【文章內(nèi)容簡介】 程設(shè)計規(guī)范》 （ 6） 中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法（ 1989 年） ； （ 7） 中華人民共和國水污染防治法實施細(xì)則（ 2020 年 3 月） ； 模擬 300MW機(jī)組汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng) 本方案以 運行年限較長且 嚴(yán)重污染的某 燃煤電廠 300MW機(jī)組汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)作為原型 進(jìn)行化學(xué)清洗。系統(tǒng)的 管道材料為不銹鋼（ 0Cr18Ni9)材料 ，管道內(nèi)部有積渣、油泥等沉積物附著。潤滑油 油質(zhì) 如表 11，從表中知該機(jī)組潤滑油 酸值、水分、顆粒度、運動粘度都嚴(yán)重超 標(biāo)，證明油質(zhì) 已經(jīng) 嚴(yán)重 老化變質(zhì)。 綜上， 該潤滑油系統(tǒng)的管道已經(jīng)受污染和 嚴(yán)重銹蝕 ，需要進(jìn)行化學(xué)清洗。 表 11 潤滑油 油質(zhì)分析（牌號： ISO VG 32 透平油） 性質(zhì) 現(xiàn)狀 標(biāo)準(zhǔn)要求 檢測方法 外觀 顏色渾濁變暗 手摸有顆粒感 透明，無機(jī)械雜質(zhì) 目測 酸值 ~≤（加防銹劑） GB/T264 水分 500~800mg/L ≤100 mg/L GB/T7600 或GB/T7601 燃煤電廠 300MW 機(jī)組潤滑油系統(tǒng)清洗初步方案 第 5 頁 共 32 頁 運動粘度 mm2/s ~ mm2/s (40℃ ） GB/T265 清洗工藝概述 清洗范圍 本 方案設(shè)計的 清洗范圍包括潤滑油系統(tǒng)和頂軸油系統(tǒng)。 該方案清洗的 設(shè)備 主要包括：主油箱、冷油器、 濾油器 、潤滑油泵、排油漏斗 、頂軸油排 等。 清洗前準(zhǔn)備 循環(huán)管路連接 化學(xué)清洗 主要是在原機(jī)組汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)基礎(chǔ)上，進(jìn)行 增加臨時管、水箱 或者盲管堵截等方法將需要清洗的設(shè)備和管道連接 構(gòu)成系統(tǒng)回路 。 連接 清洗系統(tǒng) 管道時，循環(huán)主 管路盡量 選擇 直徑比較大、比較長的管道 ， 讓清洗液在 其 內(nèi)部循環(huán)， 以 保證清洗效果。系統(tǒng)中 其余 的 短接 也采 用肓板堵死 的方法， 定時排放 清洗液 ，以 維持短接內(nèi)清洗液 量。清洗過程中遵循低進(jìn)高出的原則 ， 將回液管架高，盡量排空管路中的 余 氣，以免形成死角 。本方案中汽輪機(jī)潤滑油清洗系統(tǒng)主要包括以下關(guān)鍵點： （ 1） 清洗箱選用：主油箱 。 （ 2）清洗泵選用： 交流潤滑油泵 （必要時開啟直流潤滑油泵） 。 （ 3）配藥 ：設(shè)臨時配藥箱， 藥液從配藥箱通過 藥液輸送泵 送到主油箱。 （ 4） 除鹽水水源：從水處理部門除鹽水箱引臨時管到主油箱作為水源。 （ 5） 工業(yè)水水源：從主油箱處工業(yè)補(bǔ)水母管接臨時管到主油箱作為工業(yè)水源。 （ 6） 加熱源： 再熱蒸汽管道，設(shè)臨時接管，作為加熱源 。 （ 7） 氣源：從最 近的壓縮空氣管路引臨時管道清洗泵入口作為氣源。要求氣體 干燥、無油， 壓力在 ~。 （ 8） 高壓油泵和直流油泵進(jìn)出口閥門徹底關(guān)死；高壓泵出口管與潤滑油泵出口管連接閥關(guān)死，高壓調(diào)速油 進(jìn) 出口用堵板堵死； 頂軸油泵 進(jìn) 出口閥門關(guān)死 [4]。 （ 9）汽輪機(jī)軸承進(jìn)出油管路 用臨時管 短接。 軸瓦和勵磁機(jī)拆除后，進(jìn)出口連接。 （ 10）為保證各回油管路內(nèi)充滿 清洗液 ，將回主油箱的各回油管路分別加裝孔板，各拆除部套處加聯(lián)箱，聯(lián)箱加裝排放空氣門。 （ 11）在潤滑油系統(tǒng)回油母管接臨時管到至廢水池或中和池。 （ 12）在回油母管安裝 臨時在線 pH計 、 溫度計 、壓力計、流量計以及取樣管。 燃煤電廠 300MW 機(jī)組潤滑油系統(tǒng)清洗初步方案 第 6 頁 共 32 頁 （ 13） 將所有閥門調(diào)到最大開度，拆除一切不必要的會限制流量的部件（如節(jié)流裝置），再用臨時管連接。 （ 14）參洗系統(tǒng)的端部和最高點加裝排空氣門，防止氣塞現(xiàn)象的發(fā)生。 （ 15） 參洗系統(tǒng)要盡量保證操作簡單并最大限度減少死區(qū)。 （ 16） 在 主油箱 裝一道 40目的濾網(wǎng) ，以 防止 清洗的雜物重新進(jìn)入油系統(tǒng) 中， 導(dǎo)致油系統(tǒng)的污染 。 （ 17）所有 臨時系統(tǒng)盡量用法蘭連接，連接焊口用全氬弧焊接工藝，以防止恢復(fù)系統(tǒng)時造成二次污染。 其他 準(zhǔn)備 （ 1） 將 油系統(tǒng)中 卸 下的較小 需要 清洗 的部件， 放在 主油箱中， 以在清洗過程中 進(jìn)行浸泡處理 ，達(dá)到清洗的效果 。 （ 2） 購買和準(zhǔn)備 化學(xué)清洗 以及 廢液處理所需 要 化學(xué)藥品 。 （ 3）準(zhǔn)備好清洗 時 所 采 用 的監(jiān)視 管段 以及終端監(jiān)測所用的實驗藥品和儀器 。 （ 4）化學(xué)清洗前選擇樣管進(jìn)行試清洗，以得到最佳配藥方案。 清洗工藝 工藝流程 本次 化學(xué)清洗 采用的 工藝流程 為 ：水壓試驗 —熱水沖洗 —堿洗 —水沖洗 —酸洗 —水沖洗 —漂洗 —鈍化 —水沖洗 —鍍油膜。 (1)水壓試驗 水壓試驗首先向油系統(tǒng)內(nèi) 沖滿 水并保持循環(huán)， 主要目的 檢驗 臨時管 的 連接合理性，檢查系統(tǒng)漏泄點 ， 確定油箱安全液位，試驗加熱速度，調(diào)整 回油系統(tǒng)中 孔板的孔徑。水壓檢漏試驗時，將每個系統(tǒng)注滿水，調(diào)整泵、出口閥門進(jìn)行循環(huán)，控制泵壓至 ~，然后 檢查系統(tǒng)中臨時配管焊縫、短管、法蘭連接處泄漏 的 情況并 進(jìn)行 及時處理，以保證清洗過程的正常運行。 (2)熱水沖洗 水沖洗 的 目的是除去系統(tǒng)中積灰、泥沙、脫落的金屬氧化物及其它疏松污垢 。在系統(tǒng)中加入水和汽加熱水， 水溫加熱至 60~80℃ 時 ，進(jìn)行循環(huán)清洗 ，適當(dāng)時候 開路 放水沖洗 ， 熱水沖洗的作用是初步 加熱 了需要清洗的 油系統(tǒng)部件 ，并且進(jìn)行了 初步清洗，為堿洗 工藝 提供 了條件 。 沖洗過程中 需監(jiān)測 出水濁度，當(dāng)濁度小于 5ppm 時，沖洗結(jié)束。 燃煤電廠 300MW 機(jī)組潤滑油系統(tǒng)清洗初步方案 第 7 頁 共 32 頁 (3)堿洗 堿洗的目的是清除 油 系統(tǒng) 管道和設(shè)備 內(nèi)壁的 附著的 油泥 、 污物 ， 保證酸洗 步驟中 酸洗液與 輸油管道 內(nèi)壁 的金屬 腐蝕產(chǎn)物充分接觸。 無機(jī)鹽堿 ， 如 Na3PO NaOH 等， 貨源廣 、 除油垢效果好、 成本低，常用作工業(yè)設(shè)備的 除油劑。 然而，單純的無機(jī)堿洗液除油效果并不很好，若結(jié)合表面活性劑使用，可大大提高堿洗液的除油效果。 有機(jī)表面活性劑 ，如聚醚（ P75）、 6501 等， 與無機(jī)鹽堿 結(jié)合使用，具有 用量少 且耐低溫的特點，可獲得更好的 清洗 除油 效果。 (4)水沖洗 堿洗后水 沖洗的目的是去除 清洗 系統(tǒng)內(nèi)殘留的堿洗液 ，并 帶走部分雜質(zhì)。具體方法是 堿洗合格后，采用 80℃ 除鹽水 循環(huán) 沖洗 15~30 min 后 ，然后 進(jìn)行開路沖洗，沖洗 過程中監(jiān)測濁度和 pH，至濁度小于 500ppm 時停止沖洗。 水沖洗結(jié)束后，排 空 主油箱內(nèi) 的積水， 并對 主油箱內(nèi)污物 進(jìn)行 人工清理。 (5)酸洗 酸洗的目的主要是通過酸 對汽輪機(jī)油系統(tǒng)中的金屬 氧化 產(chǎn)物進(jìn)行反應(yīng) ， 生成可溶性物質(zhì)隨清洗液帶走。 油系統(tǒng)除銹蝕的清洗劑 主要為酸，而 鹽酸等 強(qiáng)腐蝕性 無機(jī)酸對系統(tǒng)腐蝕比較大 ， 采用有機(jī)酸 ， 如 HEDP、氨基磺酸、檸檬酸等 比較合適。采用有機(jī)酸作為油系 統(tǒng)除銹蝕的清洗劑有 對設(shè)備鋼材的腐蝕率小 且 除銹蝕產(chǎn)物的能力較強(qiáng) 的優(yōu)點。實踐證明， 采用檸檬酸 作為清洗劑 可 以 除去鐵銹 ，因為 在一定濃度、溫度、 pH值等條件下，檸檬酸 能與鐵銹發(fā)生絡(luò)合反應(yīng) ，可以利用此反應(yīng)出去系統(tǒng)中的鐵銹。 因此 本 方案采用檸檬酸配緩蝕劑作為 油系統(tǒng)除銹蝕 部分的 清洗劑 。 酸洗過程中 ，需要 監(jiān)測 金屬離子 (Fe2+、 Fe3+ )的 濃度 、清洗液的 溫度、 pH值 。清洗過程中要保證酸洗過程中 檸檬酸濃度無變化 ，檸檬酸濃度降低必須及時補(bǔ)充。 金屬離子濃度趨于穩(wěn)定 ， 監(jiān)視管段 內(nèi) 銹蝕產(chǎn)物 幾乎全部 清洗干凈， 則酸洗 停止 。 (6)水沖洗 酸洗 后水沖洗的主要目的是 除去 系統(tǒng)中 殘留的酸洗液 以及 脫落的固體顆粒 ， 以便進(jìn)行漂洗和鈍化預(yù)處理 。 排凈酸洗的 廢液后 ， 采用 80℃ 除鹽水 循環(huán) 沖洗 15~30 min 后 ，然后 進(jìn)行開路沖洗，沖洗 過程中監(jiān)測濁度、 pH 及鐵離子的濃度。 待 排水的 pH = 6~10，且 cFe 50 mg/L 時，沖洗結(jié)束 。 燃煤電廠 300MW 機(jī)組潤滑油系統(tǒng)清洗初步方案 第 8 頁 共 32 頁 (7)漂洗 漂洗的目的是 為了去除管道內(nèi)壁的 浮銹，為鈍化做準(zhǔn)備。 在加入鈍化藥劑前 ， 清洗系統(tǒng)內(nèi)溶液的總鐵離子濃度不宜大于 350 mg/L。 利用低濃度的檸檬酸水溶液 去除 系統(tǒng)內(nèi)在水沖洗過程中形成的浮鐵銹 ， 檸檬酸還能螯合 Fe2+、 Fe3+， 使系統(tǒng)總鐵離子濃度降低 ， 以保證鈍化預(yù)膜效果。 (8)鈍化 酸洗后的金屬表面 處于 活化 狀態(tài) ， 對管道進(jìn)行鈍化處理可以 防止管道 內(nèi)壁金屬 重新氧化生銹 。 鈍化液的選擇： H2O NaNO2都 是油系統(tǒng)酸洗后 進(jìn)行鈍化的 理想鈍化劑。 其中，H2O2具有用量少 、 鈍化時間短 、 鈍化膜質(zhì)量好 的優(yōu)點 。 并且 H2O2雖屬氧化型鈍化劑 ，但在使用濃度和溫度條件下 ， 由于 H2O2的自身分解 ， 鈍化處理廢液中的 H2O2含量已所剩無己。因此 大大簡化了鈍化后廢液 處理 過程 。 NaNO2是一種優(yōu)良的鈍化劑 ， 但它是 一種有毒的致癌物質(zhì)，并且 鈍化后的廢液處理較為困難 。 因此， 本方案采用 H2O2作為鈍化劑。 理想狀態(tài)下鈍化后可以得到一層均勻致密的鋼灰色氧化膜。 鈍化過程中嚴(yán)格監(jiān)控 pH，并且在處理過程中，隨時監(jiān)測鈍化劑的濃度，在鈍化劑含量減少過程中必須及時添加，以保證優(yōu)質(zhì)的鈍化膜效果。 (9)水沖洗 鈍化后水沖洗的目的是除去系統(tǒng)中殘留的鈍化液 ，為鍍油膜做準(zhǔn)備。 (10)空氣吹掃 空氣吹掃的目的是干燥系統(tǒng)內(nèi)部使無積水和細(xì)小顆粒，保證鍍油膜的效果。 采用壓縮空氣吹掃潤滑油系統(tǒng)，并用在回油母管用變色硅膠來檢測系統(tǒng)中是否還有水分。 (11)鍍油膜 由于 油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、管徑的差異較大、 封堵的端頭較多， 油系統(tǒng)內(nèi)各 部位鈍化處理狀態(tài)不一 樣，存在鈍化膜缺陷部位。 鈍化膜缺陷部位 易重新氧化 生銹 ，因此必須 對鈍化后的油 系統(tǒng) 管路 進(jìn)行 鍍油膜處理。 在主油箱中含 T746 防銹劑的干凈 32 號透平油，進(jìn)行循環(huán)鍍油膜處理。 鍍油膜過程中，保證 濾油機(jī)對油質(zhì)過濾 作用 ， 油中 無水、 大顆粒 燃煤電廠 300MW 機(jī)組潤滑油系統(tǒng)清洗初步方案 第 9 頁 共 32 頁 雜質(zhì)， 并且 化驗合格后， 完成 鍍油膜。 清洗工藝條件及監(jiān)控 清洗過程中工藝條件 很關(guān)鍵，關(guān)系到清洗的效果，因此必須嚴(yán)格控制清洗的工藝條件，表 12為本方案所采用的工藝條件。 表 12 清洗工藝條件 清洗步驟 清洗介質(zhì) 介質(zhì)濃度 溫度時間 清洗流速 /ms1 水壓試驗 工業(yè)水 —— 常溫 ~ 熱水沖洗 除鹽水 —— 60~80℃ ~ 堿洗 除鹽水 NaOH Na3PO3 6501 —— % 2% % 80℃ 4~5 h ~ 水沖洗 除鹽水 —— 60~80℃ ~ 酸洗 除鹽水 檸檬酸 檸緩 1 號 TSX04 NH3H 2O —— 3~4% % % PH=~ 85~90℃ 小于 6 h ~ 水沖洗 除鹽水 —— 大于 60℃ ~ 漂洗 除鹽水 檸檬酸 —— % 85~90℃ 2 h ~ 燃煤電廠 300MW 機(jī)組潤滑油系統(tǒng)清洗初步方案 第 10 頁 共 32 頁 表 13 監(jiān)控要求和監(jiān)控參數(shù) 清洗步驟 監(jiān)控要求 監(jiān)控參數(shù) 水壓試驗 開路沖洗 —— 熱水沖洗 循環(huán)沖洗、開路沖洗結(jié)合 ， 排水澄清（濁度小于 500ppm)止 。 濁度 （ 15~30min/次） 堿洗 循環(huán)清洗 ， 油垢 、 污泥全部洗凈 止 。 堿度、油含量、溫度 （ 30min/次） 水沖洗 開路沖洗、循環(huán)沖洗結(jié)合 ， 沖洗至排水澄清 （濁度小于 500ppm)， pH 止。 排出口沖洗液的 pH 值 （ 30min/次） 酸洗