化学清洗工艺技术研究

摘要：随着现代化技术与信息化手段的优化和进步，社会已进入科技时代，这对化学清洗技术的发展和优化起到了良好的促进作用，化学清洗技术作为一种在石化行业与化工行业广泛应用的清洗技术，为了确保其能够取得预期的应用效果，必须充分结合实际情况，对化学清洗工艺技术展开深入的研究与分析。因此，文章首先对化学清洗工艺技术的主要作用加以明确，然后对化学清洗工艺技术的具体方式与技术指标展开深入分析，并在此基础上探讨化学清洗工艺技术具备的经济效益。

关键词：化学清洗工艺；化学清洗方式；清洗技术

化学清洗工艺技术是在工业发展背景下发展而来的一种全新工艺技术，在二十世纪七十年代中期，随着我国工业领域的高速发展与各类大形式化设备的应用，化学清洗技术在我国得到了持续发展，在机械行业与化工行业中起到了重要作用。应用化学清洗技术，不仅能够对设备及管道在建设阶段与运行过程中产生的污染物进行全面清理，还可以稳步提升设备的运转效率，延长整体使用寿命。针对不同的系统来说，化学清洗方式与清洗工艺并不完全一致，因此，在应用化学清洗工艺技术的实际过程中，必须展开更加深入的研究，确保其能够更好地发挥自身的实际作用。

1化学清洗工艺技术的主要作用

在各类新建的蒸汽管网系统与锅炉中，其在运行阶段主要有以下几个步骤：加工、运输、制造与安装等。由此可以看出，无论是蒸汽管网系统还是锅炉，其必然会产生大量的污染物，比如铁锈皮、焊渣、防锈油与尘土等物质，这些都会对其正常运转产生较为严重的影响。当前较为主流的应用方式是蒸汽吹扫，通过这种方式虽然可以清除锅炉与管线中存在的一些游离杂质与松散污物，但其对管道内部的焊渣与焊瘤等污染物质很难彻底清除，如果蒸汽系统内部存在的杂质进入汽轮机中，就会导致机叶片受到不同程度的损坏，严重情况下还会带来极大的经济损失。因此，需要采用科学合理的化学清洗方式，彻底清除其中存在的焊渣与焊瘤等污染物质，采用化学清洗工艺技术，可以在金属的表面部位形成一种钝化致密的膜，进一步延长金属管道的使用寿命。对于一些大型的石化设备来说，其在进行使用之前也要进行必要的化学清洗，从而在缩短蒸汽吹扫时间的同时，减少整体蒸汽的使用量，为相应企业带来更高的经济效益[1]。

2化学清洗工艺技术的具体方式

在展开化学清洗的实际过程中，大多采用的是循环清洗的方式，简单来说，就在用泵对清洗液进行加压处理过后，采用管道内部循环的方式将锈蚀进行脱除处理，在进行水冲洗与系统试压过后，就要进行碱洗脱脂、水冲洗与漂洗，并在化学处理完毕后对废液进行处理。其中，进行水冲洗与系统试压的主要目的在于将系统内部存在的泥沙、积灰与金属氧化物等污垢进行处理，并对临时接管部位所产生的泄露情况展开全方位的检查，而在实际冲洗过程中应当采取高位住满、低点排放的方式，通过正反双向冲洗进一步清除系统内部存在的杂物，确保冲洗速度可以稳定控制在0.25～1.0m/s。进行碱洗脱脂的主要目的在于将系统中存在的油脂与机油等油污进行清理，还可以将被清洗系统中存在的一些物理障碍物进行清除，确保在后续酸洗过程中所采用的酸液可以直接与清洗设备和清洗管道的表面部位进行接触，从根本上促进金属氧化物的溶解，确保其能够产生更加优异的酸洗效果。在后续的碱洗过程中，要确保水能够充满整个系统之中，并适当加入一些脱脂药剂，进行循环加热后维持脱脂液碱度的平衡性。酸洗是整体化学清洗工艺技术中最为关键的步骤，通过酸洗能够与铁锈与焊渣等杂物产生一种电化学反应，进一步生成可溶性物质，而在选择清洗剂的过程中，则要充分考虑到管线材质自身所具备的特殊性，为了避免管线在进行酸洗时产生腐蚀现象，就要在酸洗时应用一定的缓蚀剂与还原剂。当前应用较为广泛的酸液主要有硫酸、柠檬酸与盐酸等，辅助药剂则是剥离剂、氨水与渗透剂等，在碱洗完毕后，要及时排出冲洗水，在系统中引入洁净水，而后将预先调制好的酸洗液引入至系统中，确保酸液浓度能维持在标准范围内。除此之外，化学清洗工艺中所采用的钝化处理，主要目的在于保证清洗完毕的金属表面可以形成磁性氧化铁保护膜，防止其中产生二次浮锈，目前应用较为广泛的钝化方式主要包括磷酸盐法、亚硝酸钠法等，如果漂洗液中三价铁离子的整体含量达到标准，就可以利用氢氧化钠对pH值进行适当调整，根据所用钝化药剂的不同，在具体的循环时间与温度方面也要及时进行调整[2]。

3化学清洗工艺的技术指标

在化学清洗过程中，主要影响因素有以下几方面内容，即清洗液浓度、清洗液种类与清洗液温度等，在正式进行化学清洗之前，要对清洗设备或是管道的具体污染程度加以明确，以此为基础确定所用的缓蚀剂、钝化剂与清洗剂，科学合理地控制好浓度、用量与时间等工艺条件。同时，腐蚀速率作为影响整体化学清洗工艺效果的关键因素，应当采用失重挂片法来测定具体的腐蚀速率，在酸洗正式开始后，在管道的仪表口部位与清洗槽内部，都应当根据清洗对象的主要材质来挂放与之对应的腐蚀挂片。在酸洗结束过后及时取出挂片，并采用清水及时进行冲洗，放置到无水乙醇中浸泡2min左右，而后进行擦干处理并放入至干燥器中。根据清洗工艺上存在的差异，采用不同的计算方式更加准确地计算出腐蚀速率。通常情况下，金属腐蚀的平均值应当低于4g/mh，而采用无机清洗剂的金属腐蚀平均值则要低于6g/mh，而在化学清洗结束过后，要保证除锈率能够维持在99%以上，确保被清洗设备的表面不会出现二次腐蚀、无镀铜现象或是点蚀现象，使表面可以形成一种更加完整的钝化膜。通过无惰性的金属置换则能够得出全新的结论，在无金属粗晶析中产生的过洗现象通常都会出现无镀铜或是无点蚀的现象，但其表面能够形成完整的钝化膜，这进一步延长了相应设备的使用寿命[3]。
4化学清洗工艺技术具备的经济效益

化学清洗工艺技术具备清洗效果良好、清洗速度快与操作控制较为简便等特征，在冶金领域、化工领域、军工领域与机械领域等工业领域中得到了十分广泛的应用，并且在近年来的发展进程中，化学清洗工艺技术逐渐成为一种独立的行业技术。在所用的化工装置中，大部分管道与设备都需要在冲洗与蒸汽重扫之前进行化学清洗，并且在实践过程中可以明显看出，如果不进行酸洗或是钝化处理，或是清洗过后达不到标准要求，就会对后续的生产运行产生极其严重的后果。举例说明，在某一个天然气净化厂中，其内部有7套天然气联合净化装置与完善的配套公用工程，年硫黄储运装置能够稳定维持在240万t左右，具备专业的硫黄外运铁道，其作为一种特大型的天然气净化厂，还设立了动力锅炉、余热锅炉、发电汽轮机与驱动汽轮机等多种设备，整体蒸汽管网系统十分复杂，这也对后续管网吹扫工作的开展产生了较为严重的影响。因此，为了进一步节约工作时间与人力资源，要提高对化学清洗工艺技术的重视程度，以此为基础对蒸汽管网展开全方位清洗，考虑到天然气净化厂中的基本管线材质，要在选择化学清洗剂时采用柠檬酸，柠檬酸在本质上属于一种弱酸，其内部并不蕴含各类有害的氯离子，对设备本体并不会产生严重的腐蚀现象，而具体的清洗温度则要稳定控制在70～90℃。在具体的工艺流程设计方面，要将天然气净化厂内部管线布置的具体情况作为基础，选择3台左右的酸清洗泵，将其当作整体清洗系统的主要动力，利用清洗泵来建立较为完善的循环清洗系统，采用切换阀门的方式进行正向清洗与反向清洗，确保能够取得预期的清洗效果。在清洗完毕后，整体天然气净化厂中蒸汽管网进行的化学清洗总共耗时为25d，在进行酸洗过后，蒸汽管网的吹扫历时45d，相对于同类化工装置的投产周期来说，整体缩短了将近30d左右，解决了4万t的蒸汽，通过化学清洗工艺技术还可以在蒸汽管道的内部形成一种保护膜，这样不仅能够延长蒸汽管道的使用寿命，还能为相应企业带来更高的经济效益，对我国工业领域的可持续发展起到良好的促进作用。
5结束语

综上所述，从具体的实践过程中可以看出，化工企业中所采用的大型装置在正式启动之前通常都会采用化工清洗工艺技术对整体管道展开全面清洗，通过这种方式，不仅能够大幅度减少后续蒸汽吹扫工作的时间与打靶次数，还可以保证设备始终维持在正常的运行状态，大幅度降低蒸汽的使用量，确保设备能够为企业创造出更加优异的经济效益与社会效益。这就需要进一步提高对化学清洗工艺技术的重视程度，并将其有效应用在各类工业领域，在保证设备运转安全系数的同时，延长设备的使用寿命。

参考文献：

[1]胡文凤,徐峰,叶步永,等.浅谈传统串油和化学清洗管路工艺[J].机械工程与自动化,2021(3):189-191.

[2]方明德.防静电服耐皂洗色牢度检测方法研究[J].化纤与纺织技术,2021,50(1):64-66.

[3]赵金.锅炉化学清洗技术研究[J].机械管理开发,2020,35(8):266-267.

作者：李晶晶 单位：驻马店职业技术学院