循环酸洗钝化工艺在海洋平台主机滑油管道上的应用论文_姜武1,郭学明2

中核工程咨询有限公司 江苏连云港 222042

摘要:海洋平台主机滑油管道清洁主要分清水冲洗、管路酸洗钝化、热油清洗等工序,其中酸洗钝化工序对于保证滑油管道的清洁度至关重要,且直接关系到后续热油清洗工序的时间和质量[1]。随着渤海、东海、南海等新油田的陆续开发,海洋平台施工建设将会形成更大的规模,主发电机投入将越来越多,滑油管道酸洗钝化越来越显得尤为重要

关键词:循环酸洗钝化工艺;海洋平台;主发电机;滑油管道;应用

引言

文章主要分析了循环酸洗钝化工艺在海洋平台主机滑油管道上的应用,应用表明该工艺工序简单、操控性好、作业速度快、效果良好,质量稳定性及安全性高,该工艺的应用可为后续同类管道的高效酸洗钝化提供参考。

一、酸洗钝化原理

不锈钢在焊接或打磨时表面会生成含铬(Cr)量很低的高温垢,颜色通常由黄至蓝,由于含铬量低很容易遭到侵蚀,因此该高温垢应被去除以便形成含铬量高的不锈钢新表层。为保持不锈钢的防腐性能,不锈钢表层应进行酸洗以去除碳钢污染、打磨和热回火等形成的制造残渣。通常,酸洗钝化过程包含酸洗和钝化两个内容,为了叙述的方便,以下均以钝化表示全过程。钝化是以化学溶解的方式除去不锈钢表面附着的铁或铁化合物造成的污染或高温垢。

二、酸洗钝化作业准备

(一)施工准备

钝化中使用化学品对人体伤害很大,处理每种化学品时必须做好安全防范措施。操作人员或在同一区域施工的人员应穿戴好个人防护用品(PPE):安全帽、长式丁腈橡胶手套、耐酸橡胶防护服、抗化学性橡胶鞋、全面式防护罩、酸性气体及尘土过滤式呼吸器。合理划定酸洗钝化施工区域,所有与钝化工艺无关及未穿戴上述PPE的人员应被隔离开,施工前拆除化学注入罐附带的梯子、格栅板、连接管线等,在罐体四周及罐内搭设脚手架,设备四周和上下均用帆布做好防护工作,确保人员和其它设备不受酸洗液伤害。施工区域必须进行良好通风。在对化学罐内壁进行施工时,除需进行强制通风外,还应派专人戴好呼吸器等进行守护,准备好急救设施以防人员发生气体中毒时及时进罐实施抢救。另外,施工点的空气应严密监测,一旦氧气浓度降低或挥发到空气中的酸洗液浓度过高,施工人员应被转移出区域直至空气检测结果好转。为防止施工过程中酸洗钝化液溅出(如在混合过程中),施工场所近处应设置淋浴或洗眼站,水源应压力充足,以便稀释人员皮肤上的化学物质,尽快清洗表层,水温应与环境温度基本相同,不宜过高以免加剧化学物质对人体的灼伤。

(二)酸洗钝化回路设置

根据主机滑油系统工艺流程的特点、管道的布置区域、管径、管道的连接顺序、管道循环回路长度要求等因素,将滑油管道分为5个酸洗钝化回路。

(三)循环装置组成与设置

酸洗钝化介质循环装置由酸洗槽、中和槽、钝化槽,耐蚀泵、临时管道、滤器及阀门等组成,用于介质的循环和过滤,为确保介质与管道内壁充分接触,装置的设置应对如下因素进行考虑:一是为方便排净循环回路内的空气,循环装置要尽量安装在循环回路的高点处;二是为保证待洗管道内介质的流速不低于1.5m/s,回路进液管应首选大直径管道。

(四)酸洗钝化液选配

在选择酸洗液时,需要对管道材质、管道内部杂质、金属氧化物成分、酸洗液的毒性、成本以及施工的难易程度、环保等诸多因素进行综合考虑。对于不同材质的管道,选择合适的酸洗液是防止管体局部腐蚀和过度腐蚀的首要前提。在钝化液选配方面,需综合考虑钝化工艺的安全性和可操作性,钝化液的毒性以及环保等因素。根据该酸洗钝化管道的实际特点,并结合多年来积累的酸洗钝化施工经验,优选的酸洗钝化液配比数据见下表。

酸洗钝化液配比:

三、酸洗钝化作业过程

在该平台的主发电机滑油管道酸洗钝化作业中,具体施工作业过程及其工艺要求如下:第一,回路连接:将待酸洗钝化管道与设备隔离,并将管道上阀门、仪表等拆除,待酸洗钝化管道断开位置用软管及法兰短节连接,开口采用盲板封堵,安装酸洗钝化介质循环装置,构成酸洗钝化介质循环回路。第二,回路试漏:采用压力为0.6MPa的压缩空气对循环回路进行严密性试验,检查回路有无泄漏。第三,回路冲洗:注水预冲洗回路中存留的浮锈、焊渣、沉积砂土及松散的附着物等,同时检查循环回路的通畅性。预冲洗水应该持续不断,直到在排放口流出洁净水至少1min以上,则预冲洗结束。第四,循环酸洗:按系统循环回路容积计算硝酸用量,分批次在清水循环状态下加注于回路中,测量每批次管道回流溶液pH值,待pH值不再变化后继续加注硝酸,直至硝酸全部加注于回路中。操作工艺要求为:温度30~40℃,酸洗液断续循环6h。第五,酸碱中和:将预先配制好的氢氧化钠溶液分批次加注于回路中,直至循环回路中溶液显微碱性。第六,清水置换:酸碱中和后,向回路中加注清水稀释、置换中和液。直至管道回流溶液透明,无浑浊,且pH=7~8为止,操作过程中不能让空气进入管道内。第七,钝化作业:将预先配制好的钝化液缓慢注入回路,操作工艺要求为:温度50~60℃,连续循环4h。第八,清水冲洗:钝化作业完成后,用清水冲洗管道内钝化液,直到回路出口的水质清澈、无杂质为合格。第九,吹扫干燥:待管道排净水后,采用压缩空气对管道进行吹扫干燥处理,各出气口采用滤纸检查,无水渍时结束吹扫。第十,触铜检验:在酸洗钝化完成后的管道内壁上点滴硫酸铜溶液,溶液由蓝变红的时间不小于5min,且同一检测面上各点变色时间接近或相同为合格。

四、酸洗钝化作业控制要点

第一,滑油管道在安装施工过程中,其管内的清洁程度对后续的酸洗钝化阶段施工作业效率影响很大。因此,为有效提高后续的酸洗钝化施工作业效率,在管道安装施工过程中,应及时做好管内的焊渣、砂土或其它杂质的清除,并对管道临时开口进行封堵。第二,循环酸洗应严格按照工艺流程进行操作,当前一种介质完全排出或用另一种介质置换出时,应及时准确进行停泵,将循环回路末端软管从前一种介质槽中移出,放入下一工序的介质槽中,然后启动耐蚀泵。第三,因几种介质按顺序使用同一台耐蚀泵进行输送,所以在酸洗钝化作业过程中要特别注意,勿将几种介质混淆。第四,在管道回路冲洗、循环酸洗作业过程中,可采用橡胶锤从头至尾敲击管道,重点为弯头、变径、三通、法兰及焊口等部位,同时可间断调节管道进出口阀门开度,创造管内介质紊流状态,来提高沉积物以及松散的附着物剥离的速度。第五,酸洗液应分批次加注于循环回路中,并实时测量管道回流溶液pH值,以免局部酸洗液浓度过高腐蚀管道内璧。第六,为保证滑油管道的酸洗钝化作业质量,在滑油管道酸洗钝化作业合格后,应尽快对管道进行热油清洗作业[1]。

结论

简而言之,滑油管道的清洁度直接影响主发电机机组的使用寿命及机组稳定运行,而酸洗钝化工序对于保证滑油管道的清洁度至关重要。为此,文章主要分析了循环酸洗钝化工艺的实施过程和控制要点,为今后同类管道的高效酸洗钝化提供参考,并为主发电机稳定运行及延长使用寿命发挥积极作用[2]。

参考文献

[1]顾卫红.液压管道循环酸洗回路设置[J].液压与气动,2014(04):33-35.

[2]郑锦溪,徐开华,刘定平.锅炉大修后酸洗中的几个关键问题[J].电力科技与环保,2017,27(6):56-59.

论文作者:姜武1,郭学明2

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期

论文发表时间:2019/1/3

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