钛换热器受热面上氧化铁垢的化学清洗研究

换热器清洗方法
首先，化学清洗是一种常见的清洗方法。

在清洗换热器时，可以使用化学清洗
剂来溶解和清除换热器内部的污垢和水垢。

这种方法操作简单，清洗效果好，可以有效地延长换热器的使用寿命。

但需要注意的是，化学清洗剂可能对环境造成污染，使用时需要谨慎，并做好相关的防护措施。

其次，机械清洗也是一种常用的清洗方法。

这种方法通过使用高压水或其他机
械设备，对换热器进行冲洗和刷洗，以清除内部的污垢和水垢。

机械清洗可以彻底清洁换热器，但操作相对复杂，需要专业设备和人员进行操作，同时也存在一定的安全风险。

另外，超声波清洗是一种新型的清洗方法。

通过超声波的作用，可以将清洗剂
中的微小气泡在换热器表面爆破，产生冲击力和微流动，从而将污垢和水垢彻底清除。

这种方法清洗效果好，对设备的损伤小，但设备成本较高，适用于一些对清洗效果要求较高的场合。

最后，生物清洗是一种环保型的清洗方法。

通过使用一些生物清洗剂，可以有
效地清除换热器内的有机污垢，同时对环境影响较小。

这种方法清洗效果好，但需要较长的清洗周期，不适用于一些急需清洗的情况。

综上所述，不同的换热器清洗方法各有优劣，可以根据实际情况选择合适的清
洗方法。

在进行清洗时，需要注意安全和环保，确保清洗效果的同时，最大限度地减少对设备和环境的影响。

希望以上内容对大家有所帮助，谢谢阅读。

换热器常见清洗工艺及过程换热器是工业生产中常用的一种设备，主要用于加热或冷却流体，以实现热量的传递。

在长期使用后，换热器内部往往会积聚各种污垢，从而影响换热效果和运行效率。

因此，定期进行换热器清洗是必要的。

下面将介绍换热器常见的清洗工艺及过程。

首先，根据换热器的具体结构和材质，选择适当的清洗工艺。

常见的清洗工艺有机械清洗、化学清洗和超声波清洗。

选择不同的清洗工艺，可以根据换热器内部的污垢种类和程度来决定。

机械清洗是最常见的清洗方法之一，它通过利用水或其他介质的高速流动来冲刷换热器内部的污垢。

机械清洗可以通过高压水枪、火箭喷射装置等设备来实施。

在进行机械清洗时，需要注意控制清洗介质的流量、压力和温度，以避免对换热器造成损害。

化学清洗是利用化学试剂对换热器进行清洗的方法。

常用的清洗试剂有酸性试剂、碱性试剂和螯合剂等。

化学清洗的优点是能够有效地溶解各类污垢，但同时也存在一定的安全风险。

在进行化学清洗时，需要根据换热器的材质和污垢的性质选择合适的清洗试剂，并严格按照操作规程来进行操作，保证清洗过程的安全性和效果。

超声波清洗是一种利用超声波振动产生的微小气泡破裂的作用来清洗污垢的方法。

超声波清洗具有高效、无损伤、易操作等优点，适用于一些对换热器材质敏感的场合。

通过控制超声波的频率、波长和功率等参数，可以对污垢进行有效清除。

在进行换热器清洗时，通常需要进行以下几个步骤：1.准备工作：包括对清洗设备的检查和维护，清洗介质的准备以及安全保护措施的制定。

2.清洗介质的加热：大多数污垢在高温下更容易溶解，因此需要事先将清洗介质加热至一定的温度。

3.清洗介质的循环：将加热后的清洗介质通过换热器的进出口进行循环，以达到对换热器内部污垢的冲刷和溶解。

4.清洗介质的排放：清洗结束后，将清洗介质排放出去，并进行处理或回收。

5.检查与保养：清洗完成后，需要对换热器内部进行检查，确保污垢被彻底清除，并进行必要的保养和维修工作。

除了以上常见的清洗工艺，还有一些其他的清洗手段，如机械拆卸清洗、冷凝清洗、蒸汽清洗等，可以根据具体情况进行选择和应用。

清洗用材料清洗用材料有：石油系溶剂、有机酸、无机酸、卤代烃溶剂、碱性化学水溶液、乳化液等。

石油系溶液及卤代烃溶剂对有机污物（主要是油脂）有较强的溶解能力，不能溶解无机物。

有机溶剂对一些有机材料如橡胶、纤维品等可能有溶解或侵蚀作用。

有机酸、无机酸类材料主要包括：柠檬酸、盐酸、硝酸、硫酸、磷酸等，常加有缓蚀剂，适用于不同的设备基体材料，对水垢、铁锈等无机污物有较好的溶解作用。

碱性化学水液即碱性化合物水溶液，常加有表面活性剂。

依靠对动植物油类的皂化作用而将其去除。

它能溶解无机盐污物，对钢铁有钝化作用，对非铁金属材料在pH值高时会有侵蚀作用。

乳剂是以有机溶剂和乳化剂、水配成，乳剂清洗只用于清洗要求不高时。

清洗方式清洗是依靠清洗剂对污物的溶解作用、皂化作用、化学作用，以及表面活性剂对污物的润湿、渗透、分散等物理作用，使污物溶解或分散。

因固体表面有相对稳定的液膜，溶解后的污物自动离开金属表面以及表面上清洗剂的更新等都不是很容易，所以就要求加以搅拌、擦拭等方式，以完成清洗过程或提高清洗效果。

清洗方式有机械搅拌、擦洗、加温清洗、高压喷洗、蒸汽清洗、超声波辅助清洗和电解清洗等。

清洗方法的选择选择清洗方法，要从如下因素考虑：(1)污物的性质、种类与污染程度；(2)被清洗物品的情况，包括其材料、形状、表面情况及对清洁度的要求；(3)清洗用材料及设备的可用性；(4)被清洗物品的数量多少；(5)清洗前后工序的配合。

只有充分考虑了上述各种因素后，选择适当的清洗方法，才能得到最佳的清洗效果。

1．污物的性质在设备表面的污物有各种各样的性质，主要可分为：水溶性污物、油溶性污物、铁锈及高温氧化皮、水垢，等等。

2．被清洗物品的情况(1)碳钢材料制品一般可采用化学清洗方法，但是不锈钢、有色金属则要注意选择清洗方法；(2)制品为组合件时，选择的清洗方法一定要考虑各种物品的性质，不能损害任何一种物品；(3)形状复杂的物品，要考虑组件内是否存在缝隙、沟槽、孔洞等，如果因此而无法排尽清洗液，又不能拆除清洗，则要考虑选择适用的清洗方法；(4)表面精度要求高的工件，不允许在表面有残留物，所以不适用化学清洗。

换热器清洗污垢的种类及特性分析了解污垢的种类及其形成特性是实施清洗过程的必要准备。

有助于迅速找到合理的清洗方案，实现快捷高效地清洗，减少人力、物力的浪费，节约生产和维护成本。

一、污垢的种类不同的换热器结构、不同的流体介质所形成的污垢不同。

EpsteinN提出的按照引起污垢沉积的主要物理、化学过程的分类方式可将污垢分为析晶污垢、颗粒污垢、化学反应污垢、腐蚀污垢、微生物黏泥污垢、凝固污垢及其他污垢等类型。

也有人按照污垢随时间的增长特性分类，如线性增长型、降率型及渐进线型等。

由于主要针对换热器清洗部分进行研究，因此只对6种类型的污垢进行特性分析。

二、污垢的特性1.析晶污垢析晶污垢是生产过程中流动介质包含的某些溶解的无机盐呈现过饱和状态从而在换热面上析出的晶体沉积物。

常见的析晶污垢有水垢和锈垢。

一般的无机盐类溶解度随着温度的增加而增加，这类无机盐常常在冷却面上结晶;另一类无机盐仮常溶解度的微溶和难溶的无机盐）的溶解度则随着温度的增加而降低，这类无机盐往往在加热面上析出晶体。

析晶污垢一般硬度比较大，粘度比较小。

颗粒污垢的产生主要是悬浮在换热器中的固体颗粒相互积聚:较大固体颗粒主要靠重力在水平换热面上沉淀积聚; 通过其他机制形成的胶体粒子在水平和非水平换热面上的积聚。

3.化学反应污垢化学反应污垢是换热器中介质发生化学反应产生的沉积物，换热而材料不会参与该反应。

有机物的裂化和聚合反应产生的积聚物就是典型的化学反应污垢，这类污垢的粘度一般比较大，采用化学清洗的方法会取得较好的效果。

4.腐蚀污垢腐蚀污垢的产生是换热介质与换热面发生反应的结果。

换热面被换热介质腐蚀，粗糙度增大，使其他潜在的污垢更容易附着在换热面上。

换热而的腐蚀程度取决于介质的组分、介质的酸碱度和换热器中流体的温度。

5.微生物黏泥污垢换热器中往往含有微生物以及供其生长的营养，这些微生物的生长、繁殖和排泄物在换热器的管壁上形成有机物膜，这种膜状的沉积层被称为微生物黏泥污垢。

钛合金碱洗原理1. 引言钛合金是一种重要的结构材料，具有优良的耐腐蚀性、高强度和低密度等特点，在航空航天、化工、医疗和汽车等领域得到广泛应用。

然而，钛合金表面常常存在氧化物、油污和其他杂质，这些污染物会影响其性能和质量，因此需要进行碱洗处理。

2. 钛合金表面污染物钛合金表面常见的污染物主要包括氧化物、油污和其他杂质。

2.1 氧化物钛合金在空气中容易形成一层致密的氧化膜，这层氧化膜不仅会降低钛合金的耐腐蚀性能，还会对后续处理工艺产生不利影响。

2.2 油污在钛合金的制造和加工过程中，常常需要使用润滑剂或切削液。

这些润滑剂或切削液会残留在钛合金表面形成油污，如果不及时清除，将影响钛合金的表面质量。

2.3 其他杂质除了氧化物和油污，钛合金表面还可能存在其他杂质，如灰尘、金属颗粒等。

这些杂质会降低钛合金的表面光洁度和整体质量。

3. 碱洗原理碱洗是一种常用的钛合金表面处理方法，通过使用碱性溶液对钛合金表面进行清洗，去除氧化物、油污和其他杂质。

碱洗的基本原理如下：3.1 碱性溶液的选择碱洗过程中使用的溶液通常为含有强碱性的溶液，常用的有氢氧化钠（NaOH）、氢氧化铝（NaAlO2）等。

这些碱性溶液具有较高的pH值，在一定条件下能够与钛合金表面的污染物发生反应。

3.2 溶解和解吸作用碱性溶液中的氢氧根离子（OH-）能够与钛合金表面上的氧化物发生反应生成水和相应盐类，并将其溶解或解吸下来。

例如，当使用氢氧化钠溶液进行碱洗时，氢氧根离子与钛合金表面的氧化钛反应生成水和钠钛酸盐： TiO2 + 2OH- → TiO2- + H2O TiO2- + Na+ → NaTiO33.3 去油作用碱性溶液还具有去油的作用。

由于碱性溶液的表面张力较低，能够降低油污在钛合金表面的粘附力，使其容易被清洗掉。

3.4 清洗作用碱性溶液中的氢氧根离子还能够与其他杂质发生反应，使其溶解或解吸下来。

这样就可以有效地清除钛合金表面的其他污染物。

换热器结垢与清洗换热器目前常用的换热介质为水或蒸汽，在热交换过程中，水或蒸汽中的盐类和污垢容易析出导致结垢，产生的这些污垢会使设备和管道线路失效，装置系统会发生生产下降，能耗、物耗增加等不良情况，污垢腐蚀特别严重时还会使流程中断，装置系统被迫停产，直接造成各种经济损失，甚至还有可能发生恶性生产事故。

换热设备清洗的发展趋势受传统思维观念及清洗技术资源匮乏和缺失等因素的影响，大多数企业及个人对换热设备结垢的影响及清除工艺还停留在机械、高压水、化学酸洗等传统的“破坏性”工艺和观念方面；而且简单地认为设备清洗只有在严重影响生产的情况下才会考虑，其不知水垢的生成在不断影响着企业的能耗，吞噬着企业的利润。

而且，单一为了降低清洗的费用，选择了对设备有损害和腐蚀的清洗方法，造成设备的报废和生产的停滞，付出了比清洗剂高几百倍甚至上千倍的代价。

比如某水泥集团，采用草酸清洗换热设备，每次清洗时间都不敢超过2个小时，因清洗的不够彻底，所以清洗时间由以前的一年一次变为现在的一年三次，增加了两次的停机停产时间，间接地给企业造成了损失。

目前各国都在全力发展环保清洗技术，以求降低能耗，扼止对环境的过度破坏。

在发达国家，各科研机构尤其注重环保技术的研发，以美嘉华国际为代表的一大批高科技企业近两年陆续推出相关新技术，引起国际注目，中国国内目前也在逐步向环保清洗剂新技术靠拢。

在企业对清洗要求越来越高的今天，福世泰克清洗剂应运而生，福世泰克倡导环保、无腐蚀清洗，在为企业安全清洗的同时，提高换热效率，节省资源能耗，得到了众多企业的广泛应用。

与此同时，福世蓝公司引进了具有阻垢、防垢效果的奥瑞沃自清洗过滤器和德科乐电子除垢仪，彻底解决企业的换热器结垢问题，在业界得到认可。

褔世泰克清洗剂介绍福世泰克高效环保清洗剂是一种全合成、全兼容安全、高效、环保的清洗剂，其特有的创新技术是在配方中添加湿润剂、穿透剂、分散剂、剥离剂，可以把沉积物很好的溶解，就象糖溶于咖啡一样。

换热器污垢的类型及清洗方法
(一)结垢危害分析
(1)无论结垢是否为腐蚀介质，都会加速金属的腐蚀，如果异物粘
附在管壁上并产生电位差，则会导致腐蚀。

(2)传热表面结垢，传热效率下降。

严重结垢会导致堵塞。

(3)管道中的污垢使管道内径变小，流速相应增大，压力损失增加。

(4)由于结垢使导热性能下降，局部过热是由管壁温度升高引起的，可能产生爆裂等事故。

(5)结垢导致的经济损失，除了能量损耗外，这也增加了设备维护
和清洁的成本。

(二)常见污垢类型
1．规模
工业中常见的无机盐污垢大多是从水中沉淀出来的，即以规模形
式出现，受热表面上水受热蒸发，盐的局部浓度增大，当离子浓度积
增大到高于盐浓度积、溶液饱和或过饱和时，即生成结晶盐垢沉积到
金属表面。

规模种类主要有碳酸盐规模、硅酸盐规模、硫酸盐规模、磷酸盐规模、含油规模及混合型规模等。

规模的热阻要比金属大6—1m00倍。

2．锈垢
锈垢是由于钢铁在环境介质的化学或电化学作用下，在其表面形成不溶的二价或三价氧化铁或氢氧化铁。

3．微生物污垢或生物粘液
生殖过程中微生物分泌的粘性液体，将环境中的无机盐、淤泥、腐蚀产物及油污等粘结在一起，而形成的淤泥状沉积物。

4．润滑脂刻度
是由油脂沉积的沙、泥土、设备表面的盐颗粒和质变产物以富含粘性油的形式沉淀(三)清洗
鉴于结垢的危害，区别于结垢的种类，必须采用相应合理有效的清洗方法，并做好过程监测，从而恢复生产和装置的生产效率。

对于
易于缩放的介质，必要时在填充管处设置滤网、过滤器，并定期清理。

污垢的清洗从原理上可分为物理清洗和化学清洗。

换热器清洗清洁的方案有哪些一、化学清洗化学清洗是化学清洗液溶解、脱落或剥落换热器传热管表面的水垢和其他沉淀物而产生的一种化学反应。

化学清洗不需要拆开换热器，简化了清洗过程，也减轻了清洗的劳动程度。

其缺点是化学清洗液选择不当时，会对清洗物基体腐蚀破坏，造成损失。

常用化学清洗剂●利用溶解作用去污的清洗剂包括水和有机溶剂;● 使用表面活性进行去污的表面活性剂清洗剂，如阳离子、阴离子、非离子和两性表面活性剂；●利用化学反应作用去污的化学清洗剂如酸、碱、盐、氧化剂等。

化学清洗的常用方法●循环法：用泵强制清洗液循环，进行清洗。

● 浸泡法：将清洗液注入设备中，静置一定时间。

●浪涌法：将清洗液充满设备，每隔一定时间把清洗液从底部卸出一部分，再将卸出的液体装回设备内以达到搅拌清洗的目的。

二、物理清洗物理清洗是借助各种机械外力和能量使污垢粉碎、分离并剥离离开物体表面，从而达到清洗的效果。

物理清洗方法有一个共同点：高效、无腐蚀、安全环保。

其缺点是，在清洗结构复杂的设备内部时，其力有时不能均匀地到达所有部件，导致“死角”。

常见的方法有，超声波除垢、pig清管技术、电场除垢技术等。

高压水射流清洗利用柱塞泵产生的高压水经过特殊喷嘴喷向垢层，除垢彻底、效率高，但是其装机容器里大、耗水多。

超声波除垢主要是利用超声波声场处理流体，使流体种的成垢物质在超声场作用下，其物理形态和化学性能发生一系列变化，使之分散、粉碎、松散、松脱而不易附着管壁形成的积垢。

超声波的防垢机理主要为：a.空化效应;b.活化效应;c.剪切效应;d.抑制效应。

移动式管道除鳞机新型管道内移动式除垢机具效率较高，质量好，适用于油气输送管道及化工液体和水输送管道的除垢。

根据驱动方式，管道中典型的移动式除鳞机具分为：A.电动移动式除鳞机具；b、液压驱动移动式除鳞机具；c、移动式除鳞机由压缩空气驱动。

三、机械清洗它通过机械作用提供的力大于污垢的粘附力，使污垢从热交换表面脱落。

联碱厂重碱车间钛管AⅡ加热器化学清洗方案联碱厂重碱车间钛管AⅡ加热器在长时期的生产使用过程中，其AⅡ侧结垢十分严重（据车间技术人员反应结垢量达1~1.5mm/a），换热效率大幅降低，影响正常生产，因此联碱厂决定对该设备AⅡ侧进行化学清洗，去除钙镁垢及腐蚀产物，提高设备换热效率，确保年度生产任务顺利完成。

一、清洗范围本次化学清洗的范围确定主要为：AⅡ加热器循环水侧过流表面，单台清洗换热面积约45m2。

二、设备概况三、清洗方式、药剂选择及清洗流程根据联碱厂有关技术人员介绍及现场使用情况分析（该设备生产过程中无法开启提供垢样做分析），钛管AⅡ加热器AⅡ侧的垢层组分主要应为：Ca2+、Mg2+碳酸盐垢、少量氧化铁垢及污垢。

根据设备材质和垢物类型可采用酸洗方法，现场实施时采用单台设备强制循环酸洗为较佳方法。

临时清洗系统连接示意图附后。

具体过程为：临时清洗系统试漏水冲洗循环酸洗水冲洗漂洗水冲洗钝化清洗药剂选择：①浓硝酸（一级品）〉60% （现场稀释使用）②酸洗缓蚀剂HJQ系列（所需清洗药剂计划另附）四、清洗前的准备1、钛管AⅡ加热器清洗前临时清洗系统应与其它设备、管线完全隔离，壳程工艺介质应排净、且清洗过程中应保证设备内无壳程工艺介质（蒸汽）窜入。

2、清洗临时系统安装完备后应现场校对无误。

3、循环清洗泵用临时电源能满足5KW功率，现场就地控制。

4、清洗槽容积大于1立方米。

5、清洗用水需保证供应量不小于20m3/h。

五、操作步骤及控制指标操作步骤a)按临时清洗系统示意图所示安装好清洗临时系统，进行系统试漏。

b)开启循环酸洗泵向清洗设备注水冲洗。

水洗至设备进出口PH值相同时结束。

c)调整临时清洗系统中液体量至最少，保证循环。

向系统中计量加入所需缓蚀药剂并循环混合均匀，向系统中缓慢加入硝酸，至酸液浓度6%左右。

监测酸度变化情况，浓度下降后适当补充，达到要求后停止循环酸洗，转入水冲洗。

d)置换掉清洗槽中酸洗液，开启循环泵向清洗设备内注水冲洗置换，洗水经设备冷却水回水管线至排污管排放。

精心整理换热器化学清洗方案1(4)2(1)换热器循环冷却水中含有大量的盐类物质、腐蚀产物和各种微生物，由于未对其进行水处理，换热器运行一段时间后水侧会结有大量的钙镁碳酸盐垢及藻类、微生物淤泥、粘泥等，这些污垢牢固附着于铜管内表面，导致传热恶化、循环压力上升、机组真空度降低，影响机组的运行效率，造成较大的经济损失。

(2)、清洗后换热效率降低的原因及危害一般来讲，按照正常的清洗工艺和选择合适的清洗药剂清洗后的换热器系统，换热效果在1-2年内是不会出现换热效率下降的，但是如果不按照正常的工艺来清洗，还有就是如果选择的药剂不正确，就会导致整个系统清洗不干净，甚至会出现严重腐蚀设备管精心整理选择的清洗剂必须是根据水垢的成份的情况而定，结垢的成份和原因不同，所选用的清洗剂也不同，否则会发生清洗不干净或者清洗过腐蚀的情况。

3、清洗原理钙镁碳酸盐水垢易溶于强酸，反应放出二氧化碳气体，生成易溶于水的物质而达到清洗除垢的目的，其溶解反应方程式为：455.1试压试压的目的是为了在模拟状态下对清洗系统的泄漏情况进行检查。

5.2水冲洗水冲洗的目的是清除设备内松散的污物，当出口处冲洗水目测无大颗粒杂质存在时，水冲洗结束。

5.3酸洗除垢水冲洗结束后，在清洗槽内循环添加“**牌换热器清洗剂”，控制清洗主剂浓度在3～精心整理10%、于系统内进行循环清洗去污，清洗时间8～12小时,定时取样分析清洗主剂的浓度，当其浓度在2小时内趋于稳定值且清洗系统内没有气体放出时，结束酸洗过程。

监测项目：5.45.566.3清洗结束后从系统中取出监测的标准腐蚀试片测其腐蚀率均应符合HG/T2387－92《工业设备化学清洗质量标准》的要求。

7、废液处理上述工程废液不经处理，不能排放，否则将造成安全隐患，同时造成环境的污染。

将上述工程废液用本公司生产的废液处理剂处理后，有害物质的含量被降到最低，各项指标均能达到环保排放指标。

8、施工注意事项精心整理（1）施工人员进入现场必须按规定戴好劳保用品，需要穿胶鞋、胶皮手套、口罩及眼罩；（2）施工现场要有良好的通风，操作现场要有方便、充足的水源。