結垢對工業熱交換設備造成的影響和危害
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發布時間：2011年6月15日 15時3分
一、結垢對工業熱交換設備造成的影響和危害
工業熱交換設備結生污垢后，會對設備的安全生產和高效運行產生多種不利影響。
1.結垢使設備熱交換效率大幅下降，能源消耗大幅增加，生產成本上升
熱交換設備中結生的污垢，隨著化學成分的不同，其導熱系數也有較大的差異。污垢的導熱系數一般在0.05～3.0W/m·k之間，僅為鋼鐵導熱系數的1/40～1/80。是銅導熱系數的1/300。也**是說，1mm厚水垢的傳熱能力和40～80mm厚鋼板、300mm厚銅板差不多。
由于污垢的導熱系數極小，結垢會嚴重影響熱交換設備的傳熱性能，使生產能源消耗量大幅度上升。國內外大量熱工試驗結果表明，設備傳熱表面積結1mm厚水垢，熱交換設備**會多消耗8～10%的能源。也**是說，1mm厚的水垢，可以使燃煤鍋爐多燒10%的煤炭，中央空調耗電量增加15～20%。從而導致工業產品生產成本費用大幅度上升。
2.結垢使換熱設備熱傳導工況惡化，傳熱面超溫過熱，引發鼓皰、裂紋、爆管等安全事故
由于污垢的傳熱能力級差，設備傳熱面結垢后，高溫側的溫度不能被快速傳導到低溫介質中，使傳熱面金屬壁溫持續上升并達到蠕變溫度。當金屬壁溫達到或超過蠕變溫度后，金屬的機械性能（如韌性、塑性）明顯惡化，抗拉強度、抗壓強度大幅度下降，很容易被高溫燒損變形。在設備帶壓運行的狀態下，過熱管壁因耐壓強度大幅下降而出現鼓皰、裂紋、泄漏甚至爆管的運行安全事故。根據國內部分省市技術監督部門的統計，鍋爐事故中因結垢和水質引起的事故占到了60%以上。
3.結垢會引發垢下腐蝕損傷，造成設備穿孔泄漏，縮短設備使用壽命
熱交換設備傳熱面結生的水垢，其密度、厚度和化學組成通常呈不均勻狀態，這種不均勻的污垢覆蓋，造成了金屬表面電化學不均勻性，很容易引發電化學腐蝕反應。結垢還會使水中的某些腐蝕成份如H+、OH-、Cl-、Mg2+、S2-等在垢下金屬面富集并產生化學腐蝕反應。腐蝕的結果是局部金屬被損傷減薄，腐蝕可以達到穿透設備鋼板，使設備泄漏、破損甚至失效的程度。從而使設備維修費用增加。腐蝕嚴重時，會使設備提前報廢。
4.結垢會使生產工藝不穩，影響產品品質，引發質量事故
熱交換設備結垢后，由于傳熱效率下降，會導致設備的加熱或冷卻工況惡化，進而影響到生產工藝過程，儀表指示失靈，溫度壓力指標偏離工藝設計要求，設備運行參數發生改變，生產工藝不穩，**終使產品的產量和質量下降，次品率增加。嚴重時還可能中斷生產，造成計劃外停產。
二、落后的清洗工藝-酸洗法除垢
目前工業和民用熱交換設備結生水垢后，通常采用的是****代化學清洗技術──酸洗法除垢。但是，酸洗清洗存在著十分嚴重的缺陷和弊端。
首先，酸洗對金屬腐蝕作用，操作人員須經嚴格的培訓，如有操作不當便會造成設備的嚴重損壞。
其次，洗凈率不高。熱交換設備中水垢的水份除了碳鈣垢外還存在著硫酸鈣、磷酸鹽、硅酸鹽等，這些垢被視為難溶垢。目前國外的酸洗技術和LAN826酸洗技術都洗不掉這些難溶垢，尤其是硫酸垢****難洗，已成為國際化學清洗業的難題。國外使用EDTA法清洗硫酸鹽垢，因代價太高，只有很少部分企業用得起�？梢哉f，對硫酸鹽垢廉價的清洗在國際上還是個空白。
第三，酸洗技術對環境的污染是一個老生常談的問題，用酸洗法洗過水垢后，排放的溶液中主要成份是氫氟酸、鹽酸、硝酸等無機強酸以及由緩蝕刑、添加劑分解成的有毒成份或腐蝕性廢液。廢液的排放對環境造成相當嚴重的污染，由于對廢液處理成本很高，目前我國酸洗公司對廢液基本上不進行處理，長此下去，酸洗技術終會因為污染環境而走投無路。
第四，酸洗技術使用不方便，而且它對金屬設備會產生腐蝕甚至將設備洗報廢。因此這個技術雖然推廣了十幾年，卻未廣泛普及應用。同時由于酸洗技術要求過高，鄉鎮、小城市的企業在解決除垢問題上還沿襲著原始的敲、鏟、換管子、換設備等方法。
第五，酸洗除垢必須停機進行，許多結垢后不能停機的設備，只能帶垢作業，結果導致能耗升高，產品成本增加并引發安全事故隱患。
三、ZK-005運行除垢劑—****的無酸中性不停車清洗除垢新技術
新型清洗除垢劑-運行除垢劑由蘭州緩蝕技術研究所研制開發的****代鍋爐、蒸發器等大型熱交換設備專用清洗除垢劑，可在鍋爐等熱交換設備正常開機運行條件下，清洗熱交換設備水系統中結生的水垢，該產品（技術） 填補了國內空白，居********水平，為眾多的低壓中小型鍋爐等熱交換設備用戶和化學清洗行業提供了一種廉價有效的清洗工藝技術.
優點：
1、無酸安全無腐蝕：對金屬無腐蝕損傷，****解決了目前普遍使用的強酸性清洗劑對金屬的腐蝕隱患，實現了無腐蝕清洗。
2、清洗效率高：對各種類型的水垢都有效，水垢和藻類生物粘泥也能除去，從而恢復設備原有性能，保持設備清潔運行。
3、不需停機：可在鍋爐等熱交換設備正常開機運行條件下，清除水系統內的水垢，不影響生產。
4、節能顯著：清洗后設備耗能大幅度下降，達到設計指標。
5、防垢防腐：設備日常運行中加入少量運行除垢劑可防止設備水系統結垢和腐蝕，從而降低能耗，延長設備使用壽命。
6、無毒無害無污染：經衛生部門鑒定，該產品屬無毒品。清洗過程中排放的廢液無毒無害，不污染環境，屬綠色環保產品。
衡量清洗技術水平高低看兩項指標：一看洗凈率；二看對金屬的腐蝕率。國家標準：洗凈率易溶垢大于80%、難溶垢大于60%算合格。GR-943遠遠超過此項指標；腐蝕率國家標準小于6g /m2·h。而GR-943腐蝕率為0.1g /m2·h，低于水的腐蝕率（中性水腐蝕率為0.1~0.3g /m2·h）。
總而概之，運行除垢劑使用工藝簡單，操作方便，對環境無污染，是目前世界上鍋爐等熱交換設備****的綠色環保型清洗劑，更是替代國內現有化學清洗產品和技術的**理想的新一代熱交換設備清洗除垢劑。經多年用戶使用表明，它具有廣闊的市場前景和顯著的社會效益。
四、ZK-003系列阻垢產品
ZK-003列產品除了ZK-005運行除垢劑外，還有鍋爐防腐阻垢劑ZK-003、。
1、阻垢劑ZK-003 是新一代鍋爐等熱交換設備的理想防腐阻垢產品。
①阻垢：ZK-003 是根據水中各種結垢離子的性質研制的螯合型高效阻垢劑，能有效防止鍋爐等熱交換設備水中的結垢離子沉積形成水垢。特別適用于給水中硫酸根離子和硅化合物含量較高的地區，防止鍋爐及其它熱交換設備中生成難溶性水垢。
②防腐：在金屬面上形成特殊保護膜，有效防止鍋爐等熱交換設備運行過程中的腐蝕損傷。 |
