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                  施工技術資訊

                  煤氣化裝置核心設備水汽系統化學清洗

                  1方案編制依據:

                  1.1業主提供的技術資料;

                  1.2國家質量技術監督局《鍋爐化學清規則》(九九版)

                  2概述:

                  本次清洗的對象為煤氣化裝置氣化爐水汽系統,屬新建爐投用前化學清洗,垢物主要是銹垢、氧化鐵及雜物等。鑒于國內同類型氣化爐開車經驗,為防止水汽系統工藝管道內存有過多異物而在開車時造成噴嘴堵塞,業主要求在開車前進行系統循環化學清洗。為保證本次化學清洗始終處于受控、高效的狀態下進行,編制本方案。

                  3化學清洗范圍:

                  氣化爐所屬水汽系統所有工藝管道和汽包(詳見清洗管線清單)。不包括氣化爐內部管道、及與之相連的其他管線。

                  4施工條件及施工前的準備工作:

                  4.1施工條件

                  a.施工所需水、電、蒸汽、排污通道具備使用條件;

                  b.被列入清洗范圍的管線試壓結束;

                  c.清洗范圍內的儀表管路、部件均得到有效隔離;

                  d.設置清洗泵站于管線DN800-PCW1-13027-AEGA1-H5-B(詳見附圖),泵站包括:20m3藥液槽2只;流量200m3/h,揚程100m循環泵2臺(其中一臺備用);

                  e.清洗用臨時管線按附圖要求連接完畢,確認無誤并試壓合格(1.2MPa);

                  f.管道的保溫已經完成。

                  4.2施工前的準備工作

                     a.清洗循環泵試運行合格;

                  b.所需化學藥品按指定規格、數量采購到場并復檢完畢,復檢時尤其要注意檢驗鹽酸與緩蝕劑的相容性及有效性;

                  c.泵站系統自身清洗完成;

                  d.在清洗槽內的適當位置懸掛經稱重的標準腐蝕試片3片(堿洗完成后置入)及與被清洗管路同材質的樣管(作為監視循環系統內部清洗進程之用)若干段。

                  4.3公用工程系統能力:

                  a.水系統:化學清洗各階段均應潔凈的生活用水,流量應不小于100m3/h,并能保證持續供給;

                  b.動力系統:化學清洗施工過程中的最大動力負荷為380v,165kw;

                  c.蒸汽壓力為0.51MPa,輸送管道口徑為DN80;

                  d.污水處理系統:按照污水綜合排放標準(GB8978-88),BOD530 mg/L,COD150 mg/L,氨氮50 mg/L,磷酸鹽(P) 1.0。鑒于施工條件的制約,清洗后排放的廢液僅能夠做到中和處理至PH值達6—9之間,其他指標難以實現達標排放,故清洗開始前工廠的污水處理系統應能夠正常運行。廢液中和后經有關方面確認,方可向指定地點排放。

                  5.化學清洗程序:

                  水沖洗(包括冷態、熱態)堿洗水沖洗(2酸洗

                  水沖洗(3漂洗鈍化排液、中和檢查干燥封閉

                  5.2化學清洗系統試運行:

                  對清洗循環系統試漏、試壓、消除缺陷,在確認不存在工藝缺陷后,開啟主循環泵向循環系統內注水至滿,然后分別啟動主、備循環泵試運行,再次確認循環系統是否可靠、閥門是否啟閉自如、有效,必要時作相應處理。以上工作完成后轉入水沖洗階段。

                  5.3水沖洗

                  5.3.1水沖洗的目的是沖去系統中的疏松污物,減少管道內雜物淤積的可能,同時也有利于減輕酸洗的負擔。操作采用分段、變流量、變流向、間歇排污的方式,分別切換系統中各分支管路的閥門,通過局部大流量沖洗的方式,盡可能徹底地清除系統內的污物,防止大量的固體污物集中淤積于某一區域造成壅塞。沖洗時利用冷、熱水交替進行,熱水的溫度控制在6080左右,其間每60分鐘切換系統各部位閥門一次,以保證水沖洗的充分、徹底。沖洗時先用常溫水進行,直至流出系統的水的色澤、澄清度與水源相同時,排空系統中的水,然后改用熱水以同樣的方法沖洗,最后改用常溫水再沖洗一次,至目測各點排出的水中無雜物且澄清度與水源水質相同為止。水沖洗的過程預計需5—8小時。

                  5.3.2水沖洗及其后的各清洗階段的循環過程中應不定期檢查各排放點有無堵塞、各放空點有無氣室,并根據情況采取相應措施。

                  5.4堿洗(脫脂)

                  5.4.1為防止由于系統內可能存在的油脂造成局部酸洗無效,須在酸洗前對系統實施堿洗,即利用脫脂藥液中的氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉等在加熱條的件下(6080)將油脂除去。

                  5.4.2堿洗液配方

                  品名

                  規格

                  濃度(%

                  備注

                  氫氧化鈉

                  工業級

                  1-2


                  碳酸鈉

                  工業級

                  1-2


                  磷酸三鈉

                  工業級

                  0.1-0.3


                  表面活性劑

                  工業級

                  0.05-0.1


                  5.4.3堿洗的操作:

                  5.4.3.1將堿洗所需藥品事先按比例溶解于水中(在清洗槽中配制溶液)再加入到系統中去;

                  5.4.3.2配液完成后,啟動清洗循環泵推動藥液在系統中循環(期間經常切換循環方向,并結合靜態浸漬),堿洗過程中每30min測定一次系統溫度、每60min取樣分析堿洗藥液的堿度并作記錄,當堿度低于45mmol/L時,應適當補加碳酸鈉和氫氧化鈉。

                  5.4.3.3堿洗完成后,將堿洗液排放至中和槽中,加入適量鹽酸中和堿液至其PH值達9以下,排入業主事先指定的污水井中。

                  5.5水沖洗(2

                  目的為清除系統中的殘余堿液,沖洗低凹處的沉積物,并使脫落下來的固體顆粒隨水流帶出系統。本階段的沖洗需進行至少三遍,第一遍用冷水,第二遍用熱水,第三遍再換用冷水,沖洗至各排放點排出的水中無顆粒狀物質,PH值等于給水水質為止。

                  5.6酸洗

                  5.6.1目的是除去系統管道內的銹垢、氧化鐵等,以得到一個潔凈、無銹的表面。

                  5.6.2 酸洗液配方

                  品名

                  規格

                  濃度(%

                  備注

                  鹽酸

                  工業級

                  46


                  緩蝕劑

                  工業級

                  0.3


                  5.6.3酸洗溫度:常溫。

                  5.6.4酸洗時間:酸洗終點的確定以化學分析結果為準,酸洗過程中每30min取樣分析酸洗液濃度、鐵離子濃度,當相隔30min的兩次分析結果的絕對差值小于0.2%、鐵離子濃度基本趨于平衡時(或樣管內的銹垢被完全除凈后1小時)即可結束酸洗,酸洗預計需要4-8小時。

                  5.6.5酸洗過程的操作:二次水沖洗結束后,啟動清洗循環泵向系統中注水并保持循環,系統內注滿水時,向注藥槽內加入緩蝕劑,投加量為實際需要量的80%左右,當確認緩蝕劑在系統內分布均勻后,調整循環槽內液面高度至合適位置(騰出投加鹽酸的空間),加注鹽酸時應嚴格按照事先計算的比例分次進行,嚴防局部過濃,清洗槽中的液位應控制在1/31/2之間,注酸總量達到需要量的4/5時再調整并維持清洗槽液位(在2/3左右處)。鹽酸加注完畢后,再次加入緩蝕劑至最終需要量。

                  5.6.6酸洗藥液在系統內分布均勻后可采用循環與浸漬交替的方法清洗,即每隔一段時間啟泵循環,另一段時間泵停止運轉。循環時通過控制閥門使酸洗藥液在系統的各分支管內分別保證充分流動。此過程中應定時(1/h)測定鹽酸及鐵離子的濃度,并作出記錄。酸洗終點的確定以化學分析結果以及樣管內水垢的清除進程為準(預計需要6-8h)。為防止過洗,酸洗的后期應隨時監測腐蝕試片的失重狀況。

                  5.6.7酸洗廢液的排放:酸洗完畢后,將系統內的酸洗液排放到中和槽進行中和處理,中和至PH值達到6—9時再排放

                  5.7水沖洗(3

                  酸洗后用90℃左右的熱水沖洗整個系統,將酸洗過程中從管壁上脫落的固體沉淀物和殘液帶出系統外,此過程的時間應盡量短,以減輕二次浮銹的生成量,如可能,則本階段的水沖洗應盡量使用正式泵進行,以獲得盡可能大的流速。水沖洗至排出液達到中性時停止。

                  5.8漂洗與鈍化

                  5.8.1漂洗

                  5.8.1.1漂洗的目的是消除酸洗液排出后在管道內部產生的二次浮銹;漂洗溫度:80—90℃,漂洗過程中每30min左右測定一次藥液溫度和PH值,當溫度偏低時,及時通入蒸汽,PH值應控制在3.5—4之間。漂洗所需時間約3小時。

                  5.8.1.2漂洗液配方:

                  品名

                  規格

                  濃度(%

                  備注

                  檸檬酸

                  工業級

                  0.4%


                  緩蝕劑

                  工業級

                  0.3%


                  5.8.2鈍化

                  5.8.2.1鈍化的目的是使除銹后的金屬表面在一段時間內不致發生返銹。

                  5.8.2.2鈍化液配方:

                  磷酸三鈉(Na3PO4      2%

                  亞硝酸鈉(NaNO      3%

                  5.8.2.3漂洗結束時用氨水調節PH值至9左右,向溶液中加入磷酸三鈉、亞硝酸鈉進入循環,投加比例為23。鈍化時的溫度應始終保持在80以上,循環期間每30min測定溫度及PH值各一次,鈍化時間需6—8小時??赡軙r,為最大可能地將在酸洗過程中從管壁上脫落下來的固體不溶物帶出系統外,在達到鈍化目的后可開啟正式泵驅動鈍化液以大流速沖洗系統至少3小時,然后排去鈍化液。

                  注:系統循環清洗的各階段均高度關注在管道的高點和低點放空、排污,以消除氣室和壅塞現象。

                  5.9干燥

                  向系統內引入經加熱的潔凈壓縮空氣,直至各出口均呈干燥狀態止,再持續1小時可停止吹壓縮空氣。

                  6.清洗效果的檢查和質量標準

                  6.1質量標準:見國家質量技術監督局《鍋爐化學清規則》(九九版)

                  6.2檢查

                  6.2.1目視管道內壁:被清洗金屬表面無二次浮銹、點蝕和過洗現象;

                  6.2.2腐蝕試片無局部腐蝕現象,采用失重法計算清洗腐蝕率,平均腐蝕率≤6g/m2?h、腐蝕總量≤72g/m2。

                  7.安全保證體系

                  7.1化學清洗中的安全防范工作

                  7.1.1應設專人負責安全監督保障工作制定安全措施,并檢查落實執行情況,確保人身與設備安全。

                  7.1.2安全注意事項及環境管理要求

                  7.1.2.1清洗單位應根據本單位具體情況制定切實可行操作規程,鍋爐清洗前,有關工作人員必須學習并熟悉清洗安全操作規程,了解所使用的各種藥劑的特性及急救方法,并做好自身的保護。

                  7.1.2.2清洗的人員應佩帶專用標志,與清洗無關的人員不得進入清洗現場。

                  7.1.2.3清洗現場應照明充足,備有消防通信設備、安全燈、急救藥品和勞保用品。常用的急救備用藥品。

                  7.1.2.4現場應有“注意安全”、“嚴禁明火”、“有毒危險”、“請勿靠近”等安全警示牌。

                  7.1.3 循環清洗系統的安全檢查應符合下列要求:

                  7.1.3.1與化學清洗無關的儀表及管道應隔絕;

                  7.1.3.2臨時安裝的管道與清洗系統圖應相符;

                  7.1.3.3對影響安全的扶梯、孔洞、溝蓋板、腳手架,要做妥善處理;

                  7.1.3.4清洗系統所有管道焊接應可靠,所有法蘭墊片、閥門及水泵的盤根均應嚴密耐腐蝕,應設防濺裝置,還應備有毛氈、膠皮墊塑料布、膠帶和專用卡具等。

                  7.1.3.5酸泵、取樣點、化驗站和監視點附近應設專用水源和石灰粉。

                  7.1.3.6臨時加熱蒸汽閥門的壓力等級應高于所連接汽源閥門一個壓力等級,并采用鑄鋼閥門。

                  7.1.4清洗時,禁止在清洗系統上進行明火作業和其他工作。在家藥場地及鍋爐頂部禁止吸煙。清洗過程,應以專人值班,定時巡回檢查,隨時檢修清洗設備的缺陷。

                  7.1.5 搬運濃酸、濃堿時,應使用專用工具,禁止肩扛、手抱。直接接觸苛性堿或酸的人員和檢修人員,應穿戴專用的防護用品。尤其在配酸(包括使用氫氟酸或氟化物)及加氨、加堿液時,更應注意戴好防護眼鏡或防毒面具。

                  7.1.6 在配堿地點應具備自來水、毛巾、藥棉和濃度為0.2%硼酸溶液。

                  7.1.7酸液泄漏的處理:

                  7.1.7.1酸液漏到地面上時應用石灰中和。

                  7.1.7.2濺于衣服上,應先用大量清水沖洗,然后用2%~3%碳酸鈉溶液中和,最后用清水沖洗。

                  7.1.7.3酸液濺到皮膚上,應立即用清水清洗,再用2%~3%重碳酸鈉溶液清洗,最后涂上一層凡士林。

                  7.1.7.4酸液濺入眼睛里,應立即用大量清水沖洗,再用0.5%的碳酸鈉溶液沖洗并立即送醫務室急救。

                  7.1.7.5氟化鈉一旦濺于皮膚上,應用飽和石灰水沖洗。

                  7.1.8 清洗過程中,應備有如下急救藥品:0.2%硼酸溶液、0.5%碳酸氫鈉溶液、2%~3%重碳酸鈉和碳酸鈉溶液各5L、凡士林250g和飽和石灰水50L。

                  7.1.8易燃、易爆、有毒的化學藥品在存放、運輸、使用過程中應遵守有關的安全規則

                  7.1.10 禁止隨意排放廢酸液。在想除灰系統內排酸時應有相應的技術措施。排酸時應有專人監視,防止酸液外溢。

                   

                   

                        

                  需要說明的若干問題

                  一、為盡可能減少循環清洗階段管道內的雜物量,建議在分段清洗時對預制的管段開好孔、磨好坡口(即在分段清洗后不再做除焊接以外的修磨等加工),然后再實施分段化學清洗;

                  二、經過分段清洗的管段在安裝前須經有關人員逐一、仔細地檢查該管段中有無碎屑、泥沙、塵埃等雜物,如有,則必須將其除去;

                  三、正式管路的水平隆起段應在管道的上側加裝放空閥門、凹下段加裝排污閥門,以便于在循環清洗過程中放空和排污以及在清洗結束后排凈此一管段內的藥液;

                  四、安裝施工中須由有關方面提示安裝專業在管道與設備碰頭處預留接駁臨時管路及閥門的足夠空間;

                  五、用于試壓的臨時管路應按照與正式管路同樣的要求進行分段清洗、施焊和安裝。

                  六、為減少顆粒物在管道內的淤積,在循環清洗臨時管路的進出口處安裝濾網及顆粒物沉降裝置,及將清洗槽用鋼板隔開,使回流的清洗液通過溢流方式得到澄清。

                  七、臨時管路的焊接除不需探傷外,其余按正式管路的焊接方式實施。

                  八、因清洗液從管道進入汽包后面積突然加大,流速下降,有可能造成一定程度的銹垢和雜物淤積。故在管道清洗合格后需打開汽包再另行檢查,如銹垢和雜物過多,則汽包需二次清洗。


                  附圖1:清洗泵站流程示意圖


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