張風芝   

關鍵詞：結垢、積泥、殼程、管程、循環量、垢樣分析
1  美克化工循環水系統工藝簡介
1.1  美克化工循環水系統主要為甲醇制氫裝置、甲醛裝置、維美乙炔裝置、BDO裝置、THF裝置、空分空壓及冷凍裝置等提供循環冷卻水。
1.2  工藝技術路線：采用逆流式鋼筋混凝土結構機械通風組合冷卻塔四槽,系統為敞開式；在系統運行過程中，對循環冷水進行過濾、防垢、緩蝕、殺菌消毒等處理措施。
1.3  工藝流程：本系統主要為甲醇制氫裝置、甲醛裝置、乙炔裝置、BDO裝置、THF裝置、空分空壓及冷凍裝置提供循環冷卻水；循環冷卻水系統主要由冷卻水用水設備、冷卻塔、集水池、循環水泵、旁濾設備、加藥設備、加氯設備及相應管網組成。系統工藝流程如下

2異常情況
2010年7月1日，接到通知維美乙炔裝置在大檢修過程中，反映E505、E506換熱器有結垢現象，我們現場查看維美乙炔裝置E505、E506換熱器的具體情況如下：
2.1  E505、E506換熱器基本情況：
2.1.1  維美乙炔裝置E505、E506換熱器殼程為循環水，管程為物料側。
2.1.2  E505、E506換熱管外壁積泥較多，且換熱器循環水進口積泥比出口多。換熱器外殼內壁光滑無積泥。
2.1.3  積泥較軟，手摳即掉，且積泥下面換熱管外壁有腐蝕現象。
2.2  在現場同維美乙炔裝置工藝操作了解的基本情況：
2.2.1  E505、E506循環量的控制是靠換熱器的進口閥調整，出口閥全開
2.2.2  E505、E506循環水進口溫度25～26℃，出口溫度為28～29℃.（此控制溫度下出現結垢的可能性很小）
2.2.3  E505、E506進出口均未設壓力表、流量計，不能判定換熱器循環水準確壓力和流量情況。
3  原因分析：
3.1 循環水補充水水質情況見下表
項目 單位 數量
1 色度 度 <5
2溶解固形物 毫克/升 306
3 渾濁度 NTU 0.13
4 臭和味 無
5 二氧化硅 毫克/升 12.26
6 游離二氧化硅 毫克/升 3.2
7 鈣離子 毫克/升 28.6
8 鎂離子 毫克/升 12.7
9 氯化物 毫克/升 47.5
10 硫酸鹽 毫克/升 68
11 氟化物 毫克/升 0.3
12 碳酸鹽 毫克/升 0
13 重碳酸鹽 毫克/升 135.9
14 硝酸鹽 毫克/升 5.99
15 亞硝酸根 毫克/升 0.12
16 總堿度 毫克/升 106.4
17 總硬度 毫克/升 123.2
暫硬度 毫克/升 
永久硬度 毫克/升 
18 鈉離子 毫克/升 53.1
19 PH 8
20 電導率 微歐姆/厘米
21 化學耗氧量 毫克/升
25 氨 毫克/升 0.07
26 鐵 毫克/升 <0.05
27 銅 毫克/升 <0.00058
從補充水水質情況來看，補充水水質情況很好，排除補充水水質原因。
3.2  從積泥較軟，手摳即掉的現象來看，E505、E506出現的現象不是鹽垢，而是粘泥沉積，如果是鹽垢，手摳不掉，比較堅硬。
3.3  積泥生成的原因初步考慮可能一是新疆庫爾勒屬于多風沙氣候，尤其在春季風沙天氣較多，外加廠區植被覆蓋率較低，為系統積沙積泥創造了客觀條件；二是循環水流速較慢造成粘泥、泥沙沉積。造成流速過低的原因，我們分析一方面原因可能是循環水走的是殼程，使通流面積突增，流速降低；另一方面可能在循環量的調整上，我們認為調整進口閥是造成其流速降低和沉積的重要原因，即循環水進入換熱器后壓力突降，也是對進口積泥比出口積泥多的合理解釋。
3.4  另據了解空壓及冷凍裝置、甲醇制氫裝置、甲醛裝置、BDO裝置、THF裝置所有循環水走管程換熱器均無此現象，也無結垢現象，只是填料碎片比較多，且均堵塞在換熱管的下半部，由于空壓及冷凍裝置無循環水走殼程的換熱器，甲醇制氫裝置、甲醛裝置、BDO裝置、THF裝置循環水走殼程的換熱器未拆檢所以未能了解具體情況。
3.5  為了獲得科學依據，我們把垢樣及時送往化驗室及水處理劑廠家進行分析，結果結論如下：

從垢樣分析結果來看完全驗證了我們的前期判斷
4  總結及建議
4.1  改變E505、E506循環量的調整方式，由調整入口，改為調整出口，建議最低循環量不能小于最小設計值，避免流速小于沉積流速。
4.2  大檢修后循環水進行清洗預膜時將先進行粘泥剝離。
4.3  正常運行時避免或減少物料及風機潤滑油的泄漏，切斷粘泥生成的誘因，且一旦有泄漏應及時投加殺菌劑及粘泥剝離劑，將粘泥剝離過濾出系統。
4.4  對于吸水池連通渠處格柵設計缺陷造成循環水系統中填料碎片較多的問題，雖然循環水的格柵已經經過改造，但不能保證完全沒有填料碎片漏入系統，另外格柵改造前漏入系統的填料碎片有可能積存在管網系統內，隨系統開停車有可能被沖擊起來進入換熱器。另據了解有的換熱器從投產至今在今年大修時才進行第一次拆檢。建議所有循環水走管程的換熱器，大修時最好全部拆檢，以便及時把堵塞的填料碎片清理出換熱器，避免影響換熱器的水力條件，為減少工作量，可只拆換熱器進水口的封頭。