摘要 ：本文闡述了制堿工業(yè)中的重堿工段單法蘭液位計水箱的工業(yè)清洗，通過對單法蘭液位計水箱清洗的現(xiàn)場分析與實踐總結(jié)，研究出一種合理的清洗方案，確定了一種比較經(jīng)濟(jì)的單法蘭液位計水箱清洗方法，滿足清洗現(xiàn)場的實際要求。碳化工序是純堿生產(chǎn)裝置中較為復(fù)雜的工段，其單法蘭液位計的工藝工況尤其復(fù)雜。隨著塔內(nèi)各物質(zhì)相互變換的過程，如 CO 2 氣體的溶解與析出吸收等，NaHCO 3 的結(jié)晶反應(yīng)更是整個裝置單元所需控制的關(guān)鍵，為保證碳化反應(yīng)的有效進(jìn)行，尤其是要保證結(jié)晶反應(yīng)的，此因素極大影響著碳化轉(zhuǎn)化率的高低。控制結(jié)晶反應(yīng)的重要手段之一是控制反應(yīng)溫度，這就需要對單法蘭液位計進(jìn)行冷卻，這是導(dǎo)出熱量的主要手段，過程的控制也就是對塔內(nèi)循環(huán)水熱交換的控制程度，要求工藝設(shè)備的熱交換效率高，而水箱內(nèi)鈦管內(nèi)壁經(jīng)過長期運(yùn)行，產(chǎn)生大量的污垢，水垢很大程度制約了整個工藝的熱交換效率，采用清洗工藝對鈦管內(nèi)壁的水垢進(jìn)行清除是通常的檢修辦法。

1 設(shè)備現(xiàn)狀及結(jié)垢分析

1.1 目前設(shè)備現(xiàn)狀

我公司承攬的某純堿廠單法蘭液位計水箱鈦管清洗項目，該廠重堿工段采用氨堿法單法蘭液位計設(shè)備，冷卻水箱配置為8 個，采用了業(yè)界比較先進(jìn)的鈦冷卻管，通過循環(huán)冷卻水將塔內(nèi)的氨鹽水的溫度降低，傳熱效率大為提高，單塔減少冷卻水箱至 8 個為一組，設(shè)備參數(shù)如表 1。通過現(xiàn)場實地踏勘，在清洗之前拆卸了兩個單塔的上下水箱蓋進(jìn)行檢查，鈦管內(nèi)壁附著一層灰白色硬垢，厚度約 1~2 mm，附著牢靠且均勻，鑄鐵水箱蓋及塔體壁面有大量結(jié)疤垢塊。水箱蓋外表面銹蝕嚴(yán)重，密封面緊固螺絲為 M20×100，螺絲通體嚴(yán)重腐蝕。鈦管內(nèi)壁結(jié)垢情況見圖 1。

1.2 設(shè)備垢樣分析

單法蘭液位計配置了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，主要靠冷卻水帶走塔內(nèi)多余的溫度。在化工生產(chǎn)工藝中，循環(huán)水冷卻系統(tǒng)內(nèi)均存在結(jié)垢現(xiàn)象。堿廠循環(huán)水所用原水為當(dāng)?shù)厣顚拥叵滤V化度高，含大量鈣、鎂、鹽類，當(dāng)冷卻管內(nèi)循環(huán)水因溫度和溶解度的交替變化，這些物質(zhì)便沉積在鈦管內(nèi)壁上形成混合型污垢。其形成原因大概包括幾類 ：類，隨溫度升高鹽類的溶解度降低而析出；第二類，礦物質(zhì)膠狀物的沉淀 ；第三類，不同分散度的某些物質(zhì)固體顆粒的粘結(jié)等。

由于冷卻水內(nèi)還含有 SiO 2 ，該混合型污垢含硅酸鹽水垢。加上冷卻水補(bǔ)水夾帶的泥沙或懸浮物、塵土，加速了結(jié)垢的形成。水垢厚度達(dá)到 2 mm 時，傳熱損失約在 20% 以上。由于混合型污垢含硅酸鹽，采用普通化學(xué)清洗方法效果較差。

2 鈦材管水垢的高壓水清洗

堿廠設(shè)備在以往的檢修清洗經(jīng)歷中，檢修單位都基本都采用 20% 的 HCl 溶液對鈦管進(jìn)行化學(xué)清洗，施工安全風(fēng)險大，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，除垢清洗效果不理想。本次單法蘭液位計鈦管除垢清洗，采用高壓水清洗工藝對單法蘭液位計內(nèi)鈦管進(jìn)行清洗。按照業(yè)主方要求對 15 號塔先用高壓水工藝進(jìn)行施工，施工工序為 ：碳化單塔系統(tǒng)停車—置換、隔離—搭建清洗施工操作平臺—割斷、剝離水箱蓋螺栓—拆卸水箱蓋—鈦管高壓水清洗—驗收及復(fù)位。圖 2 所示水箱拆卸及高壓水清洗操作。