[科普中國(guó)]-化學(xué)清洗

化學(xué)清洗，chemical cleaning，是指利用化學(xué)方法及化學(xué)藥劑達(dá)到清洗設(shè)備目的的方法。

簡(jiǎn)介化學(xué)清洗是指利用酸、堿、有機(jī)螯合劑，分散劑等化學(xué)藥劑，溶解、清除附在金屬表面的污垢、水垢等的方法。有酸洗、堿洗、氨洗、污泥剝離，溶劑清洗等。適用于金屬表面處理要求高的設(shè)備清洗。

工作原理化學(xué)清洗是指從材料表面除去污垢的化學(xué)方法。以工業(yè)設(shè)備的化學(xué)清洗最為復(fù)雜。對(duì)于新設(shè)備主要進(jìn)行除油、除銹、清洗和鈍化處理；而檢修后的設(shè)備則要進(jìn)行酸洗，中和防銹和污泥剝離，對(duì)于煉油廠和石油化工廠的換熱器還須考慮溶劑清洗，以除去有機(jī)垢。

所用化學(xué)藥品如下。（1）堿洗：氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉等；（2）酸洗：鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸、磷酸、檸檬酸、羥基乙酸、乙二胺四乙酸等；（3）中和除銹：亞硝酸鈉、苯甲酸鈉等；（4）污泥剝離：剝離劑和季銨鹽等；（5）溶劑清洗：四氯化碳、三氯乙烯等。1

清洗工藝循環(huán)清洗循環(huán)清洗是利用兩條原有的平行排灰管線組成回路，與清洗泵站形成循環(huán)系統(tǒng)，加入一定濃度的酸洗液，在灰水管道中循環(huán)流動(dòng)清洗，并在酸度下降至一定程度時(shí)，不斷補(bǔ)充酸液。對(duì)于短距離的單條灰水管道，若條件許可，可鋪設(shè)一條臨時(shí)管道與其構(gòu)成循環(huán)回路清洗。該工藝需在停運(yùn)狀態(tài)下進(jìn)行，且工藝復(fù)雜，成本較高。1

開(kāi)路清洗在清洗時(shí)不能有兩條灰管形成回路，只能采用單條灰管開(kāi)路清洗。方法是將灰管一端與清洗裝置連接，在配液罐中連續(xù)配制一定濃度的酸洗液，連續(xù)或間歇地注入灰管中。此工藝需在停運(yùn)狀態(tài)下增加清洗設(shè)備，成本較高。

不停運(yùn)清洗該工藝是在灰管正常輸灰不停運(yùn)的狀態(tài)下，連續(xù)注入一定量的酸液，同時(shí)注入一定量的輸灰管運(yùn)行清洗緩蝕劑和管道清剝離劑，開(kāi)路清洗。清洗助劑的主要作用是在一定濃度及流速的酸液中，促進(jìn)酸液與灰垢的反應(yīng)，同時(shí)增加二氧化碳在水中的溶解度，減少氣阻的產(chǎn)生，保證灰管的清洗質(zhì)量。

操作方法是：清洗前，先按管道中總垢量估算出所需的酸量，再根據(jù)灰水流量及酸度計(jì)算出加酸速度及輸灰管運(yùn)行清洗緩蝕劑和管道清剝離劑的加入流速。清洗時(shí)，在灰管前端取樣點(diǎn)每隔30 min取樣測(cè)試酸度，并通過(guò)加酸的流量調(diào)節(jié)來(lái)嚴(yán)格控制酸度。清洗后期，在灰管末端每隔15 min取樣測(cè)試pH值，當(dāng)pH值達(dá)到一定數(shù)值并保持30 min不變時(shí)，可判定清洗結(jié)束。

此種工藝方法具有如下特點(diǎn)：

（1）不增加清洗設(shè)備（直接在灰水池加藥），清洗系統(tǒng)簡(jiǎn)單。

（2）酸利用率高。由于不停機(jī)清洗，一般輸灰管道內(nèi)壓力較大，酸與垢反應(yīng)生成大量CO2氣體，當(dāng)輸灰管線距離較長(zhǎng)時(shí)，在這個(gè)體系中，參加清洗反應(yīng)除酸外的物質(zhì)有：氣體CO2、溶解于水中的二氧化碳（CO2）、碳酸（H2CO3）、碳酸氫根離子（HCO3-）、碳酸根（CO32-）、灰垢（CaCO3）、活性氧化鈣（CaO）組成的反應(yīng)體系。在輸灰管道清洗過(guò)程中，由于酸性灰漿液在管道中流動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，灰漿液中二氧化碳量相當(dāng)多，從量值關(guān)系上看：

CO2（氣）>>CO2（液）>>H2CO3，這樣為反應(yīng)：

CaCO3+H2CO3=Ca(HCO3)2

提供有利條件，從而提高酸的利用率。

（3）除垢徹底。

（4）不影響輸灰管道的正常運(yùn)行。

防護(hù)處理安全措施（1）在化學(xué)清洗前，必須對(duì)鍋爐進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，如果發(fā)現(xiàn)鍋爐熱交換管有嚴(yán)重的局部腐蝕（小孔腐蝕、潰瘍腐蝕）和任何形式的裂開(kāi)、鼓泡，都必須將這些部位進(jìn)行切換，然后才能進(jìn)行清洗。

（2）臨時(shí)管線的安裝必須嚴(yán)格保證質(zhì)量，安裝完畢后必須經(jīng)過(guò)水壓試驗(yàn)，試壓合格后方可投入工作。對(duì)于任何細(xì)小的滲、漏都必須重新補(bǔ)焊直到完全合格為止。

（3）化學(xué)清洗系統(tǒng)的最高部位，應(yīng)安裝排氣出口，以防止因緩蝕劑效果不好或使用不當(dāng)而使鐵腐蝕產(chǎn)生的氫氣的危害。同時(shí)，最高部位放氣后，可保證整個(gè)清洗系統(tǒng)充滿清洗介質(zhì)，不留死角。

（4）清洗現(xiàn)場(chǎng)必須照明充足，道路通暢。動(dòng)力電源和照明電源分開(kāi)，并將電源控制板設(shè)置在離開(kāi)清洗系統(tǒng)較遠(yuǎn)，而又操作方便的地方。

（5）準(zhǔn)備必要的急救藥品和勞保用品。急救藥品一般有如下幾種：2～3%的重碳酸鈉和碳酸鈉溶液；飽和石灰水；1～2%的硼酸水溶液；1～2%的醋酸或鹽酸水溶液；蒸餾水等。勞保用品有：橡皮手套、圍裙；防護(hù)眼睛；工作服；毛巾；藥棉；洗眼用的器具等。

（6）操作時(shí)必須統(tǒng)一指揮，分工負(fù)責(zé)。所有重要部位（如酸泵、閥門(mén)、加藥點(diǎn)）都要設(shè)置專(zhuān)人值班。值班人員必須嚴(yán)守崗位，聽(tīng)從指揮。

（7）化學(xué)清洗現(xiàn)場(chǎng)不得動(dòng)用明火（如電焊、抽煙，取暖等）。以防火災(zāi)及其他事故的發(fā)生。

（8）清洗現(xiàn)場(chǎng)必須設(shè)置專(zhuān)門(mén)的休息室供非值班人員休息，不許在酸洗系統(tǒng)旁邊睡覺(jué)和休息。飲水及食品需放在休息室內(nèi)，不得和化學(xué)藥品混放，以免誤食中毒。

（9）每一化學(xué)操作步驟，都必需嚴(yán)格按照操作規(guī)程和要求進(jìn)行，不得圖省事而任意改變操作程序。特別是嚴(yán)禁用人工抱住酸瓶子直接往鍋爐中加酸，這樣會(huì)因酸液隨氣體（二氧化碳）的大量產(chǎn)生而濺出，造成人身事故。

廢液處理廢液排放的標(biāo)準(zhǔn)必須按照國(guó)家規(guī)定的廢液排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，對(duì)超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)的堿洗液、酸洗液和鈍化液應(yīng)當(dāng)作相應(yīng)的后處理，經(jīng)處理后的溶液達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)之后方可排放。對(duì)于中小型鍋爐化學(xué)清洗工藝而言，后處理方法一般是稀釋和中和法。當(dāng)選用了特殊毒性的清洗劑、緩蝕劑或鈍化劑時(shí)，就必須針對(duì)所選用的物質(zhì)作特殊的后處理，廢液才能排放。

稀釋法主要適用于濃度不高的一般酸、堿清洗液。當(dāng)濃度不高的鹽酸和碳酸鈉或氫氧化鈉、磷酸三鈉溶液從鍋爐中排放時(shí)，用較大量的水沖稀排放，使得混合后進(jìn)入污水管道的廢液的pH值為6～9，懸浮物小于500毫克/升，這樣排出的廢液基本上符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，對(duì)于濃度較高的酸、堿清洗液排放時(shí)采用這一方法是不適宜的，因?yàn)樗枰牡乃刻蟆?duì)于這樣的排放液，應(yīng)當(dāng)先作適當(dāng)?shù)闹泻?，然后再稀釋排放?/p>

中和法主要適用于較高濃度的鹽酸，氫氧化鈉排放液。如果排放液是鹽酸，則用燒堿或石灰中和，如果是堿則用鹽酸中和，中和到pH值為7～9之間，再經(jīng)適當(dāng)稀釋就可排放了。這種方法需要消耗一點(diǎn)酸或堿，但所耗代價(jià)是不高的，而且比較容易達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。具體操作是在排放過(guò)程中，將廢液先排到一個(gè)過(guò)渡坑內(nèi)，廢液進(jìn)坑的同時(shí)加入處理藥劑，藥劑加入速度正好保證從過(guò)渡坑出去的廢液符合廢液排放標(biāo)準(zhǔn)。如果堿洗排放液和酸洗排放液正好是相互中和的酸和堿，而又有條件儲(chǔ)存先排放出的堿液的話，那么，利用堿洗和酸洗廢液相互中和，而節(jié)省中和所消耗的原料是可行的。

必須注意，并不是所有的酸、堿溶液都能采用中和法進(jìn)行處理的。如氫氟酸排放液的后處理，它不僅考慮排放液的pH值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，還必須考慮F-的濃度不能大于國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，對(duì)于氫氟酸廢液的處理只能采用石灰中和法，既提高排放液的pH值到6～9，還降低游離F-離子的濃度到10毫克/升以下，方可排放。石灰用量一般不低于純氫氟酸量的2倍。

在中小型鍋爐清洗工藝中，鈍化液一般采用磷酸三鈉溶液，鈍化后廢液的處理按堿類(lèi)物質(zhì)，采用中和法處理即可！如果采用亞硝酸鈉鈍化，那么，鈍化液必須經(jīng)過(guò)特殊化學(xué)處理措施。保證NaNO2殘余濃度符合排放要求。亞硝酸鈉處理的方法尚沒(méi)有成熟定型的方法，在酸性介質(zhì)中用尿素分解使其生成氮?dú)馐潜容^好的方法。

控制pH值是完成上述反應(yīng)的關(guān)鍵，在人口密集的地區(qū)進(jìn)行這一化學(xué)處理前必須經(jīng)過(guò)充分的小型實(shí)驗(yàn)，使操作人員充分熟練掌握好工藝條件后，才能夠進(jìn)行工業(yè)性的化學(xué)處理。我們認(rèn)為，中小型鍋爐的鈍化最好采用磷酸鹽，只有在特殊要求時(shí)才選用亞硝酸鹽。

兩條灰管形成回路，只能采用單條灰管開(kāi)路清洗。方法是將灰管一端與清洗裝置連接，在配液罐中連續(xù)配制一定濃度

行業(yè)應(yīng)用電力業(yè)電廠排灰管道、輸灰管道清洗、電廠凝汽器清洗、電廠鍋爐清洗、冷油器清洗、回水管道清洗、蒸汽管網(wǎng)、冷卻塔粘泥清洗、結(jié)晶器（電纜廠）清洗、除塵器水系統(tǒng)清洗、變壓器水冷系清洗、制冷機(jī)組清洗、換熱器清洗、油路控制系統(tǒng)、除氧器清洗、汽輪機(jī)清洗、空氣預(yù)熱器清洗：化肥、農(nóng)藥、涂料、助劑、橡膠、塑料、化纖、感光材料、試劑、添加劑、有機(jī)化工、無(wú)機(jī)化工、精細(xì)化工等企業(yè)的以下設(shè)備清洗：鍋爐清洗、導(dǎo)熱油爐清洗、 反應(yīng)釜夾套清洗、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水垢清洗、粘泥剝離清洗、空氣壓縮機(jī)冷卻器清洗、冷卻器清洗、換熱器清洗、蒸發(fā)器清洗、冷凝器清洗、注塑機(jī)清洗、擠出機(jī)清洗、混煉機(jī)清洗、結(jié)晶器清洗。吸收塔清洗、反應(yīng)塔清洗、再生塔清洗、合成塔清洗、汽提塔清洗、冷卻塔清洗、碳化塔清洗。

石化業(yè)冷卻水系統(tǒng)水垢清洗、換熱器清洗、鍋爐清洗、貯罐清洗、輸油管線清洗、蒸汽管線清洗、、粘泥剝離清洗、常壓系統(tǒng)防腐、空氣壓縮機(jī)清洗、儲(chǔ)油罐清洗、柴油貯罐清洗、重油貯罐清洗 、貯水罐清洗、物料貯罐清洗、氣體貯罐（球罐）清洗。

制藥業(yè)凝汽器清洗、管道清洗、反應(yīng)釜水夾套清洗、混合器清洗、換熱器清洗、冷凝器清洗、反應(yīng)器清洗、過(guò)濾器清洗、蒸發(fā)器清洗、壓縮機(jī)清洗、貯罐清洗、鍋爐清洗、蒸餾器清洗、中央空調(diào)清洗、風(fēng)管清洗、風(fēng)機(jī)管道清洗 。

紡織化纖業(yè)化纖企業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)結(jié)垢清洗、鍋爐清洗、制冷機(jī)冷凝器清洗、中央空調(diào)清洗、鋁翅片清洗、冷卻管線清洗、離子交換器清洗、印染機(jī)清洗、滾桶、染缸清洗、上下水管線清洗、漿池清洗、煤氣管線、煤氣柜清洗、冷卻器清洗、蒸發(fā)發(fā)器清洗、加濕器噴頭、加濕水系統(tǒng)清洗。

造紙印刷業(yè)造紙廠黑液蒸發(fā)器清洗、黑液垢清洗、鍋爐清洗、紙漿輸送管道清洗、輸水管道清洗、排污管道清洗、加熱器清洗、印刷機(jī)冷卻系統(tǒng)清洗、空調(diào)系統(tǒng)清洗、蒸煮器清洗、紙漿殺菌防腐 。

水泥建材業(yè)水泥廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)結(jié)垢清洗、換熱器清洗、冷凝器清洗、格珊、地板、輸送線、料箱、冷卻槽清洗、預(yù)熱器清洗、旋轉(zhuǎn)爐清洗、容器清洗、鍋爐清洗、擠壓機(jī)清洗、冷卻器清洗。

冶金業(yè)采礦廠：空壓機(jī)清洗、柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)清洗。選礦廠：過(guò)濾機(jī)清洗、管道清洗。制氧廠：循環(huán)水管道清洗、冷卻器清洗、冷卻塔清洗、貯罐清洗空氣壓縮機(jī)清洗。燒結(jié)廠：水冷系統(tǒng)清洗、空氣壓縮機(jī)清洗、氮壓機(jī)清洗、氧壓機(jī)清洗、氧氣管線、氮?dú)夤芫€清洗。軋鋼廠：熱交換器清洗：水冷卻系統(tǒng)水垢清洗、油系統(tǒng)清洗。煉鐵廠：煉鐵爐清洗、水冷卻系統(tǒng)水垢清洗。煉鋼廠：水冷卻系統(tǒng)水垢清洗、油系統(tǒng)清洗。焦化廠：換熱器清洗、煤氣管線清洗、工藝管線清洗、初冷器清洗。鐵合金廠：水冷系統(tǒng)水垢清洗、冶煉爐清洗。有色冶金：鍋爐清洗、電爐清洗、閃速熔煉爐清洗、貧化爐、轉(zhuǎn)爐冷卻水系統(tǒng)清洗、空分裝置清洗、中頻爐、高頻爐、燒結(jié)爐清洗。

食品業(yè)發(fā)酵罐清洗、發(fā)酵罐換熱蛇型管水垢清洗、洗瓶機(jī)清洗、冷熱水系統(tǒng)清洗、鍋爐清洗、生產(chǎn)線清洗、冷凝器清洗、貯罐清洗、冷卻器清洗、結(jié)晶器清洗、涼水塔清洗、蒸發(fā)罐清洗、冷庫(kù)水系統(tǒng)水垢清洗。

機(jī)械業(yè)鍋爐清洗、中央空調(diào)清洗、空氣冷卻器清洗、空氣壓縮機(jī)清洗、水壓機(jī)冷卻系統(tǒng)清洗、擠壓機(jī)清洗、模具冷卻系統(tǒng)清洗、表冷器清洗。

餐飲業(yè)蒸汽蒸鍋清洗、開(kāi)水器水垢清洗、水浴爐清洗、茶水爐水垢清洗、制冰機(jī)水垢清洗、各種水系統(tǒng)水垢清洗、 生物粘泥剝離清洗、熱交換器清洗。

運(yùn)輸業(yè)的化學(xué)清洗：船舶：鍋爐清洗、油路管線清洗、海水淡化系統(tǒng)清洗、油艙、閃蒸器清洗、貯水箱清洗、空冷器清洗、淡水冷卻器、海水冷卻器清洗。車(chē)輛：內(nèi)燃機(jī)積炭清洗、冷卻水系統(tǒng)清洗、車(chē)輛外表、汽車(chē)水箱、汽缸水套清洗、噴油咀、潤(rùn)滑系統(tǒng)清洗、開(kāi)水器水垢清洗、茶爐水垢清洗、機(jī)車(chē)散熱器清洗。

煤炭業(yè)管道：送熱水管（下）、地下水管清洗、井下液壓系統(tǒng)清洗；機(jī)械加工廠：鐵軌、裝煤車(chē)（除銹、防腐）； 動(dòng)力廠：鍋爐清洗、空氣預(yù)熱器清洗；空壓站：空壓機(jī)清洗、換熱器清洗。

石油開(kāi)采業(yè)鍋爐清洗、換熱器清洗、輸油管線清洗、套管、導(dǎo)管、注水管線清洗、抽油泵清洗、柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)水垢清洗、加熱管道清洗 。

核工業(yè)放射性污染的設(shè)施、設(shè)備清洗；空調(diào)系統(tǒng)清洗。

煙草業(yè)干燥器清洗、鍋爐清洗、換熱器清洗、蒸汽管線清洗、上水管道清洗、排污管道清洗、空調(diào)水系統(tǒng)除水垢清洗、加濕水系統(tǒng)清洗、空壓機(jī)清洗。

公用事業(yè)管線：自來(lái)水管線、煤氣管線、污水管線清洗、暖氣管網(wǎng)清洗、暖氣片清洗除垢、采暖系統(tǒng)清洗、采暖系統(tǒng)換熱器清洗、空調(diào)系統(tǒng)清洗；鍋爐：蒸汽鍋爐清洗、熱水鍋爐清洗、茶水爐清洗；熱水器：太陽(yáng)能熱水器清洗、燃?xì)鉄崴髑逑?、電熱水器清洗、熱交換器清洗。

航空航海飛機(jī)清洗、機(jī)場(chǎng)跑道清洗、輪船清洗、船塢清洗、候機(jī)樓中央空調(diào)清洗、通風(fēng)管道清洗、風(fēng)機(jī)盤(pán)管清洗。

制冷空調(diào)行業(yè)的化學(xué)清洗：冷水機(jī)組清洗除垢，中央空調(diào)清洗，冷凍水、冷卻水系統(tǒng)水垢清洗、冷凝器清洗、冷卻塔殺菌粘泥剝離清洗、風(fēng)機(jī)盤(pán)管清洗、風(fēng)管清洗；冷庫(kù)制冰機(jī)組清洗。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張勇 - 副教授 - 西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院