真空水环泵结垢防腐清洗工艺研究.pdf

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1、真空水环泵结垢防腐清洗工艺研究潘岩，晋西润，薛光亭，葛玉龙，马方义(中海油(青岛)重质油加工工程技术研究中心有限公司，山东青岛255434)摘要：利用X射线衍射光谱(XRD)对减压塔塔顶真空水环泵的结垢物进行剖析，认为在受热条件下，溶于水的钙、镁盐等因受热分解，转变为难溶于水的物质，附着于真空泵转子的叶片上和泵体内表面形成垢物。通过对清洗过程中清洗剂的选择、化学腐蚀防护及物理腐蚀防护三个方面进行考察，形成了一套对真空水环泵结垢物进行清洗的工艺。在对水环泵转子搅拌轴利用润滑脂及薄膜包裹进行密封防护后，用质量分数7％盐酸+质量分数

2、1％缓蚀剂作为清洗剂进行清洗。清洗时间为16h，并针对实际清洗情况决定是否需要二次清洗，二次清洗时需对裸露的钢体表面继续采用润滑脂进行隔离保护。实际应用证明该工艺方法简便易行，无需使用额外的设备。且清洗效果明显，经济效益显著。关键词：真空水环泵结垢物油膜密封技术缓蚀剂酸洗剂国内外常减压蒸馏装置减压塔塔顶抽真空系与管壁，以及如图1所示的转子叶片结合致密，机统一般采用水蒸气进行抽真空。从2O世纪7O年械敲击很难去除，严重地影响了机泵的正常运行，代起，国外部分常减压装置开始尝试用水环抽真空增加能耗的同时也给生产带来极大的安全隐患。泵

3、替代最后一级蒸汽喷射泵，其中许多常减压蒸馏装置利用罗茨真空泵或者是液环真空泵_2替代减压蒸馏的第三级或者第二级蒸汽抽真空，目前国内已在燕山、镇海、长岭等石化公司已成功应用J，取得了明显的节能效益，并且由于能够减少含硫污水的产生，在环保方面具有明显的优势。真空泵做功的特点是当叶轮按规定方向转动时，工作循环水在泵体内壁形成与叶轮一起转动的水环。叶轮转动过程中，叶片与水环形成的封闭空图1转子叶片结垢情况间容积扩大或缩小，真空泵吸排气做功。但真空泵径向及端面间隙都比较小，运行时容易被工作水混结垢物的形成周期短，3～5个月就必须进行有的

4、杂质或水垢将叶轮卡死而被迫停机。停机会一次彻底清洗，目前普遍采用的方法为采用酸或威胁装置的安全生产，制约装置生产能力，增加生碱溶剂进行清洗处理，清洗剂在清洗过程中会对产运营成本。因此，分析真空泵结垢原因，找出适设备造成一定腐蚀以致缩短设备的使用寿命，为当的解决措施是保障设备正常运转的关键问题。生产埋下安全隐患。1结垢情况2结垢原因分析某公司作为炼油领域的科研单位，为了探索真空水环泵运行过程中与转子及泵体内表面机械抽真空完全替代蒸汽抽真空的可行性，降低接触的主要介质为新鲜水，新鲜水水质成分分析蒸汽消耗，采用罗茨真空泵与水环真空泵

5、组合机械抽真空系统取代原设计的减压蒸汽抽真空系收稿日期：2015—05—07；修改稿收到日期：2015—06—02。统，但在应用过程中发现水环真空泵结垢严重，泵作者简介：潘岩(1982一)，硕士，现在中海油(青岛)重质油管线内壁结垢厚度约为30mm，泵内叶片上堆满加工工程技术研究中心从事炼化装置防腐蚀及节能工作。灰色的垢物，垢物的厚度最厚处达到50mm，垢物E-mail：pyice@126．com13现硅质量浓度为10mg／L，硬度(CaCO，)为通过美国Innov公司的XRF矿石分析仪测得结5)6．94mg／L。新鲜水中钙和

6、镁的碳酸盐含量垢物的元素组成为：钙质量分数为41．38％，硫质量lO高。分数为0．16％，硅质量分数为0．61％，氯质量分数为2结垢物如图2所示，表面为灰白色，结构致0．cr7％，其他碳、氧等元素质量分数为57．78％。元O、坚硬，机械难以清除，纵剖面呈现层状结构，类素分析表明结垢物中除含有大量钙盐化合物外，还页岩，表明该结垢物是缓慢沉积形成的。有硫酸盐，硅酸盐等少量化合物存在。由以上分析可知，真空泵原密封液来自于新鲜水，新鲜水中的离子都是由无机盐类溶于水后电离形成，阳离子主要有Can，Mg，Na和K，阴离子主要有HC03-，

7、SO一，SiO一和cl一等。密封液经真空泵后，出水温度在50℃左右，在受热条件下，溶于水的钙、镁盐类因受热分解，转变为难溶于水的物质，附着于真空泵转子的叶片上和泵体内表面，形成垢物。图2结垢物纵剖面情况3结垢物的清洗3．1清洗剂的选择如图3，对水环泵结垢物进行x射线衍射光使用清洗剂后结垢物质量变化情况见表1。(XRD)分析可知，方解石(CaCO)质量分数为从表1可以看出，氢氧化钠溶液对结垢物没有明6％；文石(CaCO)质量分数为3．7％；岩盐(Na显的溶解效果。考虑到结垢物中可能存在硅酸．5981KC10．4019)质量分数为

8、0．2％。结垢物主盐，所以采用氢氟酸进行浸泡清洗，结果表明其对要成分为碳酸钙。于结垢物的溶解性不好，其原因可能是在溶解过程中氢氟酸与碳酸钙反应生成了难溶的氟化钙。硫酸的溶解效果差主要是因为与垢物中碳酸钙反10000应生成微溶的硫酸钙，阻碍垢物的进一步溶解。鼓溶解性最好的是浓盐