洗时不靠外力使酸液流动,而是利用酸洗时产生的气体和酸液浓度的变化,来达到扩散和搅动的目的。这种方式对锅炉造成的腐蚀较小,但容易造成锅炉管内酸液浓度不均,影响清洗效果。
动态强制循环:用泵使酸液在系统中流动。这种方式能克服静态浸泡方式的缺点,但酸液流动会使金属腐蚀速度增大。
因此,一般都采用静态浸泡和动态强制循环相结合的方式,以获得较好的除垢效果。
五、酸洗的操作步骤
以盐酸清洗为例,操作步骤如下:
系统冲洗:在酸洗前,应对锅炉管系统进行冲洗,以去除表面的污垢和杂质。
注入酸洗液:将配制好的酸洗液注入锅炉管系统,维持循环,并加热到所需温度(盐酸最高温度为60℃)。
循环清洗:边循环边加入所需的缓蚀剂和浓酸量,继续按拟定的清洗回路进行大流量的循环清洗,并定期倒换清洗回路。酸洗持续的时间一般为4~6小时,但应根据化学监督的结果来判断酸洗的终点。
排出废液:当清洗至酸液中全铁含量和酸度基本稳定时,应退出监视管进行检查。若监视管已清洗干净,再循环1小时左右,即可结束酸洗。这时,用除盐水顶排废液,并进行水冲洗。
后续处理:冲洗至排出水的电导率、pH值和全铁含量达到规定标准后,进行漂洗、钝化等后续处理。
六、酸洗后的注意事项
中和处理:酸洗后,应立即进行中和处理,以防止残留的酸液对锅炉管造成腐蚀。
彻底冲洗:中和结束后,应彻底冲洗锅炉管系统,以清除残余的水垢和酸液。
检查锅炉状态:酸洗后,应认真检查锅炉管的状态,如除垢效果、有无腐蚀等,并将检查结果详细记录。
七、酸洗的安全措施
防止爆炸:在酸洗过程中,严禁吸烟或取用明火,以防氢气爆炸。
个人防护:操作人员应穿戴好防护用品,如耐酸手套、防护眼镜、防护服等。
应急处理:应制定应急预案,准备必要的应急设备和药品,以应对可能发生的紧急情况。
总结来看,锅炉管酸洗是一种有效的除垢手段,但需要根据实际情况选择合适的酸洗剂和清洗方式,并严格遵守操作规程和安全措施,以确保清洗效果和锅炉管的安全运行。