浅谈工业清洁剂的适用性

2016-11-15

现代化工与能源等工业设备及部件采用了多种结构材料,除普通使用碳钢外,还大量使用不锈钢及部分使用钛、铜、铝等材料。选择了合适的工业清洁剂不仅对工业设备可以起到清洁的作用,还有起到对设备的保护作用,但是若是对工业清洁剂的选择不恰当的话,不仅对工业设备起不到清洁的作用,有可能严重的还会对设备造成毁坏。现在,我们一起来了解一下工业清洁剂的适用性。

  

  

  1.设备化学清洗引起损伤1.1空冷器铝翅片酸洗侵蚀某石化工厂芳烃联合装置有较多空冷器,碳钢管内走烃,管外铝翅片通过风机鼓风散热。经长久运行,铝翅片上沉积尘垢油腻,影响冷却效果,需喷淋清洗,曾采用5%HCl+Lan826+表面活性剂或5%HNO3+Lan826+表面活性剂;虽基本8邑去除表面尘垢油污,但铝翅片并不光亮,为此在上述清洗剂中再加少量HF.经喷淋,固然铝翅片表面“焕然一新”,但仔细观察铝翅片已严峻侵蚀,有的甚至薄如纸片。

  

  

  1.2钛铜复水器化学清洗与侵蚀某石化厂乙烯装置采用海水冷却的复水器,原用黄铜管束,后因侵蚀泄漏改用钛管束,壳体为原碳钢,两侧水室或封头仍用原黄铜复层。管程走海水,壳程走蒸汽,经一阶段运行,壳程沉积含硅的氧化铁垢需要清洗,某公司采用10%HNO3+0.5%HF+固体缓蚀剂。缓蚀剂只能避免钢壳体的侵蚀,而不能减缓HF对钛管的侵蚀,可将酸洗时间控制<1h,但多次酸洗钛管仍会减薄。管程走海水基本无垢,但厂方要求再对管程清洗,用清洗过壳程的酸液对钛管本来没有必要钝化,但施工职员自作主张用亚硝酸钠(加氨水调pH)钝化,这样不仅药品?良费,而且因加氨的亚6肖酸钠对水室内壁复合的铜会造成腐蚀,还有可能诱发SCC.经及时制止,排除钝化液,再用净水反复冲刷,才避免事故。

  

  

  1.3铜冷却器化学清洗及侵蚀某石化厂空调系统由铜冷却器与碳钢管道等组成,因结垢冷却效果差,用4%柠檬酸铵,85~90℃清洗,发生铜管穿孔泄漏,后经焊补恢复使用。一年后因结垢,再次泊车清洗,为了安全,采用10%氨基磺酸+Lan826,并用该厂副产50℃热水配酸洗液,为彻底清除厚垢,清洗时间延续了8h,结果发生铜管泄漏,分析原因可能是清洗时间过长,原有泄漏处铜焊出缺陷,除垢暴露造成泄漏。也可能是酸洗温度超过60℃,氨基磺酸分解天生酸性硫铵,而引起侵蚀。

  

  

  1.4电厂锅炉过热器酸洗与开裂某电厂锅炉过热器蛇管部门由18-8不锈钢制造,大部门由CrMo钢制造,采用3%柠檬酸+0.2%若丁缓蚀剂清洗,70~100℃,浸泡24h,试车时发生不锈钢管开裂,经斜目与电镜分析,是因为CI-引起的SCC.国产若丁组成中含有50%NaCl,这是引起SCC的根本原因。

  

  

  1.5加氢裂化换热器酸化与开裂某石化厂加氢裂化有两台18-8不锈钢制造的高压换热器,因沉积油焦碳垢需清洗,根据某单位清洗碳钢换热器焦碳垢经验,采用95%浓硫酸(w为98%)+5%浓硝酸~为98%)进行清洗,历年来经3次清洗,前两次清洗正常,开车无异常现象,但第3次酸洗时经20min因反应剧烈休止酸洗,用碱中和,再用纯水大量冲刷。


  但开车不久,一台换热器排污管口断裂,引起燃烧。

  

  

  对两台换热器抽芯检查,通过金相、电镜与能谱分析证实为由CI-、S-诱发引起的SCC,破裂原因是因为经多次浓H2SO4浓HNO3清洗,换热器底部死角莉皂冲刷彻底,从而造成H2SO4+Cl-在垢层中浓缩而引起SCC,也可能由含CI-的连多硫酸诱发的SCC.[page]

  

  

  1.6PTA不锈钢/钛加氢反应器碱洗与开裂某石化厂PTA装置加氢反应器由美国引进材质为三层复合(碳钢+304L+钛),但钛复层未采用焊接结构,而使不锈钢焊缝暴露于工艺介质中。该反应器介质为PTA+H2+H2O,温度275℃,压力6.8~7.3MPa,为进步Pd/C催化剂活性,需不按期进行不泊车碱洗,采用5%NaOH(后改为1%NaOH),温度275℃,时间1h.经5年运行后开罐检视发现不锈钢焊缝共u处开裂19条裂纹,经补焊次年大修又发现多条裂纹。经分析属于穿晶和沿晶混合型的SCC,很可能是因为高温碱洗造成的SCC.

  

  

  1.7PTA不锈钢设备系统碱洗与开裂另一石化厂PTA装置加氢反应器由日本引进,采用钢+304L+钛三层复合,投运18年更换。近年由美国引进采用钢+304L两层复合,因为扩能,Pd/C催化剂机能受到影响,需按期用碱洗进步其活性,延长使用寿命。因为碱洗是在不泊车状态下进行,与正常出产的压力(7.2MPa)温度(282℃)相同,并不是仅对加氢反应器一台设备,而串连了其余17台设备进行系统碱洗。这些设备除几台钛制外,大多为304L制造的结晶器、离心机、母液槽等。碱洗采用1.5%NaOH.固然加氢反应器尚未发现碱脆,但存在隐患。问题是其后面的不锈钢设备陆续发现了SCC,如离心机简体挡板发生龟裂脆断,金相与能谱分析证明为CI-引起的穿晶SCC,见图1.母液槽在汽液界面上泛起SCC网状裂纹,为止被迫更换。几台结晶器的不锈钢搅拌浆叶也发现了SCC.分析碱洗采用的NaOH含有的NaCl为0.04%。固然碱洗液中含少量CI-,可能有减缓碱脆的作用。但碱洗后,虽经纯水冲刷,总难免残留少量的CI-,在投运后设备内壁沉积PTA浆料垢,在垢下CI-浓缩造成了不锈钢氯脆。

  

  

  1.8钛冷却器管子氢氟酸酸洗侵蚀某石化机修厂为重制一台钛冷却器,将原设备拆卸下来的结垢钛管酸洗利用,但因采用HNO3+HF溶液清洗,HF含量超过5%,而使3000余根钛管中**清洗的300余根钛管不同程度发生了全面侵蚀与浮雕状侵蚀。

  

  

  1.9搪瓷设备钢夹套酸洗氢鼓泡引某厂搪瓷夹套设备对夹套内水垢用盐酸清洗发生了瓷面龟裂,爆瓷破坏。主要系酸洗缓蚀剂缓蚀效率低与按捺渗氢能力不高,致使酸洗产生的氢原子向钢内部渗透渗出,在搪瓷与钢基体之间复合成氢分子,形成很高内压,而使搪瓷爆瓷。

  

  

  2.几种材质与清洗剂及助剂组合引起失效的讨论2.1不锈钢与氯化物、高温碱等清洗液发生SCC主要是奥氏体不锈钢(尤其是敏化的),在常用的化学清洗液中有可能产生SCC,主要有各种氯化物水溶液、含氟水溶液、高温NaOH、NaOH+硫化物水溶液、H2SO4和硫酸盐、HNO3+HF、HNO3+HCI+HF和HSO4+氯化物水溶液等。



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