49—2反应堆主热交换器清洗方法改进
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换热设备该如何维护清洗
换热设备在长时间的使用之后自然会有不同程度上的损耗以及一些水垢等杂质的沉积,所以对其的日常维护和清洗可以延长其使用寿命,有更好的效能。
一、换热器/的日常维护
日常操作应特别注意防止温度、压力的波动,首先应保证压力稳定,绝不允许超压运行。
二、换热器的清洗
由于介质的腐蚀、冲蚀、积垢、结焦等原因,使管子内外表面都有不同程度的结垢,甚至堵塞。
所以在停工检修时必须进行*清洗,常用的清洗(扫)方法有风扫、水洗、汽扫、化学洗清和机械清洗等。
酸洗法
酸洗法是用盐酸作为清洗剂,酸洗法又分浸泡法和循环法两种。
机械清洗法
对严重的结垢和堵塞,可用钻的方法疏通和清理。
高压水冲洗法
高压水冲洗法多用于结焦严重的管束的清洗,如催化油浆换热器。
海绵球清洗法
将较松软并富有弹性的海绵球塞入管内,使海绵球受到压缩而与管内壁接触,然后用人工或机械法使海绵球沿管壁移动,不断摩擦管壁,达到消除积垢的目的。
不同的程度的结垢可以用不同方法清洗已达到的清洗效果。
换热器清洗的方法和技巧有什么换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。
长时间使用它难免会有脏兮兮的污垢覆盖,那么应该怎么对其进行清洗才好呢?以下是店铺为你整理的换热器清洗的方法,希望能帮到你。
换热器清洗的方法1、化学清洗法这种方法是将一种化学溶液循环地通过换热器,使板片表面的污垢溶解、排出。
此法不需要拆开换热器,简化了清洗过程,也减轻了清洗的劳动程度。
由于板片波纹能促进清洗液剧烈湍流,有利于垢层溶解,所以化学清洗法是比较理想的方法。
2、机械(物理)清洗法这种方法是将板片后用刷子进行人工洗刷,从而达到清除板片表面污垢的目的。
此法虽然比较直接,但对较坚硬、较厚的垢层,不易清洗干净。
3、综合清洗法对于污垢层比较坚硬又较厚的情况,单纯采用上述一种方法都难以清洗干净。
综合法是先用化学清洗法软化垢层,再用机械(物理)清洗法除去垢层,以保持板片清洁干净。
换热器清洗时的注意事项① 化学清洗时溶液要保持一定的流速,一般为0.8~1.2m/s。
其目的在与增加溶液的湍流程度。
② 对于不同的污垢应采用不同的化学清洗液。
除了经常采用的稀释纯碱溶液外,对于水垢可用5%的硝酸溶液。
在纯碱生产中生成的垢,可用5%的盐酸溶液。
但不得使用对板片产生腐蚀的化学洗剂。
③ 机械(物理)清洗时不允许用碳钢刷子刷洗不锈钢片,以免加速板片的腐蚀。
同时不能使板片表面划痕、变形等。
④ 清洗后的板片要用清水冲洗干净并擦干,放置时应防止板片发生变形。
板式换热器反冲酸洗法一、反冲——酸洗法的系统构成对于板式换热器来说,机械清洗主要是将换热器解体,利用人工方法逐片去掉换热面上的垢层,然后重新组装。
此方法只能在换热器完全脱离换热系统时采用,不但费时、费力,而且重新组装时,对换热器的夹紧尺寸要求较高,不易掌握;同时换热片间的封闭垫片易损坏,对设备的维护,保养不利。
该方法不但可以使换热器在不脱离换热系统时得到清洗,免去解体的麻烦,而且方法简单,省时省力,周期短,见效快,大大地降低了劳动强度。
换热器清洗方法换热器是工业生产中常见的设备,它的作用是将热量从一个介质传递到另一个介质。
然而,长时间使用后,换热器内部会积累大量的污垢和杂质,影响换热效果,甚至导致设备故障。
因此,定期清洗换热器是非常重要的。
下面我们就来介绍一些常见的换热器清洗方法。
首先,我们需要准备清洗工具和材料。
常用的清洗工具有高压水枪、刷子、清洗剂等。
清洗剂的选择要根据换热器内部的污垢情况来确定,一般可以选择酸性、碱性或中性清洗剂。
另外,还需要准备安全防护用具,如手套、护目镜等,确保清洗过程中的安全。
清洗前,首先要关闭换热器的进出口阀门,并将介质排空,确保清洗过程中不会有介质泄漏。
然后,用高压水枪对换热器进行冲洗,将表面的大颗粒污垢冲洗干净。
接着,使用刷子和清洗剂对换热器内部进行清洗,注意要均匀涂抹清洗剂,并且要保持清洗剂在换热器内部停留一段时间,以便溶解污垢。
清洗剂停留一定时间后,再次使用高压水枪对换热器进行冲洗,将清洗剂和溶解的污垢一并冲洗干净。
这一步骤需要反复进行,直到冲洗出的水没有污垢为止。
在清洗过程中,要特别注意清洗换热器的每一个部位,确保所有的污垢都被清洗干净。
最后,清洗完成后,打开换热器的进出口阀门,将介质重新注入,然后对换热器进行压力测试,确保清洗后的换热器没有泄漏现象。
如果有泄漏,需要及时进行修理。
总的来说,换热器清洗是一项重要的工作,它可以保证换热器的正常运行,延长设备的使用寿命,提高生产效率。
在进行清洗时,一定要注意安全,选择合适的清洗工具和清洗剂,严格按照清洗步骤进行操作,确保清洗效果。
希望以上介绍的换热器清洗方法对大家有所帮助。
针对板式换热器翅片清洗的技术改进思路引言板式换热器是工业领域中常用的热交换设备,用于在液体和气体之间进行热量传递。
然而,长期使用后,换热器的翅片可能会受到污垢和堆积物的影响,导致热量传递效率降低。
因此,开展对翅片清洗技术的改进研究对于提高板式换热器的运行效率和寿命具有重要意义。
问题分析翅片清洗是解决换热器热传递效率下降的主要手段之一。
然而,目前常用的清洗方法存在一些局限性。
传统的水冲洗方法可能无法完全清除翅片表面的污垢,且传统的化学清洗方法可能产生环境污染和对人体健康的威胁。
技术改进思路为了改进板式换热器翅片的清洗技术,以下是几个技术改进思路:1. 超声波清洗技术超声波清洗技术利用超声波振动在液体中产生剧烈的涡流和微小气泡,从而产生冲击力和剥离力。
将超声波应用于翅片清洗中,可以有效地剥离污垢和堆积物,并提高翅片表面的清洁度。
此外,超声波清洗技术具有非接触式清洗的特点,可以避免对翅片表面的损伤。
2. 喷射清洗剂技术喷射清洗剂技术是指利用高压喷射设备将清洗剂喷射到翅片表面,从而进行清洗的技术。
喷射清洗剂技术具有清洗效果好、清洗速度快的优点。
通过选择合适的清洗剂,可以实现对不同种类污垢的高效清洗。
此外,喷射清洗剂技术还可以有效地去除翅片表面的油污和固体颗粒。
3. 高压水射流清洗技术高压水射流清洗技术是一种利用高速水流对翅片进行清洗的技术。
高压水射流具有强力的冲击力和剥离力,可以有效地去除翅片表面的污垢和堆积物。
同时,高压水射流清洗技术可以调节水流的压力和角度,以适应不同类型换热器的清洗需求。
结论针对板式换热器翅片清洗的技术改进思路包括超声波清洗技术、喷射清洗剂技术和高压水射流清洗技术。
这些技术改进可以有效地提高翅片清洗的效率和清洁度,延长换热器的使用寿命,提高运行效率,降低能源消耗。
在实际应用中,可以根据具体清洗需求选择合适的清洗技术,或者结合多种技术进行综合清洗,以获得更好的清洗效果。
换热器清洗实施方案一、前言。
换热器是工业生产中常用的设备,它通过传热的方式将热量从一个介质传递到另一个介质,起到了非常重要的作用。
然而,长时间的使用会导致换热器内部积聚污垢,影响换热效果,甚至引发安全隐患。
因此,定期对换热器进行清洗是非常必要的。
本文将介绍换热器清洗的实施方案,以帮助大家更好地进行设备维护。
二、清洗前的准备工作。
1. 确定清洗周期,根据换热器的使用情况和工艺要求,确定清洗周期,一般建议每半年进行一次清洗。
2. 制定清洗计划,在清洗之前,需要制定清洗计划,明确清洗的具体时间、地点、人员和所需材料设备等。
3. 安全防护,清洗换热器是一项涉及化学品、高温高压等危险因素的工作,必须做好安全防护工作,包括佩戴防护眼镜、手套、防护服等。
三、清洗步骤。
1. 停机准备,在清洗之前,需先将换热器停机,并进行冷却处理,确保设备处于安全状态。
2. 拆卸清洗,将换热器的外壳打开,拆下管道和管板,将换热器内部的结垢物清理干净。
3. 化学清洗,采用化学清洗方法,选择合适的清洗剂,按照规定的浓度进行清洗,可以有效去除污垢和沉积物。
4. 冲洗排污,清洗完成后,需进行充分的冲洗,将清洗剂和污垢彻底冲洗干净,避免残留物对设备造成损害。
5. 安装检查,清洗完成后,重新安装好换热器的管道和管板,检查是否安装正确,确保设备正常运转。
6. 启动试运行,清洗完成后,进行启动试运行,观察换热器的工作情况,确保清洗效果良好。
四、清洗后的注意事项。
1. 清洗记录,清洗完成后,需做好清洗记录,包括清洗时间、清洗人员、清洗方法等,作为设备管理的重要依据。
2. 设备保养,清洗完成后,需对换热器进行定期保养,包括润滑、密封件更换等,确保设备长期稳定运行。
3. 安全教育,清洗过程中,需对参与清洗的人员进行安全教育,提高他们的安全意识,做好安全防护工作。
五、结语。
换热器清洗是设备维护的重要环节,只有定期进行清洗,才能保证设备的正常运行和换热效果。
换热器清洁清洗方法换热器是工业生产中常用的一种设备,用于传输热量。
随着使用时间的增长,换热器内部很容易积累各种污染物和垢垢,这不仅影响换热器的效率,还会导致设备故障和损坏。
因此,定期进行换热器的清洁清洗是至关重要的。
清洁清洗的目的清洁清洗换热器的主要目的是恢复其热传输效率,并延长其使用寿命。
换热器内的沉积物和垢垢会阻碍流体的流动,从而降低换热效率。
另外,如果不及时清洗,这些沉积物还可能导致腐蚀和设备故障。
因此,在清洗换热器之前,首先需要了解其内部结构以及其受到的污染程度。
清洗前的准备工作在进行换热器清洗之前,准备工作是非常重要的。
首先,必须确保所有的管路和阀门都已关闭,并切断与换热器相关的电源。
然后,需要准备一些工具和材料,例如喷枪、刷子、洗涤剂和驱动气体。
同时,为了保证工作场所的安全,还应佩戴防护手套、护目镜和呼吸器具等个人防护装备。
清洗方法1. 冲洗首先,使用高压水或空气喷枪冲洗换热器内部的管道。
这一步旨在去除一些较松散的污垢和污物。
冲洗时,应从上到下,由内往外进行,以确保彻底清除管道内的污垢。
此外,可以根据需要调整水或气的压力,以适应不同的污染程度。
2. 酸洗对于更顽固的垢垢和污渍,可以使用酸水溶液进行清洗。
所选的酸溶液应根据换热器内部材料的耐酸性进行选择,例如盐酸、硫酸或酸性洗涤剂等。
在酸洗之前,应仔细阅读酸洗剂的使用说明,并在操作过程中注意安全。
通常情况下,将酸溶液倒入换热器中,然后关闭进、出口阀门,静置一段时间让酸液与垢垢反应,并彻底洗净。
3. 碱洗在酸洗完成后,可能还会有一些酸性残留物,为了中和酸性垢垢并彻底清洗换热器,接下来可以进行碱洗。
碱洗是使用碱性溶液或中性洗涤剂进行清洗,以去除酸性残留物。
与酸洗类似,将碱性溶液倒入换热器中,关闭阀门,保持一段时间后,用清水彻底冲洗换热器内部。
4. 特殊清洁如果换热器内部还有一些难以去除的油脂或其他污渍,可以使用清洗剂进行特殊清洁。
清洗剂的选择应根据具体情况进行,可以选择温和的溶剂或去污剂。
换热器清洗技术方案1. 引言换热器是工业生产中常用的设备,用于实现热能的传递和余热的回收利用。
然而,长期使用后,换热器内部会积累大量的污垢和沉积物,导致换热效率下降、能耗增加、甚至设备损坏。
因此,定期进行换热器清洗是保证设备高效运行的关键步骤。
2. 换热器清洗的重要性换热器清洗的主要目的是去除换热器内部的污垢和沉积物,以提高换热效率和延长设备寿命。
清洗后的换热器能够更好地传递热能,减少能耗,提高生产效率。
此外,定期清洗还可以减少事故发生的风险,确保设备的安全运行。
3. 清洗方法根据换热器的类型和污染程度,可以采用不同的清洗方法。
以下是几种常见的换热器清洗技术方案:3.1 机械清洗机械清洗是通过物理力量去除换热器内部的污垢和沉积物。
常用的机械清洗方法包括刷洗、冲击和抛丸清洗等。
刷洗是利用刷子或刮板将污垢刷落,冲击则是利用高压水流清洗换热器内壁,抛丸清洗则是利用高速抛丸物料冲击换热器表面,去除附着物。
3.2 化学清洗化学清洗是通过使用化学溶剂溶解污垢和沉积物。
常用的化学清洗方法包括酸洗、碱洗和溶剂清洗等。
酸洗是使用酸性溶剂溶解钙镁盐等无机垢,碱洗则是使用碱性溶剂去除有机油脂和生物污染物,溶剂清洗则是利用有机溶剂溶解污垢。
3.3 超声波清洗超声波清洗是一种利用超声波振动作用去除污垢和沉降物的方法。
在超声波场的作用下,污垢和沉积物会被剥离,并被溶解或悬浮于清洗液中。
超声波清洗方法具有清洗效果好、损伤小的优点,适用于细小的管道和狭窄的通道。
4. 清洗方案选择在选择合适的换热器清洗方案时,需要考虑以下几个因素:•换热器的类型和结构•污染物的种类和程度•清洗时间和成本•清洗后是否需要再生根据实际情况,可以针对性地选择机械、化学或超声波清洗中的一种或多种方法。
此外,还应制定详细的清洗计划,包括清洗剂的选用、清洗温度和时间、清洗液循环方式等。
5. 结论换热器清洗是保证设备高效运行的重要步骤,可以提高换热效率、降低能耗、延长设备寿命。
换热器结垢的清理方法展开全文废热锅炉技术问答.PDF电子书小商店10换热器结垢的清理方法1、常见换热器的形式、工作原理及换热介质在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器,简称为换热器。
在换热器中至少要有两种温度不同的流体,一种流体温度较高,放出热量;另一种流体则温度较低,吸收热量。
换热器按用途不同可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器、深冷器、过热器等。
2、换热介质的化学成分对结垢形成的影响换热介质是指和工艺物料发生热量交换的辅助介质,常用的有水、油、空气等。
水是最常见的换热介质,其杂质成分对换热器结垢的形成有很大的影响。
具体来说有:以离子或分子状态溶解于水中的杂质:钙盐类、镁盐类、钠盐类。
以胶体状态存在的杂质:铁化合物、微生物、冷却循环水中的污泥,来源于空气中的尘土及补充水中的悬浮物,逐渐沉积在流速较低的换热器中。
粘垢:主要是微生物的分泌物与水中泥沙、腐蚀产物、菌藻残骸粘结而成,常常附着在换热器壁面上。
3、换热器垢的理化性质在受热面与传热表面上沉积的附着物层常称作水垢。
在换热器中,尤其是压缩冷盘等循环冷却式换热器中,含有碳酸氢盐分解产物和微生物污泥。
碳酸盐水垢是循环冷却水系统和热交换器传热表面的主要垢种。
碳酸盐水垢的基本性状:碳酸盐水垢外观为白色或灰白色。
如果设备有腐蚀时,会染上腐蚀产物的颜色。
碳酸盐水垢质硬而脆,附着坚牢,难以剥离刮除。
对于循环冷却水,应定期检测水质,使水质符合GB50050《循环冷却水的水质标准》,当水质不能达到标准时,应按国家标准GBJ50《工业循环冷却水处理设计规范》中的方法对水质进行处理。
这样能有效防止水垢对设备换热效果的影响4、换热过程中介质的流速对结垢形成的影响适当提高流体的流速,使流体中的沉积物不易沉积、结垢,但换热器的压降增大;不断地改变流体的流动方向,使流体不停地冲击换热管的壁面,让流体中的各种杂质不易在壁面停留;选择耐腐蚀的光滑材料,也可以减缓污垢的形成。
清洗换热器方法清洗换热器是为了除去换热器内部的污垢和积垢,保证其正常运行和换热效率。
清洗换热器通常包括以下几个步骤:1. 预备工作:首先需要将换热器的管路系统进行封堵和脱水处理,停止换热器的工作,并做好安全措施,如切断电源和气源,确保操作人员的人身安全。
2. 探测检查:通过检查换热器的外观,观察有无渗漏、腐蚀、变形等状况。
同时检查换热器上的压降表,判断是否有堵塞情况。
3. 清洗管板:打开换热器的法兰盖,取下管板,在清洗机械的帮助下,对管板进行清洗。
可以使用高压水枪、旋转刷等工具,将管板上的污垢彻底清除。
4. 清洗管子:将管子与法兰盖分离,用清洗液和清洗剂进行清洗。
根据不同的污垢情况,可以选择化学清洗、机械清洗或者高压水冲洗的方式进行清洗。
5. 冲洗:将清洗液和清洗剂反复注入换热器内部,通过高压水冲洗或者机械搅拌的方式清洗换热器内部的管子和管板。
6. 中和处理:对于经化学方法清洗的换热器,需要进行中和处理,以避免残留的清洗剂对换热介质造成不良影响。
7. 检查维修:清洗完成后,对换热器的各部位进行检查,确认无渗漏、破损等问题,并进行必要的修复工作。
8. 组装恢复:将清洗好的管板和管子重新组装到换热器中,并进行必要的检查和测试。
确保安装正确,并保证换热器的正常运行。
除了以上基本的清洗步骤外,还有一些常见的清洗换热器的具体方法可以选择使用:1. 机械清洗:使用刷子、高压水枪、电动清洗器等机械设备进行清洗,可以有效去除硬质的积垢和污垢。
2. 高压水冲洗:利用高压水冲击力将污垢冲刷下来,适用于表面较为平滑的换热器。
3. 化学清洗:使用酸、碱等化学溶液进行清洗,通过腐蚀或溶解污垢来清洗换热器。
需要注意的是,不同的换热器类型和使用环境可能需要选择不同的清洗方法。
在选择清洗方法时,应根据实际情况和专业指导进行选择,避免使用不适当的方法造成损坏或危险。
总之,清洗换热器是一项重要的工作,可以有效提高换热器的工作效率和寿命,减少能源损耗。
换热器清洗方案换热器是工业生产中常用的设备之一,它能够有效地转移热量,提高生产效率。
然而,随着使用时间的增长,换热器内部会积聚污垢和尘埃,这将导致换热效率的下降,甚至可能引发设备故障。
因此,定期进行换热器的清洗工作至关重要。
本文将介绍一种可行的换热器清洗方案。
1. 清洗介质选择换热器的清洗介质应该具备以下特点:溶解能力强、对金属无腐蚀性、易于排放、环保等。
常用的清洗介质包括酸、碱和碱性盐溶液。
根据换热器内部的污垢成分、厚度以及耐受能力,选择合适的清洗介质非常重要。
2. 清洗工艺流程(1)准备工作:关闭进出口阀门,排空换热器内的介质,确保安全操作。
(2)清洗介质循环:将清洗介质注入热水循环系统中,通过循环泵将清洗介质循环进行,以实现对换热器内部的彻底清洗。
(3)清洗时间及温度:清洗时间和温度的选择应根据换热器的实际情况来定。
一般来说,清洗时间不宜过短,以保证彻底清洗。
清洗温度应在换热器所能耐受的范围内,以避免对设备的损坏。
(4)清洗结束及排放:清洗完成后,关闭循环泵,将清洗介质排放。
确保清洗介质的安全排放,避免对环境产生负面影响。
3. 清洗措施及注意事项(1)清洗剂配比:根据换热器情况和清洗介质的性质,合理配比清洗剂的浓度,确保清洗效果。
(2)清洗压力控制:清洗过程中,应根据换热器的实际情况,控制清洗介质的压力,避免对换热器产生二次损伤。
(3)清洗循环次数:视换热器的情况而定,多次进行清洗循环,直至污垢彻底清除为止。
(4)安全操作:清洗过程中,操作人员应穿戴好防护设备,确保人身安全;注意清洗介质的溅洒,避免皮肤接触。
4. 清洗效果评估清洗完成后,应对换热器进行效果评估。
评估标准包括换热器的换热效率、压降变化、清洗介质中的污垢浓度等。
根据评估结果,可以对清洗工艺进行改进或者确定下一次清洗的时间节点。
总结:换热器的定期清洗是确保其正常运行和高效工作的关键。
在选择清洗介质、制定清洗工艺流程时,应综合考虑换热器的实际情况和清洗的效果。
49—2反应堆主热交换器清洗方法改进作者:杨宸来源:《商情》2016年第19期摘要:阐述了49-2反应堆主换热器清洗方法和工艺的改进,包括专门研制的机械除垢工具、新增加的工艺和新采用的技术。
并阐述了通过计算换热器传热系数的结果作为判断换热器换热能力依据的方法。
关键词:换热器清洗除垢工具传热系数1主换热器简介49-2反应堆一次水冷却系统包含两台不锈钢材质的固定管板列管式结构换热器,卧式平放于一次水回路间。
反应堆运行时,一次水导出堆芯产生的热量,通过主换热器把热量传递给二次水,以此循环往复换热,实现堆芯的持续冷却。
两台主换热器编号分别为“甲”、“乙”。
甲有1224根传热管,乙有1054根传热管,传热管型号一致,均为外径22mm、壁厚2mm、长3m的不锈钢管。
运行时,一次水在传热管外侧(壳程)运行,二次冷却水在传热管内(管程)运行。
一次水系统属于封闭式循环冷却系统,循环时水量损失很少,冷却水使用的是电导率始终小于2μs/cm的去离子水,因此换热器壳程不结垢。
二次水系统属于敞开式循环冷却系统,二次水的冷却是通过机械通风冷却塔来进行的。
在冷却塔内,冷却水与空气发生蒸发传热和接触传热,冷却水不断蒸发掉时,导致水中各种矿物质和离子含量不断被浓缩增加,在换热塔和换热器的传热部分产生沉积现象。
主换热器需要进行定期清洗,就是因为换热器管程产生了严重的污垢沉积现象,降低了传热能力。
2沉积物分析为了有针对性制定换热器清洗方法,需要认清沉积物对换热器传热能力的危害,了解二次冷却水的结垢倾向,并认清沉积物的组成成分、每年的沉积量,和如何判断换热器清洗完成后的清洗效果。
为此分别对以上几点进行了研究。
2.1沉积物危害敞开式循环冷却系统在运行过程中,传热管内壁金属表面上会产生沉积物的聚积。
49-2反应堆两台主换热器传热管的材质是321不锈钢,这种材料的导热系数为23.26W/(m·K);传热管内最主要的两种沉积物,碳酸盐垢和泥污的导热系数分别为0.464~0.697W/(m·K)和0.117W/(m·K),分别仅为321不锈钢导热系数的3%和0.5%左右。
因此传热管内附着的沉积物将大大降低换热器的传热能力。
沉积物还会使换热器中冷却水通道的截面变小,从而导致冷却水的流量降低,使换热器的换热能力进一步降低。
沉积物覆盖于传热管表面,为金属材料的垢下腐蚀创造了充分条件,垢下腐蚀会使传热管产生点腐蚀或穿孔腐蚀,这种情况一旦发生会导致一次冷却水泄漏。
为了提高换热器的传热能力,防止设备金属材料腐蚀,因此要对主换热器的管程进行定期清洗。
2.2沉积物来源传热管内沉积物的来源大致有以下几种:由补充水带入的无机盐类,由以下两种原因,在冷却水中析出而附着在传热管表面而形成水垢:运行过程中,冷却水被蒸发浓缩,使一些无机盐的浓度超过其溶解度,并在传热管表面上析出无机盐垢。
例如,硫酸钙垢、硅酸镁垢等;冷却水中含有碳酸氢钙,在经过传热管壁时受热分解,放出二氧化碳,生成溶解度很小的碳酸钙垢。
补充水带入的固体悬浮物在冷却水运行到传热管时,由于流速降慢而沉降为淤泥。
补充水或空气中带入的微生物在冷却水中繁殖后形成的微生物黏泥。
2.3沉积物分类沉积在换热器传热管表面的物质统称为沉积物,它们主要是由水垢、淤泥、腐蚀产物和生物沉积物构成。
水垢:二次水系统使用的是未经处理过的自来水,其水中溶解有大量不稳定的碳酸氢钙,容易分解生成碳酸钙。
碳酸钙属于微溶性盐,它的溶解度比碳酸氢钙要小的多。
0℃时,碳酸氢钙的溶解度是2630mg/L,而碳酸钙的溶解度只有20 mg/L。
另外,碳酸钙的溶解度与一般盐类不同,它不是随着温度的升高而升高,而是随着温度的升高而降低。
因此,在换热器传热管内部,碳酸钙很容易达到过饱和状态,从水中析出,并因传热管内流速变慢,从而沉积在传热管表面。
换热器传热管表面上形成的水垢以碳酸钙为主,这类水垢结晶致密,不易被水流冲刷掉。
污垢:污垢是淤泥、腐蚀产物和生物沉淀物的统称,它体积较大,质地疏松,在传热管表面粘附不紧,容易清洗。
但在运行中,污垢和水垢一样,同样会影响换热器的传热效率,还有可能堵塞传热管。
2.4换热器总传热系数计算换热器传热能力的大小,可以用换热器的总传热系数表示。
换热器中,热流体(一次冷却水)在传热管外流动放出热量,温度由T1下降到T2;冷却水(二次冷却水)在传热管内流动吸收热量,温度由tin上升到tout。
传热系数K数值上等于冷、热流体间温差△t=1℃、传热面积A=1m2时的热流量的值。
传热系数越大,单位面积的传热能力就越强,反之则越弱。
它的计算方式为:K=Rcptout-tinπdlnT1-tout+T2-tin2。
式中F:换热器的传热面积,如传热管内径(水侧)为d,有效传热长度为l,共有n根,则F=πdln,m2;R:单位时间内冷却水的流量,kg/s;cp:水的比热容,4.2×103J/kg·K;tin、tout:冷却水进、出换热器的温度,K;K:总传热系数,W/(m2·K)。
3.硝酸清洗方法从70年代起,49-2反应堆开始采用化学清洗方法清洗换热器。
化学清洗剂采用的是稀硝酸,稀硝酸清洗液可以去除传热管内的碳酸盐水垢。
清洗时,硝酸与水垢发生化学反应,生成易溶于水的钙、镁硝酸盐而把水垢清洗掉,其反应式如下:CaCO3+2HNO3 →Ca(NO3)2+CO2↑+H2O;MgCO3+2HNO3 →Mg(NO3)2+CO2↑+H2O。
硝酸清洗方法具有与水垢反应快、生成的硝酸盐在水中的溶解度大、操作简单和水垢清除完全的优点。
但这种方法也具有如下缺点:水垢清除效率低:当换热器传热管被污垢完全堵塞后,清洗液就无法或需要很长时间才能流通过整个传热管,造成换热器清洗不彻底。
清洗过程危险:在稀释硝酸过程中,会挥发出大量含酸气体,污染工作场所环境,严重危害工作人员呼吸系统健康;并且稀释过程中,会产生硝酸液体飞溅,操作危险不安全。
浪费化学药剂:清洗完成后的废酸液,仍含有较高的酸性,无法直接排放,需用额外的弱碱进行中和,操作繁琐,增大了工作量。
4新清洗方法针对硝酸清洗方法的缺点,设计了新的针对49-2反应堆主换热器的清洗方法。
4.1改进点新清洗方法增加了清洗步骤,并同时选择了新的酸洗剂。
改进后的清洗工艺流程如图1所示。
采用新方法清洗换热器时,先用清水冲洗一遍全部传热管,然后用研制的专用工具对传热管内壁进行物理清洗,使每一根传热管都没有堵塞完全通畅,物理清洗完毕后用新的酸洗剂对换热器进行化学清洗,之后用水冲洗完传热管内残存的酸洗液后,为了防止传热管清洗后出现腐蚀生锈的情况,用钝化剂对传热管进行钝化处理,将化学清洗废液和钝化废液中和处理完达标排放后,用水最后冲洗一遍换热器,清洗工作完成。
4.2物理清洗方法物理清洗方法是指用专门研制的机械除垢工具疏通传热管内堵塞的淤泥和水垢的方法。
为了获得良好的物理清洗效果,并且考虑到厂房的实际操作情况,决定研制适合49-2反应堆自身清洗特点的物理清洗工具。
机械除垢工具由三部分组成:第一部分为可调速电锤,第二部分为长4.6m、直径为16mm 的螺纹钢,第三部分为经过加工改进后的直径为14mm的低硬度钻头。
制作此工具时,首先将钻头两侧副刃带磨掉,并将钻头从中间截断,然后分别将钻头的两段焊接到螺纹钢的两端,加工成钻杆,使用钻杆时,只要将钻杆的尾部安装进电锤即可。
清理传热管时,将电锤速度调为最低档,运行方式选择为锤加钻档,将前方钻头深入到传热管内的堵塞部分,然后用外部水源不间断的向该根传热管内部进行冲水,之后开启电锤,让电锤向前移动,直至传热管堵塞部分被全部打通。
电锤工作时选择锤加钻档,锤的作用使钻杆产生纵向运动,用于打穿传热管内的淤泥和软垢;钻的作用使钻杆产生缓慢的匀速转动,利用钻头排屑槽和螺纹钢本身的螺纹,再加上向传热管内不断的冲水,可以使淤泥和软垢在脱落后,附着在钻杆的外部槽内,通过旋转不断的排出管外,使管内堵塞物不断减少。
通过实践证明,使用该工具可以非常容易打通被堵塞的传热管。
不损伤传热管是清洗换热器的首要要求。
通过以下分析可以证明使用机械除垢工具时不会对传热管造成损伤。
钻杆对传热管可能造成的损伤,主要来源于钻头部分和螺纹钢部分。
加工时选择直径小于螺纹钢直径的低硬度钻头,并将其两侧副刃带全部磨掉,没有副刃带的钻头在清理传热管时,无法对管子内壁形成切削,并且其直径小于螺纹钢直径,在清洗时,钻头是无法接触到传热管内壁的,它只能向前打通堵塞部分,无法损伤传热管;螺纹钢直径小于管子内径2mm,它和管子之间有垢层,无法直接摩擦到管子内壁,并且因为传热管为不锈钢材质,其硬度要大于螺纹钢材质的硬度,所以在两者发生摩擦时,也只会磨损螺纹钢表面,其也是无法对传热管内壁造成损伤的。
4.3化学清洗方法新化学清洗方法是使用氨基磺酸对两台串连的换热器进行循环清洗。
新清洗剂采用氨基磺酸加缓蚀剂的混合溶液。
氨基磺酸是一种固体清洗剂,具有低毒、无味、不吸湿、不挥发、污染性小以及对金属腐蚀性小、不产生氢脆等许多优点。
相对于硝酸,清洗效果不变,但减少了对操作人员的危害。
氨基磺酸清洗液是由氨基磺酸、缓蚀剂、表面活性剂和水组成。
清洗液呈酸性,与碳酸盐、金属的氧化物反应,生成可溶性盐类,从而去除水垢和其它沉积物。
氨基磺酸清洗水垢时发生化学反应式为:CaCO3+2NH2SO3H→Ca(NH2SO3)2+H2O+CO2↑;MgCO3+2NH2SO3H→Mg(NH2SO3)2+H2O+CO2↑。
氨基磺酸清洗液对碳酸盐、磷酸盐等物质的溶解能力强,清洗效果好;同时对不锈钢材料的腐蚀速率低。
对比硝酸清洗液,氨基磺酸清洗液的最大优点还是安全。
4.4钝化为了防止传热管内壁在化学清洗后,出现金属腐蚀生锈的情况,在化学清洗结束后增加了钝化传热管的步骤。
用1%的碳酸钠和0.5%的硝酸钠配置钝化溶液,将水温保持在35℃左右,将钝化液泵入到换热器内,浸泡5小时左右,即可完成钝化过程。
钝化废液为碱性废液,钝化后,可将化学清洗后的酸性废液与钝化废液进行中和反应处理,使中和后的废液pH值达到6~8之间,即可将废液排放处理。
5清洗效果每次清洗完换热器后,通过计算总传热系数,可以看出换热器清洗的效果。
表1列出的是近四年清洗完换热器后,计算出的总传热系数。
从图2中可以看出,2015年使用新清洗方法后,总传热系数有了显著增长:与2014年相比,2015年提高了约54%,2016年则提高了约78%。
说明清洗换热器时,先用物理清洗方法将堵塞的传热管全部打通,再用化学清洗剂清洗,可以大大提高换热器的清洗效果。
6总结49-2反应堆正常的运行,需要定期对换热器管程进行清洗。
原先使用的清洗方法为单一的硝酸清洗法,这种方法具有清洗效率低、危害工作人员健康和污染周围环境的缺点。