Способ очистки паровых котлов

 

Изобретение относится к химическим способам очистки отложений с внутренней поверхности трубного пространства и может использоваться для промывки паровых котлов, например, в производствах аммиака. Сущность изобретения заключается в проведении очистки путем щелочения водным раствором, содержащим 5% Na₃PO₄ и 5% Nа₂СО₃, при 90°С 5 ч, отмывки демводой, промывки раствором, включающим 5% хлористого аммония и 5% соляной кислоты с ингибиторами коррозии при 50°С 5 ч, отмывки демводой, пассивации 1%-ным раствором NaNO₂ при 50°С 4 ч. Изобретение обеспечивает 100%-ную очистку аппаратуры. Достигается снижение длительности процесса очистки и агрессивности промывного раствора.

Изобретение относится к химическим способам очистки отложений с внутренней поверхности трубного пространства и может использоваться для промывки паровых котлов, например, в производствах аммиака.

Известны способы химической очистки паровых котлов от накипи: - включающий обработку 5%-ным раствором ортофосфорной кислоты при pH 2 и 70^oC, затем 5%-ным раствором соляной кислоты, ингибированной 0,3%-ным раствором уротропина, с содержанием 5% хлорида аммония, при 70^oC и циркуляции со скоростью не менее 0,5 м/с в течение часа. При 3 - 5-кратном повторении обработки поверхности этими растворами достигается полная очистка внутренней поверхности труб паровых котлов от накипи толщиной 1 - 1,5 мм состава, %мас.: CaO - 36,1, Al₂O₃ - 21,7, Fe₂O₃ - 3,9; SO^--₃ - 24,3; SiO₂ - 4,5, прочее - 9,2 [1. Выбор технологии химической очистки труб от отложений сложного состава. Плисскин Г.И. Ж. "Энергетик". М., 1984, N 6, с.31-32]; - путем разрыхления отложений щелочным раствором при 90^oC и последующей отмывки водой, промывки 5%-ной соляной кислотой, содержащей ингибиторы коррозии, включающие уротропин, отмывки водой и пассивации [2. Химические очистки теплоэнергетического оборудования/ Под ред. Моргуловой Т.Х. - М., Энергия., 1969, с.101 - прототип].

Недостатками указанного способа являются длительность процесса очистки, агрессивность промывного раствора по отношению к поверхности очищаемого металла, недостаточная степень очистки.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа очистки паровых котлов растворами измененных составов и концентраций при уменьшении температуры, обеспечивающих полную очистку аппаратуры, снижение длительности процесса очистки и агрессивности промывного раствора, использовав доступное сырье.

Поставленная задача решается тем, что очистку паровых котлов осуществляют путем разрыхления отложений щелочным раствором при 90^oC, отмывки водой, промывки 5%-ной соляной кислотой, содержащей ингибиторы коррозии, включающие уротропин, отмывки водой и пассивации, по способу, щелочной раствор содержит 5% Na₃PO₄ и 5% Na₂CO₃, кислота ингибирована 1% уротропина, 0,02% каптакса и 0,1-0,2% В-2 и включает 5%-ный раствор хлористого аммония, промывку кислотой проводят при 50^oC посредством циркуляции по трубному пространству со скоростью 1,0 м/с, а для отмывки используется обессоленная вода.

Указанный эффект в предлагаемом способе, по сравнению с прототипом, достигается за счет увеличения в промывочном растворе ионов хлора в форме менее агрессивной по отношению к металлу, способных образовывать с отложениями водорастворимые соли.

Внутренняя поверхность паровых котлов в процессе эксплуатации покрывается плотной накипью толщиной 1,5-2 мм в виде слоев белого и коричневого цветов, состоящих из смеси оксидов, сульфатов, фосфатов кальция и магния (белый слой) и окислов железа (коричневый слой). Эти соединения относятся к труднорастворимым соединениям, для химического удаления таких отложений необходимо, чтобы композиты промывного раствора образовывали с составляющими накипи достаточно устойчивые и растворимые в воде соединения, были недефицитными и недорогими, не разрушали поверхность очищаемого оборудования. Наибольший эффект растворения указанных отложений достигается при использовании растворов соляной кислоты с ингибиторами коррозии. Для полного удаления отложений по известному способу за меньший промежуток времени потребуется увеличить концентрацию соляной кислоты или повысить температуру промывного раствора, что вызывает разрушение оборудования за счет повышения агрессивности промывного раствора.

Предлагаемый способ очистки паровых котлов осуществляется следующим образом. Для очистки собирают схему для циркуляции промывного раствора по замкнутому циклу: емкость, насос, трубчатка котла, емкость. Циркуляцию проводят со скоростью 1 м/с. Отложения разрыхляют щелочным раствором, содержащим 5% Na₃PO₄ и 5% Na₂CO₃ при 90^oC и pH 10-12 в течение 5 ч, затем раствор сливают, систему промывают обессоленной водой до pH 7-8. Закачивают 5%-ную соляную кислоту, ингибированную 1,0% уротропина, 0,02% каптакса и 0 - 0,2% В-2 и доводят содержание хлористого аммония в ней до 5%. Циркуляция этим раствором продолжается в течение 5 ч при 50^oC. Затем раствор сливают, систему промывают обессоленной водой до нейтральной реакции (pH 6-7). Пассивацию осуществляют 1%-ным раствором Na₂CO₃ при 60-70^oC в течение 4 ч. Эффективность очистки оценивают по результатам визуального осмотра поверхности трубок котла. Длительность очистки включает время на щелочение и кислотную промывку. Скорость коррозии металла котла в промывном растворе определяют потенциостатически.

На основании проведенных испытаний установлено, что предлагаемый способ позволяет достичь более высокой степени очистки паровых котлов от отложений, сократить время на промывку за счет применения циркуляции в сочетании с заявляемыми реагентами, способными образовывать с отложениями растворимые соли, снижает коррозионную активность промывного раствора поддержанием температурного режима при наличии ингибирующих добавок и ионов хлора в форме менее агрессивной по отношению к металлу.

Формула изобретения

Способ очистки паровых котлов от отложений путем разрыхления щелочных растворов при 90^oC, отмывки водой, промывки 5%-ной соляной кислотой, содержащей ингибиторы коррозии, включающие уротропин, отмывки водой и пассивации, отличающийся тем, что щелочной раствор содержит 5% Na₃PO₄ и 5% Na₂CO₃, кислота ингибирована 1,0% уротропина, 0,02% каптакса и 0,1-0,2% B₂ и включает 5%-ный раствор хлористого аммония, промывку кислотой проводят при 50^oC посредством циркуляции по трубному пространству со скоростью 1 м/с, а для отмывки используется обессоленная вода.