化工系统氧气管道化学清洗及脱脂工艺.pdf

CleaningWorld2023年6 月实用技术第3 9卷第6 期洗世清文章编号：16 7 1-8 90 9（2 0 2 3）6-0 0 0 7-0 0 3化工系统氧气管道化学清洗及脱脂工艺刘杰，帅辉，谢柏庆（杭州杭氧压缩机有限公司，浙江杭州311305)摘要：化工系统中氧气管道的制造、运输、储存和安装不可避免地会产生油脂、油漆、清洁剂、氧化皮、焊渣、润滑剂及各类颗粒物等。这些杂质，特别是油脂的存在，可能会给整个生产系统的正常开车留下安全隐患，甚至造成严重爆燃事故，对设备尤其是人员安全构成严重威胁。开车前的化学清洗可以有效地去除这些油脂和其他残留杂质，达到工作所需的清洁度，对于开车后的安全生产具有重大的意义。关键词：氧气管道；脱脂；酸洗；吹扫中图分类号：TE96文献标识码：A0引言氧气管道脱脂清洗是确保氧气管道安全运行的重要前提。氧气和高速运转的油脂或其他杂质之间的摩擦可能会引起爆燃，因此，在安装氧气管道及其组件之前，必须对其进行脱脂清洗，去除管道及其组件中的油脂及其余杂质。氧气管道脱脂清洗是工程管路施工完成后，在投入使用前必须完成的一个重要步骤。涉氧管道的清洗方法主要有化学清洗和物理清洗，而脱脂则是化学清洗的重要方法之一。1管道脱脂的安全规定（1）脱脂适用于天气晴朗、户外和户外环境，以确保通风良好。（2）在氧气管道脱脂过程中，应去除脱脂以外的所有物质，去除所有易燃易爆物质，划分特殊工作区。无关人员不得入内。（3）在氧气管破裂时，有关人员应采取适当的安全措施，并配备特殊防护用品。当空气中危险物质浓度超过50 g/m时，工作人员必须戴上防毒面具。（4）除虫剂使用说明。除虫剂应存放在密闭的桶内和防雷仓库内。仓库必须通风良好，新鲜干燥。分散剂的使用应合理，各分散剂不得混合，不得与酸或固体碱接触（5）氧气管脱脂安全规程。对氧气管进行脱脂时，应首先根据工作环境、管径和污物采取相应的脱脂措施。除湿时，氧气管不得有湿度，除湿前必须先清洗明显污染和腐蚀的管道。（6）拆卸后制造的零部件的注意事项。拆卸后，由专业人员检查部件，合格后可进行下一步工作。合格的脱脂机必须关闭喷嘴以防止进一步污染。2脱脂前准备工作（1）脱脂方案的比例。通常，用于减压管道的解决方案是酸和碱。对于氨基酸系统中的管线，管线的材料是冷碳钢，脱脂化学溶剂必须选择3%的碳酸酯溶液。化学品混合物完成后，应单独储存在化学品容器中，并应设置化学品警告标志。（2）确认脱脂范围和准备工作服。在脱脂之前，必须确认脱脂范围以及脱脂系统体积，并在此基础上选择合适的脱脂设备和适量碱性化学体积。确定剥离范围后，必须根据剥离线路的容量选择剥离设备。（3）分拆工艺方案和设备布置。分拆设备选型完毕之后，应结合现场实际布置事先确定分拆工艺方案以及设备布置方案。分拆设备的布置和工作者简介：刘杰（198 6-），男，工程师，毕业于浙江工业大学过程装备与控制工程专业，现从事压缩机设计工作。收稿日期：2 0 2 3-0 2-13。?8清洗世界第6 期具的连接应按照设备布置进行，并且要符合分拆流程图的要求。3管道系统回路循环脱脂流程3.1脱脂回路完整性检查和泄漏性检查根据脱脂系统的设备布局，连接脱脂系统、设备、管道和工具，形成完整的闭环，并根据工艺流程图检查整个电路的完整性。因为脱脂是碱性的，如果泄漏会造成环境污染因此，在拆卸之前，必须对50 0 kPa压力下拆卸的系统进行泄漏试验，以确保整个系统没有泄漏。脱脂是一项危险的工作，可能造成人身伤害和环境污染，因此必须进行线路完整性检查和泄漏检查。3.2分拆步骤（1）将淡水注入脱脂系统，排出空气，保证系统充满液体，然后启动泵并建立循环。（2）打开加热器，使整个系统均匀加热至6 0。整个脱脂作业均保持在6 0。（3）达到工作温度后，启动药品注射泵，向系统注入3%的碳酸钠解吸液。确保脂质在循环的所有分支、设备和取样点中循环。流量计、温度计和厚度实时检测流量情况，从而确保电路的流量。（4）每隔2 h在系统底部打开排气阀，清除排气管内的油脂。同时，操作支泵，通过过滤器将碱溶液排出主电路后回收。（5）每2 h取样一次，以确定取样液体的碳氢化合物含量。当碳氢化合物含量不再增加时，停止加热和停止循环。3.3脱脂后加固脱脂循环停止后，确保高位排气阀打开，所有排气阀打开，通过排气歧管排出液体废物储液罐中的除油碱溶液。将进气管道连接至高点排气阀。保持系统的正压(50 10 0 kPa)以完全清除系统中剩余的化学脱脂溶液。排水结束后，将淡水注入系统以强化系统。清理后的废物和液体必须倒入废物储存箱。液体废水必须在专门设施中运输，以便单独处理，不能随意排放。3.4脱脂验收标准在脱脂周期内，在取样点检测到的碳氢化合物数量不再增加时，可对该系统进行清洗和冲洗。对于清洗液取样，如果pH值为6 8，碳酸钠溶液小于5ppm，T S S（固体悬浮液）小于 10 0 ppm，则脱脂合格。如果取样液不符合上述标准，则必须重复脱脂循环，直至符合合格标准。4脱脂后系统保存拆卸和清洗后，系统应保持设备和管道清洁。特别是，对于碳钢设备和管道，不仅要清洁，还要保护它们免受锈蚀。有三种常见的防锈蚀处理类型可以根据工程要求进行选择。（1）防锈剂应用于管道，如VPCI-337及相关产品。但是，应当指出，某些管道系统需要大量内部清理，并且不允许使用防锈剂。（2）干燥系统，使用干燥气体（如氮）在系统内干燥吹扫，直至露点为-2 5，氧含量小于2%，关闭所有阀门以关闭系统电源。（3）系统充满氮气，系统加压99%纯氮气。排除系统中的空气后，关闭所有阀门，确保系统的正压为50 10 0 kPa。由于用于脱脂的化学品是碱性溶液，因此在操作过程中可能存在人身伤害和环境污染的风险。因此，排雷行动必须考虑到安全和环境要求。化学加工区周围必须安装临时洗发水和安全淋浴，距离潜在危险源不到15m，并且必须有明显的标志，以便操作人员能够迅速找到它们。化学品储存区和临时安装区应设置路障或屏障。个人防护设备（PPE）和化学品安全说明（MSDS）应在化学品储存区周围张贴。只有经授权的人员才能进入该地区。拆封作业区应在表观区内设有紧急出口和出口标志。脱脂操作开始后，必须启用并严格执行隔离和锁定程序。不许任何人进入行动区。产生的液体废物化学品必须按照当地的安全和环境条例及时处理5化学清洗的步骤和监测分析5.1碳钢材质氧气管道的清洗冲洗、水压试验和渗漏试验旨在清除管道中的灰尘、沉积物、金属氧化物和其他松散的污物；也可以检测已清除管线中是否存在泄漏点。冲洗时，需用高压清洗设备冲洗，压力约保持在6 bar，将管内的杂质清洗干净，直至冲洗管末端流出的水清洁无颗粒。脱脂则是去除所有有机物质，尤其是各类油脂，如油、石墨、防锈油等。在配管中，以确保配管的清洁，并符合设备和配管的正常作业要求。将除雾剂添加到清洗站的液体分发罐中，按比例混合，充进清洗设备的管内进行清洗，时间在8 h左右。第3 9 卷刘杰等.化工系统氧气管值化学清洗及脱脂工艺清洗的同时还必须检查脱脂剂的浑浊程度。如果脱脂液浓度低于1%，则必须清除现有脱脂剂并重新配置。脱脂后用水清洗的目的是去除管道内清洗后脱脂的油脂和其他松散的污物；为拆解奠定基础。使用高压清洗设备进行冲洗，压力约保持在6 bar，直到管道中的油脂和杂质被清除，冲洗管道末端的水流干净，没有泡沫和颗粒。剥离的目的是用酸与锈蚀（FeO、Fe,O 3、Fe;O4等）反应。以及生产可溶解物质以去脱脂物的焊装。脱脂是整个化学清洗过程中的一个关键步骤。根据管道的腐蚀程度和材料确定变形公式。在剥离过程中可以选择不同的添加剂。为了防止脱壳过程中氢离子（H）和三价铁氧体（Fe3+500mg/L）腐蚀管道，有必要在脱壳系统中添加抑制剂和还原剂等添加剂。干燥清洁水，加入脱胶准备的脱胶产品。在拆解过程中，应定期进行取样分析和废水处理。当系统中两种相邻酸浓度变化小于0.1%时，铁离子含量基本平衡，脱附结束。剥离后用水清洗的目的是去除管道中酸洗后脱脂的污物、锈蚀和杂质，为冲洗做好准备。使用高压水清洗工具进行冲洗，压力约保持在6 bar，直至冲洗管内脱脂的污物、锈蚀和杂质得到清理，冲洗管末端流出的水清洁无颗粒。冲洗的目的是获得低浓度剥离溶液与管道内新形成的表层锈蚀的化学和电化学反应，以产生溶解物质，消除表层锈蚀。漂流是中和和钝化之前的一个关键阶段。为了防止设备在冲洗过程中被氢离子（H*）和三价铁离子（Fe3+500mg/L）腐蚀，在冲洗系统中还需要添加一定量的抑制剂以及还原剂。将洗涤水抽出并注入为冲洗准备的冲洗液中。在冲洗过程中，定期取样分析和定期排放废水。当系统中两种相邻冲洗液浓度变化小于0.1%，且铁离子含量小于2 0 0 ppm时，可进行冲洗。5.2不锈钢材质氧气管道的清洗冲洗水以去除管道中的灰尘、沉积物、脱落的金属氧化物和其他松散的污物。冲洗时应使用高压水清洗工具进行冲洗，水压约保持在6 bar，清除不锈钢管道内松散的杂质。脱脂则是去除管道中残留的有机物质，尤其是各类油脂，如石墨、机油和防锈油等，必须保证安装时管道内部的洁净程度，从而满足系统的正常工作要求。将脱脂剂倒入清洗池中，按比例加入，均匀混合，反复擦拭。清洗的同时还必须检查清洗液的浑浊程度，一旦发现变化，出现了浑浊状态，应尽快清除清洗池中的脱脂剂，再重新配置。脱脂后用水清洗的目的是清洗管道中脱脂残留物。管道破裂后，用大量的水冲洗。当流出管道的洗涤水是干净的时，水洗可以完成用无油压缩空气（或氮气）吹，干燥管内，并用清洁塑料布包裹管或零件，以确保管道洁净，防止二次污染。6结语综上所述，随着现代企业工业化程度不断的提高，企业在工艺、运行方面的安全性要求也越来越高，安全、可靠、完善的氧气管道系统才能与之匹配。化工系统中大多数输送的氧气纯度都超过了99.99%，由于氧气的强助燃性，若氧气管道内部残留有油脂或其他杂质，管道内壁便可能会和残留的油脂或杂质发生摩擦，达到点火条件，甚至引发爆炸，对设备和人身的安全构成严重威胁，也对企业财产造成重大的损失。所以在涉氧工作之前，对氧气管道进行规范的化学清洗和脱脂工艺流程，彻底去除污染物，达到工作所需的清洁度，对企业的安全生产具有重大的意义。参考文献：1GB502352010，工业金属管道工程施工规范 S.2GB502362011，现场设备、工业管道焊接工程施工规范 S.3 SH/T3501一2 0 2 1，石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范 S.4王万荣.化工装置中氧气管道的设计和施工问题的探讨 .小氮肥，2 0 0 9(0 7):7-9.5 杨晓萌.管道脱脂在氧气及高压氮气管线施工中的应用 J.石油化工建设，2 0 15,3 7(0 1):8 5-8 8.6张卫华.氧气管道及配件的脱脂工艺 .煤矿现代化，2 0 0 7(0 3):51+8 5.7张洪伟.化工装置中氧气管道设计及安装要点分析.氮肥技术，2 0 15，3 6(4):5-11.8姜淼.氧气管道安全措施及现场施工问题浅谈 .山东化工，2 0 16,45(18):110-111,115.9邱伟.氧气管道施工策略研究 .中国设备工程，2018(04):144-145.10关和夫，门仓茂，宋祥寿.氧气管道的设计施工要领 .深冷技术，198 1(0 2):16-2 3.11陈光利.浅谈氧气管道安装注意事项 .特钢技术，2009(04):54-56.