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物理與化學(xué)方法下循環(huán)水換熱器查漏分析的方法
煤化工裝置可以通過(guò)定期排查換熱器進(jìn)出口的常規項目的水質(zhì)指標，建立循環(huán)水換熱器泄漏的數據庫，以下是小編搜集的一篇探究循環(huán)水換熱器查漏方法的論文范文，歡迎閱讀借鑒。
1前言
通過(guò)對煤化工裝置循環(huán)水換熱器查漏方法的綜述，概括出常用的分析檢測手段，為高效快速查漏提供方法支持。循環(huán)水換熱器查漏可以從物理方法和化學(xué)方法兩個(gè)方面考慮。本文主要結合近幾年的生產(chǎn)實(shí)際，總結常用的換熱器查漏的分析方法，以便對今后的分析工作提供指導。
2換熱器查漏分析方法
2.1物理方法
(1)顏色。通過(guò)人眼觀(guān)察循環(huán)水顏色變化，判斷泄漏。例如：
煤氣化裝置的黑水廠(chǎng)房換熱器泄漏后，循環(huán)水塔池中水樣顏色明顯由土黃色變?yōu)楹谏�。芳香烴類(lèi)物質(zhì)泄漏后最明顯的特征是水質(zhì)變紅。在投加非氧化性殺菌劑之后，循環(huán)水顏色恢復正常，但若漏點(diǎn)不切除，根據泄漏量的多少，循環(huán)水的顏色在不等的時(shí)間又會(huì )變紅[1].
(2)氣味。通過(guò)鼻子聞嗅工藝裝置區或循環(huán)水的氣味，判斷泄漏。例如：液化氣在常溫常壓下以氣體的狀態(tài)存在，因此發(fā)生泄漏后其中的含硫化合物有臭雞蛋氣味�；旌戏紵N泄漏后，裝置現場(chǎng)有濃烈的汽油味。
(3)氣泡。通過(guò)觀(guān)察循環(huán)水中的氣泡，判斷泄漏。例如：甲醇泄漏入循環(huán)水中，在水中有積累作用，是促使真菌迅速繁殖的營(yíng)養劑，從而提供了足夠的纖維酶，促使甲基纖維素的合成。因此循環(huán)水中產(chǎn)生了大量細小稠密的白色泡沫[2].
(4)濁度。通過(guò)檢測循環(huán)水換熱器進(jìn)出口的濁度，判斷泄漏。例如：煤氣化裝置的洗滌水常夾帶煤粉或煤灰，換熱器易磨穿泄漏。黑水或灰水泄漏后，水質(zhì)的濁度變化明顯。
(5)懸浮物。通過(guò)檢測循環(huán)水中懸浮物的多少，判斷泄漏。例如：
MTP裝置的烴類(lèi)物質(zhì)泄漏進(jìn)入循環(huán)水，會(huì )促使循環(huán)水中微生物的繁殖，產(chǎn)生生物粘泥，水質(zhì)的懸浮物增多。氣化裝置的黑水廠(chǎng)房換熱器泄漏后，水中的懸浮顆粒物增多。
2.2化學(xué)方法
(1)酸堿度。當泄漏的物料有明顯的酸堿性，例如液氨、氫氧化鈉、硫酸、鹽酸、胺液或酸性氣等，可以利用pH值來(lái)檢測換熱器進(jìn)出口的變化來(lái)判斷泄漏。例如：脫鹽水站的硫酸儲罐中硫酸泄漏進(jìn)入脫鹽水，脫鹽水的PH迅速下降。硫回收裝置的含硫化氫、氨氮含量高的“酸性水”汽提部分換熱器發(fā)生泄漏后，在最初階段表現為堿度、pH值上升，但泄漏一段時(shí)間后，循環(huán)水中的硫細菌將循環(huán)水中的硫化物轉化為硫酸，硝化細菌將循環(huán)水中的氨態(tài)氮轉化為硝酸。循環(huán)水的堿度、pH值均會(huì )下降，COD上升。
(2)余氯.當含有硫化氫、二氧化硫、氨等酸性物質(zhì)泄漏進(jìn)入循環(huán)水時(shí)，循環(huán)水中的二氧化氯會(huì )與這些酸性物質(zhì)發(fā)生反應，二氧化氯的消耗量就會(huì )增加，在投加量不變的情況下，余氯值會(huì )下降或檢測不出。當汽油或潤滑油泄漏進(jìn)入循環(huán)水系統，余氯也會(huì )下降較快。因此通過(guò)檢測換熱器進(jìn)出口的余氯，進(jìn)出口值差異較大的，可判定為泄漏。
(3)二氧化硅。當循環(huán)水或爐水泄漏進(jìn)入蒸汽凝液系統時(shí)，二氧化硅含量就會(huì )陡增。因此，可以通過(guò)排查蒸汽凝液系統的二氧化硅含量，判斷是否有循環(huán)水泄漏。
(4)氨氮。通過(guò)檢查水中的氨氮含量，判斷泄漏。例如：當液氨泄漏進(jìn)入循環(huán)水中，初期水質(zhì)的PH、氨氮顯著(zhù)上升。后期二氧化氯加入量變化明顯，余氯偏低，總鐵升高。泄漏量達到一定程度時(shí)，水體中帶有氨味。
(5)化學(xué)需氧量(COD)。通過(guò)檢測換熱器進(jìn)出口或上下水的COD,可以判定換熱器是否有漏點(diǎn)。循環(huán)水中COD通常在100mg/L以下，當烴類(lèi)、醇類(lèi)等有機物質(zhì)工藝物料泄漏進(jìn)入循環(huán)水，會(huì )造成循環(huán)水的COD大幅升高。MTP裝置的E-60311A換熱器泄漏時(shí)的數據變化。
(6)水中油。當芳烴、汽油或油冷器的潤滑油泄漏進(jìn)入循環(huán)水，水體中的油含量會(huì )陡增。甚至有時(shí)可以通過(guò)肉眼觀(guān)測到，鼻子聞到。因此通過(guò)分析油冷器中循環(huán)回水中的油含量，可以判定換熱器是否有漏點(diǎn)。循環(huán)水中通常會(huì )有5.0mg/L以下的油含量，空分裝置的121-E07油冷器泄漏時(shí)，進(jìn)出口的循環(huán)水中油含量達到10-80mg/L,切除漏點(diǎn)后，系統恢復正常。121-E07油冷器進(jìn)出口的水中油數據變化。
(7)總有機碳(TOC)。COD和TOC都是反應有機物質(zhì)的含量，因此在MTP、PP裝置排查換熱器有無(wú)有機物質(zhì)泄漏時(shí)，也可以分析水中TOC來(lái)判定，且總有機碳分析儀的樣品分析時(shí)間比COD快速消解儀短的多。
(8)水中有機物。當醇類(lèi)物料泄漏進(jìn)入循環(huán)水，會(huì )引起水中醇類(lèi)含量增多，濁度、COD、TOC、異氧菌、總鐵、生物粘泥量等水質(zhì)指標都會(huì )超標。當明確工藝物料為醇類(lèi)時(shí)，也可以使用氣相色譜法分析水中高級醇或水中醇來(lái)判定換熱器的泄漏。當烴類(lèi)物料泄漏進(jìn)入循環(huán)水，會(huì )引起水中烴類(lèi)含量增多，濁度變大，COD和TOC都會(huì )升高。
當明確工藝物料為烴類(lèi)時(shí)，也可以使用氣相色譜法分析水中烴類(lèi)來(lái)判定換熱器的泄漏[3].
(9)腐蝕速率。工藝介質(zhì)泄漏后，循環(huán)水系統初期表現PH、余氯、濁度、油含量、COD或氨氮等指標異常，時(shí)間長(cháng)時(shí)泄漏介質(zhì)會(huì )被水中微生物所消耗，細菌迅速繁殖，細菌的代謝產(chǎn)物及其所粘附的泥沙形成了危害更大的生物粘泥。生物粘泥附著(zhù)的地方，將成為垢下腐蝕的部位。因此在循環(huán)水中懸掛與換熱器相同材質(zhì)的掛片，通過(guò)分析掛片的腐蝕速率，可以佐證泄漏的判斷。
MTP裝置的換熱器泄漏期間，在一循循環(huán)水的模擬換熱器、塔池、吸水池三個(gè)地方懸掛掛片，碳鋼、黃銅材質(zhì)掛片的腐蝕速率均出現2-9倍的超標。
(10)微生物工藝介質(zhì)泄漏后，一般情況下水中微生物如細菌、異氧菌的個(gè)數也會(huì )有大的變化。但由于細菌、異氧菌分析的時(shí)間較長(cháng)，因此一般不做為查漏分析的手段。但可以作為判定工藝介質(zhì)泄漏強弱的依據之一。MTP裝置的換熱器泄漏期間，在一循循環(huán)水的回水管路上取水樣，分析水中的異養菌出現1-9倍的超標。
(11)有機可燃氣。MTP裝置的物料多是有機可燃物。當乙烯、丙烯等氣態(tài)烴類(lèi)物料泄漏時(shí)，循環(huán)水中出現較多黃色乳化狀漂浮物，水質(zhì)濁度超標、COD超標、余氯檢測不出。由于乙烯、丙烯等氣態(tài)烴類(lèi)不溶于水，易從水中揮發(fā)出來(lái)。因此可以采用揮發(fā)性有機氣體檢測儀檢測循環(huán)水塔池格柵處的可燃氣含量，快速判斷現場(chǎng)是否發(fā)生泄漏，再用氣相色譜儀進(jìn)行定性分析，判斷泄漏介質(zhì)組分。
3結束語(yǔ)
循環(huán)水換熱器查漏分析的方法很多，也在不斷更新，有時(shí)一種分析手段不能確定泄漏，可以幾種方法聯(lián)合使用確定漏點(diǎn)。煤化工裝置可以通過(guò)定期排查換熱器進(jìn)出口的常規項目的水質(zhì)指標，建立循環(huán)水換熱器泄漏的數據庫，摸清換熱器泄漏的規律、類(lèi)型，介質(zhì)的性質(zhì)，并建立一種快速查漏方法，可以避免或減少換熱器泄漏后對水質(zhì)的沖擊，水質(zhì)惡化后對換熱器的腐蝕。
參考文獻：
[1]張鴻,高峰,胡雍,陳焱.循環(huán)水換熱器泄漏的判斷與處理[J].石油化工安全環(huán)保技術(shù),2007(23)：49-51.
[2]盧飛,賀成艷.淺談甲醇廠(chǎng)循環(huán)水系統泄漏入微量甲醇的分析及處理[J].山東化工,2011(40)：82-83.
[3]尹光耀.乙烯裝置循環(huán)水換熱器快速查漏方法的應用[J].河南化工,2010(13)：58-58.
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