由于很多方面的原因,激光半焊板式換熱器設備等和管道線路線中都會產生很多如結焦、油污垢、水垢、沉積物、腐蝕產物、聚合物、菌類、藻類、粘泥等污垢。然而工作時產生的這些污垢會使設備和管道線路失效,裝置系統會發生生產下降,能耗、物耗增加等不良情況,污垢腐蝕性特別嚴重時還會使流程中斷,裝置系統被迫停產,直接造成各種經濟損失,甚至還有可能發生惡性生產事故。
高壓水射流清洗換熱器屬于物理清洗方法,與傳統的人工、機械清洗及化學清洗相比,有諸多優點:清洗成本低、清洗質量好、清洗速度快,可拆板式換熱器而且不產生環境污染,對設備沒有腐蝕。近年來我國高壓水射流清洗技術發展比較迅速,水射流工業清洗的比重在大中型城市及企業已接近20%,并且以每年10%左右的速度增長,可謂方興未艾。
1、板式換熱器配件以離子或分子狀態溶解于水中的雜質危害
a、鈣鹽類 在水中的主要構成有Ca(HCO3)2、CaCl2、CaSO4、CaSiO3等。鈣鹽是造成換熱器結垢的主要成分。其中,CaSO4是一種質硬、結晶細密的水垢,結構松散,附著力小,是一種比較松軟的泥渣,從水中分離出來的具有流動性,即使附著在受熱面上也容易清除。
b、鎂鹽 在水中的主要構成有Mg(HCO3)、MgCl2、MgSO4等。鎂溶解在水中后,在受熱分解后生成Mg(OH)2沉淀,Mg(OH)2也是泥渣式水垢。溶解在水中的MgCl2、MgSO4,在水pH<7時,由于水解作用會造成金屬壁的酸性腐蝕。
c、鈉鹽 主要構成有NaCl、Na2SO4、NaHCO3等。NaCl不生成水垢,但在水中有游離氧存在,會加速金屬壁的腐蝕;Na2SO4的含量過高,會在蒸發器后的附件上結鹽,影響安全運行;水中的NaHCO3在溫度和壓力的作用下會分解出NaCO3、NaOH、CO2,會使金屬晶粒受損。
2、溶解氧氣體的危害
在原子次序表上,鐵的電位在氫之上,在不含氧的中性水中,系統金屬表面的鐵原子失去電子成二價的離子(Fe-2e→Fe2+),Fe2+離子和水中的OH-離子在靜電引力作用下結合[Fe2++2OH-→Fe(OH)2],并在水中建立下列平衡:
Fe2++2OH-=Fe(OH)2
當水中有氧氣存在時,Fe(OH)2被進一步氧化成不溶性的氫氧化鐵沉淀出來:
4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3↓
由于Fe(OH)3沉淀,使陽極周圍的鐵離子轉入水溶液,加速了腐蝕的進行。
從上面的反應可以看出,水和氧是受腐蝕的必要條件,陽極部位是受腐蝕的部位,陰極部位是腐蝕生成物堆集的部位。當腐蝕在整個金屬表面基本均勻地進行時,腐蝕的速度就不會很快,所以危害性不大,這種腐蝕稱為全面腐蝕。當腐蝕集中于金屬表面的某些部位時,則稱為局部腐蝕。局部腐蝕的速度很快,容易銹穿,坑蝕在換熱器中是常見的局部腐蝕,所以危害性很大。
3、以膠體狀態存在在的雜質對換熱器的危害
a、鐵化合物 主要成分是Fe2O3,它會生成鐵垢。當水中含有鐵化合物較多時,水常呈黃色。
b、微生物 由于空調冷卻循環水的水溫、溶解氧、營養物等對微生物提供了有利于繁殖的條件,微生物將大量滋生繁殖。微生物來源于土壤和空氣中,冷卻循環水的溫度較高時,經過冷卻塔曝氣,含氧量增加,在水中往往投加磷酸鹽等藥劑,正好是微生物的養料,冷卻塔又大都設于露天,日光照射利于藻類生長,微生物的繁殖不但阻塞板片通道,有時還會堵塞管路,還會使金屬腐蝕。
c、污泥 冷卻循環水中的污泥,來源于空氣中的塵土及補充水中的懸浮物??諝夂退趯α鹘粨Q過程中,大量空氣在塔內接受循環水噴淋,使塵土進入水中,逐漸沉積在流速較低的換熱器中。
d、粘垢 主要是微生物的分泌物與水中泥沙、腐蝕產物、菌藻殘骸粘結而成,它們常常附著在換熱器壁面上,產生各種有機酸,這種酸也會引起腐蝕。