1.1 固体颗粒在壁面沉积所形成的
这一类污垢产生于流动过程中夹带的固体颗粒物在化工设备的壁面沉积。比如，流体里面夹带砂砾、灰尘等固体颗粒物。在冷却水系统中，换热器的表面等部位都有可能产生这一类污垢。
1.2 结晶过程形成的污垢
因为温度的改变、液体的蒸发有可能使得微溶盐在过饱和状态之下结晶之后而析出，析出之后这些微溶盐就会沉积在化工设备的表面。例如，设备表面有可能会形 成 的 CaCO3、CaSO4、Ca(OH)2、MgCO3、Mg(OH)2等污垢层。
1.3 化学反应形成的污垢
在化工设备工作过程中，物体流动和进行加热的表面互相接触的时候，由于自氧化和聚合反应生成反应物垢。比如，单体烃类物质在温度高到一定程度的壁面互相进行接触的时候，就会发生聚合，因此产生聚合物，这些聚合物会坚固地依附在容器壁上。如果容器壁的温度太高，还会产生结焦。
1.4 腐蚀产物形成的污垢
金属物表层由于化学或者电化学反应腐蚀之后而生成的污垢。比如，如果在金属物表层出现均等化的腐蚀，其生成物一方面仅会增强传热面的热阻，另一方面还可能会对其表面的粗糙度有所提高，从而进一步加强污垢的沉淀。
2 原地清洗程序
2.1 CIP的特点
所谓CIP，是指清洗液在相关工艺设备的运作下，形成完整的清洗循环回路，通过高速运转的液流实现对工艺设备表面沉淀物的机械冲击，再加上清洗液产生的各种物理及化学作用，形成对设备及管道的机械冲刷作用，进而达到对设备管道及相关附件的清洗。
由于在此全过程中，不需要人工冲刷和擦洗，因此，其不仅具有缩短清洗时间的特点，也在很大程度上保证并提升了产品的卫生质量。同时，由于不需要人工操作，也大大降低了清洗成本，更减少了人工操作中对设备的损坏，是一种安全可靠且效率极高的清洗程序。
2.2 CIP清洗站
就CIP清洗站而言，其主要是通过清洗液贮缸、清洗喷头、送液回液泵、清洗管路以及各种控制阀门所组成的。热水缸、清水缸及酸、碱缸是构成清洗液贮缸的基本要素，而其中酸、碱缸和热水缸分别都装有蒸汽加热装置和温度传感器，不仅如此，为保证清洗站有充足的清洗液，酸碱缸还设置了清洗液补给装置。虽然消毒剂和清洗剂的种类可以决定CIP罐的数量，但一般情况下，一个CIP清洗站系统CIP罐会控制在八个以下。就清洗液而言，其流速通常可以达到3m/s，而其流量则可以达到140m3/h。在CIP清洗站开始正式运作时，需要按照提前设置好的程序，在送液泵的作用下，将清洗液泵入到需要清洗的设备及相关管道中，再通过回液泵将洗液送回到清洗液贮缸中。当然，在设备清洗过程中，一旦发现清洗液被稀释了，我们可以在浓酸浓碱清洗液补给装置的帮助下对清洗液的浓度进行相应的调整。
CIP是一个完整的清洗循环回路，而其也正是通过送液管路、回液管路两种清洗管路而形成的循环回路。而安装在被清洗容器内的清洗喷头，主要有球面状喷头、T型喷头、漏斗状喷头、环行喷头以及自转式清洗喷头等类型，喷液在清洗喷管上呈螺旋线排列的喷孔作用下，形成巨大的冲力，冲射到被清洗容器的各个角落，达到提高清洗效果的目的。
2.3 CIP清洗程序
就CIP清洗程序而言，按照清洗线路中受热表面的不同，可以将其分为用于巴氏杀菌器和其他带受热表面设备的CIP程序以及用于罐、管理系统及其他不带受热面的设备的CIP程序。
而对于巴氏杀菌器和其他带受热表面设备的CIP程序，为了彻底清洗掉设备以及相关管道和附件上变性蛋白质和盐类，其清洗过程通常是需要经过长时间的酸洗循环。巴氏杀菌器和其他带受热表面设备的CIP程序，通常情况下，包含了这几个步骤：其一，先用清水冲洗相关设备及管道大约五分钟;其二，再用75℃的碱液循环冲洗设备15分钟;其三，再用清水冲洗掉上一步中的碱性洗涤剂，此步骤大约持续5分钟;接着再用70℃的酸液对设备进行持续15分钟的循环冲洗;再用冷水将上一步中的酸性洗涤剂冲洗掉;最后再用90℃的热水进行维持15分钟的热冲洗。
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而对于不带受热面的设备的CIP程序，其在清洗过程中则稍显简单：首先用清水冲洗相关设备及管道大约五分钟;再用75℃的碱液循环冲洗设备10分钟;接着再用热水冲洗消毒，此过程需持续10分钟;最后用冷水将其冷却，此过程需持续10分钟。
3常规化学清洗
3.1一般化学清洗过程
整个清洗工程需要周密设计和部署。设备调查主要包括:
1)调查设备结构。根据设备结构设计清洗回路，选择循环用泵的扬程和流量。
2)调查设备材质。不同的设备材质要求不同的清洗剂及相应的添加剂，尤其是缓蚀剂和钝化剂。
3)调查设备状况。包括回路是否畅通，是否有流通死角，是否有泄漏现象，是否与其他设备相关联等。
垢样分析方法包括仪器分析方法和化学分析方法。其中，化学分析方法对垢样成分的分析存在局限性。首先，化学分析需要将垢样溶解，溶解难溶垢样具有很大难度;其次，化学分析对实验操作手法要求很高，操作不当会影响分析结果的准确性，从而影响清洗剂的选择;同时，化学分析费时、费力，分析周期较长，很难满足加快化学清洗的实验周期。仪器分析不但能够克服以上化学分析的缺点，还可以在不破坏垢样原始状态的情况进行准确分析，具有较大优势。常见的仪器分析方法有扫描电镜能谱、电子探针 X － 射线显微分析和 X － 射线荧光光谱分析等。
根据垢样分析的结果确定溶垢试验方案。溶垢试验是依据化学药剂的溶解作用、疏松作用和剥离作用，在清洗剂中加入相应的渗透剂、抑制剂和活化剂等添加剂，然后将携垢管浸于其中，并控制适当的温度，记录溶垢速度。根据清洗液的组成、设备材质及工艺条件，确定使用缓蚀剂，并使用与设备材质相同的标准试片，测定金属腐蚀速率。
3.2常规化学清洗方法
1)注液浸泡
注液浸泡技术只限于清洗相对较小的设备，其垢层量小并易于溶解。因为仅仅在冲洗阶段才有搅动，所以要尽可能确保冲洗完全。
2)循环清洗
循环技术是化学清洗中最常用的一种方法，用于塔、换热器及压缩机类夹套等的清洗。
3)不停车清洗
有些工厂在生产过程中，为了避免计划外的停车检修，常采用不停车清洗方法。
4)喷淋清洗
这种方法适用于清洗面积与体积之比值较小的设备。
5)膏糊清洗
这种方法适用于管道、电机、罐和塔等外表面的清洗，尤其是旧漆的消除。
4结语
众所周知，食品加工企业如果在食品生产过程中，不能对加工设备及管理进行充分且彻底的清洗，那么对食品质量和安全将会产生直接的影响。因此，食品工艺设备清洗技术的运用可以说尤为重要的。在当前，虽然清洗技术有了突飞猛进的发展，但想要更进一步确保食品质量，在清洗技术的探究上仍有长足的发展空间。因此，这就需要我们相关人员在实践中，加强对清洗剂的认识，强化对清洗程序的探究，并在此过程中不断思考和创新，探究出更高效的清洗技术，进一步推动食品清洗技术的发展。
参考文献
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[2] 唐家俊. 石油化工冷换设备在线清洗的工业应用[J]. 石油和化工设备，2017,10(5):54~57.
[3] 郑国经． 铁矿石化学分析方法标准及实验室能力验证［J］． 冶金分析，2015，35(2):37 － 44．
论文作者:姜凡
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/26
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