115 高炉软水密闭循环系统化学处理探讨

2019-03-11 19:03:00 zixun
高炉软水密闭循环系统化学处理探讨 【摘要】 用化学药剂对高炉软水密闭循环系统进行碱洗、酸洗及预膜处理,从而 加强设备防腐蚀、改善传热效果及延长设备使用寿命。 【关键词】化学药剂;软水密闭循环系统;碱洗;酸洗;预膜 Discussion on Chemical Treatment of Closed Circuit Soft Water Circulation System of Blast Furnace 【Abstract】 in order to strengthen corrosion-proof,improve heat transfer effect and lengthen service life of the equipment,alkali rinsing,acid rinsing and passivation treatment are made with chemical reagents in the closed circuit soft water circulation system of blast furnace. 【Key words】 chemical reagent; closed circuit soft water circulation system; alkali rinsing;acad rinsing;passivation 1 前言 为加强设备的防腐蚀、改善传热效果及延长设备使用寿命,南钢新建 3#高炉配套软 水密闭循环冷却水系统在人工清扫、 水冲洗完成后, 需进一步清除管线内的污泥及浮锈, 在活化金属表面形成一层钝化膜。 根据工程进度,于 2010 年 10 月 29-30 日开始现场准备;10 月 31 日开始对循环水 系统进行了化学除油脂处理;11 月 2-3 日进行了化学除锈垢处理;5-6 日进行了化学 预膜处理, 11 月 7 日开始注入正常运行药剂转正常冷态运行处理。 软水密闭循环系统流 Page 1 of 8 程简介如图 1。 图 1 软水密闭循环系统流程图 2 工作日程及用药情况 工作日程及用药情况见表 1 表 1 工作日程及用药情况 项目 时间 阶段 药剂各称 用药量 (Kg) 10 月 29 日~30 日 前期准备 讨论清洗预膜方案与现场操作实施要求、互相配合事项 与特别注意事项,搬运药剂、确定实施时间与操作步骤。 JC-164 除油脱脂剂 150 Page 2 of 8 10 月 31 日 除油脂 JC-863 消泡剂 JC-161A 除锈垢清洗剂 25 1500 75 150 450 125 75 125 3750 75 11 月 2 日~3 日 除锈垢 JC-261 清洗缓蚀剂 PH 调节剂 JC-265A 预膜剂 JC-265B 预膜增效剂 11 月 5 日~6 日 预膜处理 JC-326 分散剂 PH 调节剂 JC-622B 缓蚀剂 11 月 7 日~9 日 正常冷态运行 XF-990 杀菌剂 3 各阶段分析数据及说明 3.1 除油脂清洗 除油脂清洗分析数据见表 2 用药名称: 加 JC-164 共 150kg, JC-863 共 25kg。 化学除油脂清洗从 10 月 31 日 17:30 开始到 11 月 1 日 8:00 结束,清洗共约 15h。加药前水系统浊度为 49.5 NTU,最高上升 到 150.1 NTU、总铁最高上升至 26.8 mg/L,除油主要是先对输水管线中存在的油脂类、 泥土焊渣类等物质,进行一次清洁的过程,从浊度及每次水样中反应出管道内泥灰类物 质较多、油脂类较少。此次除油清洗达到了其目的,效果合格。 表 2 除油脂清洗分析数据 时间 PH 浊度 NTU Ca2+ mg/L 总碱 mg/L 总铁 mg/L 电导率 us/cm 用药名称 10 月 31 17:00 日 20:00 21:30 22:30 23:00 11 月 1 7:35 日 8:05 8.63 8.91 9.03 9.04 9.05 9.08 9.07 49.5 86.18 121.09 150.3 149.66 141.9 140.6 183.85 - 215.01 - 22.78 26.85 25.09 - 1770 - 加 JC-164 共 150kg, JC-863 共 25kg。 3.2 除锈垢清洗、钝化处理 Page 3 of 8 除锈垢、钝化处理分析数据见表 3 除锈垢清洗时间为 11 月 2 日 15:00—3 日 9:00, 整个清洗时间约 18 小时, 在清洗的过程 中, 浊度从 43 NTU 最高上升到 226 NTU, 上升 5 倍多; 总铁从 0.8 mg/L 最高上升至 132 mg/L,上升 165 倍,总铁上升幅度巨大,说明管线、设备内浮锈较多,清洗效果明显, 且在清洗未期总铁、浊度波动较小,可以认定已达到清洗终点。 11 月 2 日上午 8:20 的净化补充水质比循环水质还要差,补水浊度达 43 NTU、总 铁近 5 mg/L、电导率 1890us/cm,比 9:20 取的循环水还差上几倍,说明 1 日晚上补进 水系统的补水完全好于 2 日晚上的补水,这也直接说明补水水源是不断变化的,时好时 差,据南钢相关人员介绍补到 3#高炉的净化水质不稳定。 表 3 除锈垢清洗、钝化处理分析分析数据 时间 PH 浊度 NTU Ca2+ mg/L 总碱 mg/L 总铁 mg/L 4.81 0.8 87.04 114.56 119.04 129.3 132.48 电导 率 us/cm 1890 1760 2591 2591 2655 2678 2702 2738 2771 2746 用药名称 11 8:20 补 8.86 42.99 161.07 232.84 月 水 2 9:20 8.29 13.9 200.24 日 15:00 开循环泵开始清洗 15:30 16:00 17:00 19:00 19:30 20:00 21:00 22:00 24:00 11 月 3 日 2:00 4:00 6:00 8:00 9:00 17:30 18:00 20:00 Page 4 of 8 加 入 水 池 JC-261 共 75kg , JC-161A 共 1500kg,PH 调节剂 kg 5.71 5.67 5.61 5.3 4.5 4.18 4.08 3.84 3.93 4.57 4.89 5.74 141.9 210.75 221.09 221.42 223.03 224.39 226.3 257.8 - - 194.26 263.79 补加 PH 调节剂 223.18 264.77 结束酸洗,开始换水 加入钝化剂,启动泵循环开始中和钝化处理 6.83 中和钝化结束,换水 加 JC-167 共 225kg 清洗期间挂片腐蚀率监测:见表 4 清洗过程中,挂入碳钢(A3)试片两片、黄铜、不锈钢各一片,由于水质是静置放 置过程,其中一片碳钢试片系的绳子过紧而腐蚀稍高点。 注:检测时间:挂入(2 日)15:30;取出(3 日)9:00。碳钢挂片平均腐蚀率为 1.82g/m2·h,小于标准 6.0 g/m2·h 腐蚀要求;黄铜挂片平均腐蚀率为 0g/m2·h、不锈 钢挂片平均腐蚀率为 0.002g/m2·h,都小于标准 2.0 g/m3·h 腐蚀要求,腐蚀控制属优 秀级。 表 4 清洗期间挂片腐蚀率监测 材料 前重 碳钢 碳钢 黄铜 不锈钢 21.2851 21.3651 18.6675 19.1772 重 量(g) 后重 21.1628 21.3094 18.6675 19.1771 失重 0.1223 0.0557 0 0.0001 腐蚀率 g/m2·h 2.50 1.14 0 0.002 为防浮锈团的沉积及调节好整管线的酸碱性,在第一遍水排放前就把中和钝化剂 加入密闭水系统,中和运转二个半小时后排放,这样既对水系统有了临时性的缓和又会 为下一步预膜打下基础。 3.3 冷态预膜处理 冷态预膜处理见表 5 。预膜处理于 11 月 5 日 9:00 开始到 6 日 21:00 结束,共约 36 小时。通过药剂量的控制、水质较平稳运行来控制预膜效果。预膜过程中,通过控制 很严格的 PH、浊度以及用 JC-326 分散剂以高剂量的投加,对杂质及 SS(悬浮物) 、铁 离子进行均衡、分散处理,同时利用稳定稍升的水温,系统成膜较好,于 11 月 6 日 21: 00 结束预膜,取出预膜挂片,肉眼观察其表面有一层光滑的膜,呈兰紫色,说明本次预 膜效果较好。 表 5 冷态预膜处理分析数据 时间 11 月 4 9:20 日 补水 14:25 Page 5 of 8 PH 8.67 8.08 浊度 NTU 24.57 47.52 Ca2+ mg/L - 总碱 mg/L - 总铁 mg/L 2.56 6.76 - 总磷 mg/L 用药名称 继续换水 11 月 5 日 9:15 9:20 10:30 11:00 11:30 12:00 13:20 13:50 14:30 15:00 15:30 16:20 17:00 19:00 21:00 23:00 8.25 7.1 - 45.25 - 232.81 - - 加 JC-265A 共 450kg,JC-265B 共 125kg , JC-326 共 75kg 加 PH 调节剂 开始投加预膜剂、分散剂、PH 调节剂 6.94 6.94 6.79 6.68 6.49 6.36 6.28 6.12 6.18 42.99 5.96 6.12 40.4 6.17 42.67 6.21 46.87 6.28 44.93 6.35 43.0 6.46 41.05 6.23 42.67 6.2 42.02 6.14 6.24 6.16 51.07 6.19 6.22 42.34 6.29 6.29 42.34 6.27 42.99 226.82 - 4.5 -- 178.12 195.64 186.88 167.9 162.06 160.6 148.92 138.7 138.7 129.94 - 223.82 222.82 199.84 199.84 217.83 - 11 月 6 日 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 10:00 11:00 14:30 16:00 17:00 19:25 20:00 20:50 21:00 加 PH 调节剂 加 PH 调节剂 加 PH 调节剂 210.83 - 197.84 - 结束预膜\停泵换水 4 正常冷态运行 密闭水系统于 11 月 6 日上半夜预膜结束,其中水体全部排出(包括地下管部分) , 用净化水将总个联合软水密闭循环系统冲洗一遍后, 于 7 日上午把事先准备好的软化水 与缓蚀、杀菌药剂注入水系统,开泵循环混合均匀后达到药剂的缓蚀效能。 11 月 8—9 日其水质见表 6。 表 6 11 月 8~9 日水质数据 Page 6 of 8 时间 11 月 8 日 11 月 8 日 11 月 9 日 10:40 14:40 8:00 PH 11.22 10.99 10.99 浊度 NTU 11.32 8.08 0 0 Ca2+ mg/L - 总碱 mg/L - 总铁 mg/L 0.9 - 药剂浓度 mg/L 7282.86 4988.5 356.61 正常冷态 2 天运行期间的挂片数据见表 7 表 7 正常冷态 2 日运行期间的挂片数据 重 材料 碳钢 碳钢 黄铜 不锈钢 前重 21.3314 21.1009 18.4450 18.9512 量(g) 失重 -0.0008 -0.0006 -0.0003 -0.0006 后重 21.3322 21.1009 18.4450 18.9512 监测时间:挂入(8 日)10:30;取出(10 日)10:30。所有挂片监测在静态含密闭 水系统水体中,试片表面根本看不到腐蚀的痕迹,这些说明:失重为零,并不是说完全 没有一点腐蚀,而是在高浓度药剂水体中可能成膜的重量大于腐蚀的重量,故二天来所 有挂片的重量不降反稍升,说明腐蚀控制的很理想。 5 效果评定 5.1 清洗、预膜 清洗预膜操作数据见表 8 表 8 清洗、预膜过程中的操作数据 项目 浊度 NTU 浊度 步 骤 除油脂清洗 除锈垢清洗 除锈垢清洗 预膜处理 预膜处理 初始值 49.5 43 0.8 最高值 150 226 132 NTU 总铁 mg/L 目测法 CUSO4 检验法 挂片较光滑,表面有一层均匀蓝紫色晕 出现红色时间平均为 16 秒 本次南钢 3#高炉密闭循环水装置冷态清洗、预膜基本概况,从以上进程、水质数据 反应出,除油效果合格、除锈垢效果良好(腐蚀控制优秀) 、预膜效果良好。 5.2 密闭水系统二天正常冷态运行 Page 7 of 8 药剂浓度控制理想,水质能达到标准要求,腐蚀控制较理想基本无腐蚀;11 月 9 日取的密闭系统水样异养菌为 5.6×103 个/ml,远小于 1×105 个/ml 的要求,细菌控制 良好。 Page 8 of 8
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