2 工艺物料泄漏的处理

工艺物料泄漏的处理

日期|2025.08.20

生产装置在长期运行过程中,水冷器难免会出现工艺物料泄漏,影响装置正常运行,甚至迫使系统停车,造成极大经济损失。易发生物料泄漏的水冷器通常以碳钢材质为主,主要原因是其换热壁腐蚀穿孔,导致工艺侧和循环水侧由高压区漏至低压区,产生泄漏。由于泄漏对循环水系统及生产装置影响极大,我们将从泄漏的成因、危害、判断查漏方法以及泄漏后的处理措施几个方面进行总结分析。




一、 工艺物料泄漏成因

1、工艺侧物料对水冷器换热壁的腐蚀

多半工艺侧物料介质为弱酸性介质或夹带有少量酸性气体,对碳钢材质水冷器腐蚀较快,直接将水冷器换热壁腐蚀穿孔,造成泄漏。


2、循环水对水冷器换热壁腐蚀穿孔

a、 循环水不进行缓蚀处理或处理不当,循环水水体对水冷器换热壁造成腐蚀穿孔。

b、 对运行 10 年以上的水冷器,水冷器已到了使用寿命,虽然循环水中加入缓蚀阻垢剂能有效控制腐蚀,起到较好的缓蚀作用。但并非水冷器就因此不会产生腐蚀,长期的使用也会造成水冷器腐蚀穿孔。


3、水冷器工艺质量因素

水冷器的制造、检修质量差,造成物料泄漏的现象也常常出现。焊接质量不过关,以及没有进行热胀或胀管不严,浮头水冷器密封垫的材质型号以及安装问题都会引起水冷器在使用中发生泄漏。


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二、 工艺物料泄漏危害

1. 有机物料的泄漏

当有机物质泄漏至循环水中时,会引发微生物大量繁殖和藻类快速滋生。这导致水体产生腥臭味,颜色变为黄褐色或深褐色,并可见大量絮状或鹅毛片状悬浮物漂浮其中。同时,微生物的大量滋生严重污染旁滤池滤料,使其过滤效果显著下降,表现为旁滤池出口浊度与进口浊度几乎持平,甚至高于进口浊度。此外,整个系统的生物粘泥量上升,这些粘泥沉积在水冷器内部,最终降低了换热效率。

另外大多数微生物都会对金属产生腐蚀,硫酸盐还原菌会对金属(铁)产生较大的腐蚀,被腐蚀下来的铁离子在氧气作用下氧化生成 Fe(OH)3 沉淀物。Fe(OH)3为黄色或褐色沉淀物,会造成循环水颜色加深,导致浊度升高。

另一方面微生物藻类本身具有光的散射作用,增大浊度。当泄漏产生时,微生物数量会急剧上升,金属腐蚀加重,循环水中的总铁就会大幅上升,浊度也会上升,达正常值的1 倍以上,如内蒙古某煤制甲醇项目换热器泄漏,甲醇及硫化氢气体泄漏至循环水中,循环水生物粘泥量上升幅度较大,最高至 15ml/L,水池表面有明显漂浮物,总铁和浊度均高于控制指标。


2. 酸性物料泄漏

导致循环水 pH 降低,引起总铁升高,水呈现淡红棕色,系统腐蚀速率直线上升。


3. 碱性物料泄漏

循环水pH上升,甚至会出现“白水”现象。系统结垢趋势明显,水冷器换热效果下降。

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三、 工艺物料泄漏判断和查漏

1. 判断系统是否有泄漏可以从物理方法和化学方法判断。

  • 物理方法为,观察循环水水色、气味和水池水面状况。

  • 化学方法为,监测循环水pH,浊度,总铁和COD,氨-氮,油含量等变化。


2. 当判断循环水系统产生泄漏时,应及时进行查漏工作。

  • 采用先总管后支管的方式测定循环水进出口的pH、浊度和 COD 等含量,缩小查找范围,最后锁定单台水冷器;

  • 查找出的泄漏设备应立即从系统中切出或堵漏,如确实无法切出的,应尽量让其循环回水就地排放,避免影响其它换热设备和整个循环水系统。

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四、 工艺物料泄漏后的处理

  1. 有机物料泄漏

a)有机物料泄漏会为微生物来提供营养源,促使微生物大量的繁殖,因此杀菌工作尤为重要,循环水日常杀菌主要靠含氯或氯溴类氧化性杀生剂,有机物料的泄漏将消耗大量氧化性杀菌剂。有机物料的泄漏将消耗大量氧化性杀菌剂,造成循环水实测余氯检测值偏低或者无法检出。此时应加大氧化性杀生剂的投加量,投加后实测循环水余氯需达到 0.3-0.7ppm,并且维持该浓度2 小时以上。


b) 在使用氧化性杀菌剂的同时,需配合使用异噻唑啉酮类非氧化性杀菌剂,有机物料的泄漏对非氧化性杀菌剂杀菌效果不会产生影响,因此非氧化性杀菌剂在有机物料泄漏时可作为日常杀菌首先药剂。当然为防止微生物对非氧化性杀菌剂产生抗药性,应使用 2-3 种非氧化性杀菌剂交替使用。


c) 阻垢缓蚀剂选型和投加,也需根据现场物料泄漏情况及实测腐蚀率进行配方优化和调整,一般都加量为正常运行的 2-3 倍。


2. 酸碱物质泄漏首先应加大排污和补水量,稳定控制 pH 值,尽量避免盲目加酸碱中和。

当泄漏水冷器无法隔离或堵漏,且泄漏量较大时,可根据循环水总碱度和pH值,适当进行加酸和加碱处理。当然,必须根据循环水数据严格计算并控制加酸加碱量,防止过量投加。漏点消除后,也可对系统进行化学清洗和预膜工作。水冷器是循环水系统的重要组成部分,其泄漏会直接导致循环水水质严重恶化,从而危及企业的安全生产。

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五、结束语

我们必须重视循环水的日常管理,以及水冷器的制造质量和检修质量。掌握了泄漏判定和查找方法,就能及时发现系统泄漏点,迅速切换出泄漏的水冷器,通过生物粘泥剥离和化学清洗预膜来改善水质,恢复水冷器的换热效率。这为装置的安、稳、长、满、优运行,实现装置二年一修甚至三年一修打下基础。