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物理與化學(xué)方法下循環(huán)水換熱器查漏分析的方法
煤化工裝置可以通過定期排查換熱器進(jìn)出口的常規(guī)項(xiàng)目的水質(zhì)指標(biāo)，建立循環(huán)水換熱器泄漏的數(shù)據(jù)庫，以下是小編搜集的一篇探究循環(huán)水換熱器查漏方法的論文范文，歡迎閱讀借鑒。
1前言
通過對煤化工裝置循環(huán)水換熱器查漏方法的綜述，概括出常用的分析檢測手段，為高效快速查漏提供方法支持。循環(huán)水換熱器查漏可以從物理方法和化學(xué)方法兩個(gè)方面考慮。本文主要結(jié)合近幾年的生產(chǎn)實(shí)際，總結(jié)常用的換熱器查漏的分析方法，以便對今后的分析工作提供指導(dǎo)。
2換熱器查漏分析方法
2.1物理方法
(1)顏色。通過人眼觀察循環(huán)水顏色變化，判斷泄漏。例如：
煤氣化裝置的黑水廠房換熱器泄漏后，循環(huán)水塔池中水樣顏色明顯由土黃色變?yōu)楹谏７枷銦N類物質(zhì)泄漏后最明顯的特征是水質(zhì)變紅。在投加非氧化性殺菌劑之后，循環(huán)水顏色恢復(fù)正常，但若漏點(diǎn)不切除，根據(jù)泄漏量的多少，循環(huán)水的顏色在不等的時(shí)間又會(huì)變紅[1].
(2)氣味。通過鼻子聞嗅工藝裝置區(qū)或循環(huán)水的氣味，判斷泄漏。例如：液化氣在常溫常壓下以氣體的狀態(tài)存在，因此發(fā)生泄漏后其中的含硫化合物有臭雞蛋氣味。混合芳烴泄漏后，裝置現(xiàn)場有濃烈的汽油味。
(3)氣泡。通過觀察循環(huán)水中的氣泡，判斷泄漏。例如：甲醇泄漏入循環(huán)水中，在水中有積累作用，是促使真菌迅速繁殖的營養(yǎng)劑，從而提供了足夠的纖維酶，促使甲基纖維素的合成。因此循環(huán)水中產(chǎn)生了大量細(xì)小稠密的白色泡沫[2].
(4)濁度。通過檢測循環(huán)水換熱器進(jìn)出口的濁度，判斷泄漏。例如：煤氣化裝置的洗滌水常夾帶煤粉或煤灰，換熱器易磨穿泄漏。黑水或灰水泄漏后，水質(zhì)的濁度變化明顯。
(5)懸浮物。通過檢測循環(huán)水中懸浮物的多少，判斷泄漏。例如：
MTP裝置的烴類物質(zhì)泄漏進(jìn)入循環(huán)水，會(huì)促使循環(huán)水中微生物的繁殖，產(chǎn)生生物粘泥，水質(zhì)的懸浮物增多。氣化裝置的黑水廠房換熱器泄漏后，水中的懸浮顆粒物增多。
2.2化學(xué)方法
(1)酸堿度。當(dāng)泄漏的物料有明顯的酸堿性，例如液氨、氫氧化鈉、硫酸、鹽酸、胺液或酸性氣等，可以利用pH值來檢測換熱器進(jìn)出口的變化來判斷泄漏。例如：脫鹽水站的硫酸儲(chǔ)罐中硫酸泄漏進(jìn)入脫鹽水，脫鹽水的PH迅速下降。硫回收裝置的含硫化氫、氨氮含量高的“酸性水”汽提部分換熱器發(fā)生泄漏后，在最初階段表現(xiàn)為堿度、pH值上升，但泄漏一段時(shí)間后，循環(huán)水中的硫細(xì)菌將循環(huán)水中的硫化物轉(zhuǎn)化為硫酸，硝化細(xì)菌將循環(huán)水中的氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝酸。循環(huán)水的堿度、pH值均會(huì)下降，COD上升。
(2)余氯.當(dāng)含有硫化氫、二氧化硫、氨等酸性物質(zhì)泄漏進(jìn)入循環(huán)水時(shí)，循環(huán)水中的二氧化氯會(huì)與這些酸性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，二氧化氯的消耗量就會(huì)增加，在投加量不變的情況下，余氯值會(huì)下降或檢測不出。當(dāng)汽油或潤滑油泄漏進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)，余氯也會(huì)下降較快。因此通過檢測換熱器進(jìn)出口的余氯，進(jìn)出口值差異較大的，可判定為泄漏。
(3)二氧化硅。當(dāng)循環(huán)水或爐水泄漏進(jìn)入蒸汽凝液系統(tǒng)時(shí)，二氧化硅含量就會(huì)陡增。因此，可以通過排查蒸汽凝液系統(tǒng)的二氧化硅含量，判斷是否有循環(huán)水泄漏。
(4)氨氮。通過檢查水中的氨氮含量，判斷泄漏。例如：當(dāng)液氨泄漏進(jìn)入循環(huán)水中，初期水質(zhì)的PH、氨氮顯著上升。后期二氧化氯加入量變化明顯，余氯偏低，總鐵升高。泄漏量達(dá)到一定程度時(shí)，水體中帶有氨味。
(5)化學(xué)需氧量(COD)。通過檢測換熱器進(jìn)出口或上下水的COD,可以判定換熱器是否有漏點(diǎn)。循環(huán)水中COD通常在100mg/L以下，當(dāng)烴類、醇類等有機(jī)物質(zhì)工藝物料泄漏進(jìn)入循環(huán)水，會(huì)造成循環(huán)水的COD大幅升高。MTP裝置的E-60311A換熱器泄漏時(shí)的數(shù)據(jù)變化。
(6)水中油。當(dāng)芳烴、汽油或油冷器的潤滑油泄漏進(jìn)入循環(huán)水，水體中的油含量會(huì)陡增。甚至有時(shí)可以通過肉眼觀測到，鼻子聞到。因此通過分析油冷器中循環(huán)回水中的油含量，可以判定換熱器是否有漏點(diǎn)。循環(huán)水中通常會(huì)有5.0mg/L以下的油含量，空分裝置的121-E07油冷器泄漏時(shí)，進(jìn)出口的循環(huán)水中油含量達(dá)到10-80mg/L,切除漏點(diǎn)后，系統(tǒng)恢復(fù)正常。121-E07油冷器進(jìn)出口的水中油數(shù)據(jù)變化。
(7)總有機(jī)碳(TOC)。COD和TOC都是反應(yīng)有機(jī)物質(zhì)的含量，因此在MTP、PP裝置排查換熱器有無有機(jī)物質(zhì)泄漏時(shí)，也可以分析水中TOC來判定，且總有機(jī)碳分析儀的樣品分析時(shí)間比COD快速消解儀短的多。
(8)水中有機(jī)物。當(dāng)醇類物料泄漏進(jìn)入循環(huán)水，會(huì)引起水中醇類含量增多，濁度、COD、TOC、異氧菌、總鐵、生物粘泥量等水質(zhì)指標(biāo)都會(huì)超標(biāo)。當(dāng)明確工藝物料為醇類時(shí)，也可以使用氣相色譜法分析水中高級醇或水中醇來判定換熱器的泄漏。當(dāng)烴類物料泄漏進(jìn)入循環(huán)水，會(huì)引起水中烴類含量增多，濁度變大，COD和TOC都會(huì)升高。
當(dāng)明確工藝物料為烴類時(shí)，也可以使用氣相色譜法分析水中烴類來判定換熱器的泄漏[3].
(9)腐蝕速率。工藝介質(zhì)泄漏后，循環(huán)水系統(tǒng)初期表現(xiàn)PH、余氯、濁度、油含量、COD或氨氮等指標(biāo)異常，時(shí)間長時(shí)泄漏介質(zhì)會(huì)被水中微生物所消耗，細(xì)菌迅速繁殖，細(xì)菌的代謝產(chǎn)物及其所粘附的泥沙形成了危害更大的生物粘泥。生物粘泥附著的地方，將成為垢下腐蝕的部位。因此在循環(huán)水中懸掛與換熱器相同材質(zhì)的掛片，通過分析掛片的腐蝕速率，可以佐證泄漏的判斷。
MTP裝置的換熱器泄漏期間，在一循循環(huán)水的模擬換熱器、塔池、吸水池三個(gè)地方懸掛掛片，碳鋼、黃銅材質(zhì)掛片的腐蝕速率均出現(xiàn)2-9倍的超標(biāo)。
(10)微生物工藝介質(zhì)泄漏后，一般情況下水中微生物如細(xì)菌、異氧菌的個(gè)數(shù)也會(huì)有大的變化。但由于細(xì)菌、異氧菌分析的時(shí)間較長，因此一般不做為查漏分析的手段。但可以作為判定工藝介質(zhì)泄漏強(qiáng)弱的依據(jù)之一。MTP裝置的換熱器泄漏期間，在一循循環(huán)水的回水管路上取水樣，分析水中的異養(yǎng)菌出現(xiàn)1-9倍的超標(biāo)。
(11)有機(jī)可燃?xì)狻TP裝置的物料多是有機(jī)可燃物。當(dāng)乙烯、丙烯等氣態(tài)烴類物料泄漏時(shí)，循環(huán)水中出現(xiàn)較多黃色乳化狀漂浮物，水質(zhì)濁度超標(biāo)、COD超標(biāo)、余氯檢測不出。由于乙烯、丙烯等氣態(tài)烴類不溶于水，易從水中揮發(fā)出來。因此可以采用揮發(fā)性有機(jī)氣體檢測儀檢測循環(huán)水塔池格柵處的可燃?xì)夂浚焖倥袛喱F(xiàn)場是否發(fā)生泄漏，再用氣相色譜儀進(jìn)行定性分析，判斷泄漏介質(zhì)組分。
3結(jié)束語
循環(huán)水換熱器查漏分析的方法很多，也在不斷更新，有時(shí)一種分析手段不能確定泄漏，可以幾種方法聯(lián)合使用確定漏點(diǎn)。煤化工裝置可以通過定期排查換熱器進(jìn)出口的常規(guī)項(xiàng)目的水質(zhì)指標(biāo)，建立循環(huán)水換熱器泄漏的數(shù)據(jù)庫，摸清換熱器泄漏的規(guī)律、類型，介質(zhì)的性質(zhì)，并建立一種快速查漏方法，可以避免或減少換熱器泄漏后對水質(zhì)的沖擊，水質(zhì)惡化后對換熱器的腐蝕。
參考文獻(xiàn)：
[1]張鴻,高峰,胡雍,陳焱.循環(huán)水換熱器泄漏的判斷與處理[J].石油化工安全環(huán)保技術(shù),2007(23)：49-51.
[2]盧飛,賀成艷.淺談甲醇廠循環(huán)水系統(tǒng)泄漏入微量甲醇的分析及處理[J].山東化工,2011(40)：82-83.
[3]尹光耀.乙烯裝置循環(huán)水換熱器快速查漏方法的應(yīng)用[J].河南化工,2010(13)：58-58.
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