摘要：过热器的清洁一般采用不具腐蚀性的清洁剂，但是普通的清洁剂清洁效果并不理想，无法对过热器各部件进行彻底的深度清洁，以至于过热器清洗后不久又出现堵塞，影响过热器的运转效果。在文章当中，笔者对复合柠檬酸清洁剂使用的可信性进行了研究分析，提出了其应用的技术难点，并针对难点给我了科学合理的解决办法。
关键词：过热器；清洁剂腐蚀；复合柠檬酸；可行性研究
过热器长久使用之后，会出现氧化皮问题，当氧化皮长期堆积，就会与金属材料之前出现膨胀差异，使得机器在停启的过程中，有大量的氧化皮脱落下来，当一定量的氧化皮堆积在管道内之后，就会导致管道爆裂、汽轮机叶片冲蚀等问题，因此，要保证过热器的安全平稳运转，就必须对其进行深度的清洁，防止氧化皮堆积。
一、过热器化学清洁存在的困难
化学清洗技术在锅炉水冷壁、省煤器、冷凝器等设备中应用最广，但在过热器清洗中很少使用。主要是因为过热器设备结构复杂，内有许多的管道分布，而且过热器管道内温度等级不同、所使用的金属材料不尽相同，这些零件是有很大区别的。例如，许多过热器管，U型或W型管布置复杂，工作温度高，不同的材料具有不同的结构层的规模结构。此外，过热器材料品种繁多，如T22，12 12Cr1MoV，TP347H和super304等。因此，过热器进行化学清洗具有更高的技术要求。
（二）难以溶解氧化皮
过热器内部各管道材质不同，温度不同，材料的数量也不同，因此，其所产生的污垢数量也不相同，例如，热器管表面铁素体钢数量规模通常是500 ~ 1000克/平方米， 最高时超过2000克/平方米，材料厚度大约在0.1 ~ 0.4毫米之间不等；奥氏体钢所产生的污垢体积大约在150 ~ 300 g/m2之间，通常最高可达600克/平方米，厚度则在0.03 ~ 0.13毫米之间。锅炉水墙规模超过200克/平方米或300克，是必须要采取化学清洗的。针对不同材质的过热器管，换热管的垢量应当是锅炉水冷壁酸洗要求垢量的１～10倍 。此外，由于过热器产生的氧化物涂层致密，约5.12克/立方厘米，其孔隙率小于15%，在清洗过程中溶解速率慢；过热器使用含有铬的耐热钢，更多的研究表明，管材中的Cr含量与氧化皮中的Cr含量成正比，清晰过程中，其溶解速率就会下降。因此，化学清洗剂必须对氧化垢具有较强的溶解能力。
（二）腐蚀控制较难
在相关标准中对清洗的溶解速率提出了明确的要求，金属材料的均匀腐蚀速率在清洗锅炉的过程中必须小于8克/平方米/小时，均匀腐蚀量小于80克/平方米。但由于过热器溶解水垢难可能导致清洗时间远远超过锅炉本体的清洁时间，同时需要更高浓度的清洗介质。如果腐蚀总量保持在80克/平方米的允许范围内，应控制金属腐蚀率小于8克/平方米/小时。因此，对金属材料特别是铁氧体的均匀腐蚀控制，化学清洗过热器提出了更高的技术要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆过热器的金属种类非常多，奥氏体不锈钢ＴＰ３４７Ｈ、Ｓｕ－ｐｅｒ３０４本身具有很强的抗均匀腐蚀和抗点蚀能力，但要防止清洗过程中的晶间腐蚀和应力腐蚀。因为如果含有一定量的甲酸、草酸清洁等低分子有机酸，或氟离子或氯等卤素元素，就会导致奥氏体不锈钢的晶间腐蚀，严重影响其力学性能，因此，化学清洁剂必须对过热器奥氏体不锈钢无不良影响。
（三）Ｕ型管易发生堵塞
过热器包含大量的U型或W管垂直排列，在化学清洗过程中，如果使用不当的清洗介质，容易造成剥落和堵管。如在末级过热器清洗中采用羟基乙酸+甲酸的化学清洗，五次清洗和酸洗时间为80小时，接近300根U形管在清洗时发生了严重的堵塞，即使已达到清洗除垢的要求，但增加了切管成本，管道焊接、检验也消耗了企业大量的资源，严重影响了化学清洗的效果和速度。此外，清洁时，U型管或产生气体，导致在清洗过程中出现气塞，影响清洗效果，清洗液中残留的未溶垢堆积在U形管壁管的底部。因此，过热器化学洗涤剂应当小规模的溶解清洗氧化皮，同时选择合适的技术，避免堵管。对化学清洗剂的选择应坚持溶解能力小、剥离范围小但溶解快，分解产物无害的原则，清洗时不产生腐蚀性离子，还需要使用适当的方法来避免堵管。
二、复合柠檬酸清洗工艺
在化学清洗过热器的过程中存在较大的风险，因此开发了一种新的复合柠檬酸化学清洗剂和相关的清洗工艺，有效地解决了在清洗过程中空气塞、堵塞、腐蚀等技术问题。按一定的比例混合高浓度柠檬酸和各种有机酸组成了新型复合柠檬酸清洗剂，其浓度高达10%以上，并加入阻垢剂 1%、0.5%水溶性助剂。该清洗剂具有溶解铁的氧化物能力强、剥离量小，不含腐蚀性Cl-等特点，而且高温下迅速分解，不含有害物质。以往试验表明，在0.8米/秒的速度条件下，该清洗剂清洗条件下，铁素体钢的均匀腐蚀速率不超过1克/平方米/小时、无麻点，对奥氏体不锈钢不存在晶间腐蚀和应力腐蚀；脱落的氧化皮粒径不超过0.90毫米，重量大约是规模总量的0.3%。化学清洗过程分为两个步骤，每个步骤持续24小时，步骤1主要是使氧化皮溶解，步骤二则是对富铬氧化层进行剥离，清洗48 h内除垢效果完全符合有关要求，可以保证过热器的正常使用。
结束语：
为了保持机械的正常运转，必须使用清洗剂进行清洗，尤其针对过热器，本文所论述的柠檬酸清洗剂可以对过热器进行深度的清洁，在使用过程中，应当科学配比其浓度，不让其对金属部件造成损伤，同时达到良好的清洁效果。
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论文作者:王强,李竹
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/27
标签：过热器论文; 化学论文; 柠檬酸论文; 过程中论文; 奥氏体论文; 清洁论文; 清洗剂论文; 《电力设备》2017年第5期论文;