(三) 水垢的清除
如果鍋爐受熱面上結(jié)了水垢,一定要及時清除。目前清除水垢的方法很多,可依據(jù)具體情況采用單一方法或綜合方法。
1. 機械除垢法:當(dāng)爐內(nèi)有水垢或水渣時,停爐后放掉爐水,使鍋爐冷卻,用水沖洗或用螺旋鋼絲刷清除。如果水垢很堅硬,可用電力和水力帶動的洗管器來清洗。但此法只適用于清洗鋼管,不適用于清洗銅管,因為洗管器易損傷銅管。
2. 酸洗除垢法:用酸清洗水垢時可用鹽酸、磷酸、鉻酸及氫氟酸,但不能用硫酸。因為硫酸與水接觸,會在水垢表面生成硫酸鈣膜,使膜下的水垢不易接觸到酸液。磷酸和鉻酸雖比鹽酸有效,但價格太貴,所以一般都用鹽酸。鹽酸只能清洗碳酸鹽水垢,酸洗時生成的氯化鎂和氯化鈣溶解度很大,容易除去,并伴有二氧化碳產(chǎn)生,有攪拌酸液的作用。對于純硅酸鹽水垢,可用氫氟酸清洗。對于以硫酸鹽和硅酸鹽為主的混合水垢,也可用鹽酸清洗,此時酸洗的作用在于用酸液溶解水垢與金屬壁之間的氧化鐵層,使酸接觸到金屬,從而產(chǎn)生氫氣泡使水垢脫落,與碳酸鹽垢的鹽酸清洗道理不同。
酸洗前,須查明結(jié)垢的程度,即量出單位面積上平均結(jié)垢的重量(g/m<sup>2<sup>),從而精確地計算出鹽酸用量。酸洗時純鹽酸用量可按下式計算:
式中 G——純鹽酸(100%)用量(kg);
E——鍋爐結(jié)垢程度(g/m<sup>2<sup>);
F——鍋爐結(jié)垢面積(m<sup>2<sup>);
36.5——鹽酸的當(dāng)量;
50——碳酸鈣的當(dāng)量。
酸洗時,一般控制鹽酸溶解濃度為3~5%,也可根據(jù)水垢的厚度來確定。配制鹽酸溶液時,應(yīng)注意市售鹽酸濃度的不同,經(jīng)過換算后再配制。
例題:配制100kg6%的鹽酸溶液,用市售30%的鹽酸配制,需用多少?
解:配制100kg6%的鹽酸溶液需純鹽酸6kg,配制100kg6%的鹽酸需30%的鹽酸為:
即將80kg與20kg市售30%鹽酸混合攪拌均勻,即成6%的鹽酸100kg。
酸洗法的缺點是,酸對金屬有腐蝕作用。酸液的濃度越大,溫度越高,對金屬的腐蝕性就越大。因此,為了保護金屬在酸洗時不受腐蝕,必須在酸液中加入抑制劑。抑制劑的種類很多,每種抑制劑都在一定條件下才有效。用鹽酸酸洗時,國內(nèi)一般使用02-抑制劑。
配制02-抑制時,必須按照下列順序:
(1) 將不低于70℃的熱水倒入容器內(nèi)。
(2) 加入鹽酸,緩緩攪動,此時溶液呈淺黃色。
(3) 加入苯胺,緩緩攪動,此時溶液呈桔黃色,表面無浮油。
(4) 最后加入甲醛,緩緩攪動,此時溶液由桔黃到淡紅,逐漸變?yōu)樯罴t透明,并且上無漂浮物,下無沉淀物。
配制好的抑制劑,應(yīng)立即倒入配好的鹽酸溶液中,并劇烈攪動2~3分鐘,否則抑制劑會很快凝固。
配制02-抑制劑時,一定要上述順序進行,否則藥液色不正,有沉淀,以致降低藥品效能。例如,按鹽酸 苯胺 甲醛 水的順序配制,則會使溶液爆脹膨起,造成事故。
表7是100kg鹽酸溶液在不同的抑制劑用量比例時,抑制劑原料的用量表。
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順序抑制劑 原料名稱 用量比例 | 1 | 2 | 3 | 4 |
熱 水 (kg) | 30%鹽酸 (kg) | 苯 胺 (胺尼林) (kg) | 甲 醛 (福爾馬林) (kg) |
0.3% | 3 | 0.225 | 0.15 | 0.15 |
0.4% | 4 | 0.3 | 0.2 | 0.2 |
0.5% | 5 | 0.375 | 0.25 | 0.25 |
0.6% | 6 | 0.45 | 0.3 | 0.3 |
0.8% | 8 | 0.6 | 0.4 | 0.4 |
1.0% | 10 | 0.75 | 0.5 | 0.5 |
表7 抑制原料用量表
根據(jù)水垢厚度和鍋爐材,酸洗時應(yīng)采用的酸洗數(shù)值見表8。
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鍋爐材料 | 水垢厚度 (mm) | 鹽酸濃度 (%) | 抑制劑用量 (與酸液用量的百分比) (%) | 處理時間 (小時) |
鑄鐵 | <5 | 10 | 0.3 | 4~6 |
5~10 | 15 | 0.5 | 6~8 |
10~20 | 20 | 0.8 | 8~10 |
>20 | 25 | 1.0 | 8~12 |
鋼板(管) | <5 | 6 | 0.4 | 5~7 |
5~10 | 8 | 0.6 | 7~9 |
>10 | 12 | 0.8 | 8~10 |
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表8 酸洗鍋爐數(shù)值表
鍋爐酸洗時,應(yīng)注意以下幾點:
(1) 為保證酸洗效果,酸洗時應(yīng)不停地攪拌酸液??刹捎媚退岜眠M行灌注式酸洗,強迫酸液在鍋爐中循環(huán)。如果采用靜置浸泡式酸洗,應(yīng)將酸液加溫至50~70℃,利用酸和水垢作用生成的二氧化碳氣泡進行攪動,以充分發(fā)揮酸作用。
(2) 在酸洗過程中,應(yīng)對進、出鍋爐的酸液進行化驗,以便正確判斷酸洗結(jié)束時間。如果排出的酸液濃度大幅度降低,需補充新酸液;如酸液濃度下降漸緩,而且逐漸穩(wěn)定,表明酸洗完畢。
(3) 酸洗完畢,先排放酸液,再用清水沖洗,然后將水加滿,并加入水容量0.3%左右的氫氧化鈉(先將氫氧化鈉溶于水再注入),煮沸0.5~1小時,以中和余酸。放出堿液后,再用清水沖洗1~2次即可。
(4) 酸洗后的鍋爐,不宜作為備用鍋爐。
(5) 參加酸洗人員,一定要注意操作安全規(guī)程,加強安全措施。
3. 堿洗除垢法:用堿洗不能清除碳酸鹽水垢。堿洗主要是清除硫酸鹽和硅酸鹽水垢,還可以清除硫酸鹽和硅酸鹽的混合水垢。此法不是使水垢溶解除去,而是使水垢軟化再用機械方法除去。
堿洗除垢法所用的藥劑有碳酸鈉和氫氧化鈉兩種。如果使用磷酸三鈉,不但能清除硫酸鹽和硅酸鹽水垢,同時不能清除碳酸鹽水垢。因此,此法應(yīng)用較廣。
堿洗時用藥量:碳酸鈉10~20公斤/噸水,濃度1~2%;氫氧化鈉2~4公斤/噸水,濃度0.2~0.4%磷酸三鈉3~5公斤/噸水,濃度0.3~0.5%。
堿洗也是不升壓的長時間煮爐,一般不少于24小時,最多可達40小時,堿煮后要立即沖掉泥渣,并打開鍋爐進行機械除垢,否則泥渣重新硬化,難以清除。此法操作簡單,但比酸洗效果差而且煮爐時間長,藥劑耗量大。
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