Сущность и назначение основных этапов очистки котлов

Способы очистки оборудования и конкретная технология ее осуществления весьма разнообразны. Однако весь процесс химической очистки можно разделить на ряд последовательно осуществляемых этапов, назначение которых в принципе одинаково, несмотря на различие применяемых реагентов, режимов очистки, её продолжительности и т.д. При этом в зависимости от конкретных условий те или иные этапы могут быть пропущены или повторены.

а) Предварительная промывка водой

Эта промывка осуществляется обычно при максимально возможной скорости движения воды. В недренируемых поверхностях она должна быть не менее 2,0- 2,5 м/сек, а в дренируемых – не менее 1,0-1,5 м/сек. Цель – удаление из оборудования случайных грубых и слабо связанных с поверхностью металла частиц отложений и посторонних загрязнений (сварочный грат, песок и т.д.) для снижения расхода реагентов и ускорения основного этапа очистки. Также предварительная водная промывка служит для удаления воздушных «пробок», которые могут образоваться в верхних петлях отдельных змеевиков, препятствуя заполнению этих змеевиков водой и промывочными растворами. Обычно, сначала проводят промывку холодной водой на сброс (по разомкнутому контуру) для удаления основной части загрязнений, а затем ведут промывку горячей водой для частичного эмульгирования и удаления маслянистых загрязнений ( до ) по замкнутому циркуляционному контуру, после чего горячую грязную воду вытесняют опять холодной водой на сброс при высоком ее расходе.

б) Предварительное щелочение (обезжиривание)

Щелочение осуществляется путем циркуляции по замкнутому контуру или кипячения при температуре около , иногда и выше (до ), раствора щелочных реагентов: едкого натра, кальционированной соды, тринатрийфосфата, аммиака или специальных детергентов ( раствора ОП-7 или ОП-10). Основное назначение - обезжиривание поверхности металла, т.е. удаление маслянистых загрязнений, обеспечивающее хорошее смачивание и проникновение вглубь отложений основного реагента – растворителя. Попутно достигается частичное удаление кремниевой кислоты, некоторое разрыхление отложений, облегчающее их растворение и удаление, а также, хотя и в незначительной степени, диспергирование и удаление из оборудования части рыхлых отложений. Скорость движения раствора при принудительной его циркуляции обычно применяется порядка до в дренируемых поверхностях и в недренируемых поверхностях нагрева. Суммарная концентрация реагентов в растворе обычно составляет .

в) Обработка отложений основными реагентами

Целью основного этапа химической очистки является растворение или диспергирование «подготовленных» предыдущим щелочением отложений.

Продолжительность операции, состав, концентрация и температура растворам определяются составом и толщиной отложений, а также основными и вспомогательными реагентами, выбранными для удаления отложений. Скорость движения среды в дренируемых поверхностях - от до , а в недренируемых . Раствор реагентов приготовляется на обессоленной воде, не содержащей активирующих анионов (хлориды, сульфаты) и накипеобразователей, лишь при использовании соляной или серной кислоты можно применить осветленную техническую воду.

Обработка отложений раствором основных реагентов может сопровождаться рядом явлений, связанных с коррозией основного металла, поэтому независимо от вида применяемого реагента необходимо в промывочный раствор добавлять ингибиторы коррозии. Также во избежание скопления в верхних частях промывочного контура «гремучей» смеси водорода и воздуха, способной взрываться, необходимо предусматривать отвод газов из котла во время очистки, а также осуществлять вентиляцию барабанов котла и аккумуляторных баков термических деаэраторов при вскрытиях перед их осмотром.

При проведении этой стадии химической очистки необходимо всеми мерами обеспечивать непрерывность процесса. Даже кратковременный перерыв может в ряде случаев вызвать выпадение из моющего раствора твердых частиц, которые при возобновлении циркуляции раствора далеко не всегда полностью снова переходят во взвешенное состояние, это особенно важно для вертикально петлевых змеевиков, в которых при большой загрязненности промывочного раствора выпавшая взвесь может полностью закупорить змеевик.

г) Удаление отработанного промывочного раствора

Цель - удаление из котла растворенных или диспергированных отложений и остатков неиспользованных реагентов. Осуществляется обычно вытеснением раствора водой. Дренирование раствора не рекомендуется, так как очищенная поверхность металла очень быстро окисляется и покрывается ржавчиной. После этого агрегат промывают водой, сначала холодной на сброс, затем горячей по замкнутому контуру и вновь холодной на сброс с максимально возможной скоростью.

д) Нейтрализация остатков реагента

Назначение данной операции - нейтрализация щелочью (каустик, сода, аммиак) возможных остатков кислых реагентов и частичное пассивирование очищенной поверхности металла. После нейтрализации из котла вытесняют щелочной раствор и промывают его водой (обессоленной или конденсатом).

е) Пассивирование поверхности металла

В большинстве случаев, особенно при очистках минеральными кислотами, очищенная поверхность металла склонна к весьма быстрому ржавлению под действием влажного воздуха во время простоя оборудования после очистки перед вводом его в эксплуатацию.

Для создания на поверхности металла сплошной защитной пленки окислов железа применяют операцию – пассивирование металла. Оно достигается путем обработки очищенной поверхности металла окислителями (создание пленки окислов типа ) или восстановителями с образованием защитной пленки магнетита. Отработанный раствор дренируют, и котел после этого водой не промывают. Если непосредственно после химической очистки котел в работу не включается, то пассивирующий раствор оставляют в котлоагрегате. Пассивирующий раствор следует приготовлять на конденсате или химически обессоленной воде, так как наличие в растворе активирующих анионов (хлориды, сульфаты) препятствует пассивированию металла. При очистке оборудования комплексообразующими реагентами (моноаммонийцитрат, трилон Б), которые сами способствуют пассивированию поверхности металла, осуществление данной операции не обязательно.