新建装置投用前进行清洗预膜的必要性和技术对比

新建装置投用前进行清洗预膜的必要性

新建的装置，其设备及管道等在运输、制作、焊接和安装过程中，不可避免的接触到灰尘、油脂、焊渣、铁锈污染等，这些杂质的存在可能导致金属表面钝化膜被破坏。从保证清洁生产和耐蚀性出发，开车前进行清洗是必要的。此外，设备制作运输过程中由于接触到腐蚀性介质，也会造成设备表面有明显的腐蚀痕迹及颜色不均匀的斑痕，因此对金属表面的清洗处理尤为关键，否则设备表面钝化膜形成不完善，腐蚀性介质与铁离子接触造成污染，在使用过程中就会出现锈蚀现象，造成运行介质指标变化（产品质量不合格）等。

另外通过化学清洗可以有效地去除系统内的油污、铁锈等污染物，防止产品在生产过程中的二次污染，防止催化剂中毒和影响产品质量。因此，开车前的清洗为装置建成后的安全生产并一次性投产成功提供了保障。

新建装置投用前青岛亿通中性化学清洗技术与常规酸洗技术的对比

在化学清洗应用中，特别对新建系统，青岛亿通中性化学清洗技术有效地克服了传统碱洗、酸洗的不足之处。既没有对设备腐蚀的风险，又不需要加热，操作简便。传统清洗是往下洗，而青岛亿通中性清洗技术是往上组装，这是两者最大的区别。而且青岛亿通中性化学清洗技术成膜过程没有固体颗粒，新系统可以直接添加青岛亿通中性药剂在线清洗预膜，不需要排污，药剂直接在循环水内继续作为保养增效剂运行即可，减少了传统酸洗预膜对设备和环境的腐蚀破坏，避免了大量酸碱废水对环境的污染，更可以节约新系统的调试开车时间，综合效益十分显著！

项目 特点	碱洗钝化	酸洗钝化	中性螯合清洗	青岛亿通中性化学清洗
作用机理	碱与油脂发生皂化反应，使油垢乳化分散溶解到碱液中，一般是5～10%的碱溶液，加热到60℃以上，反应8小时以上，温度过高、碱液浓度>10%，易发生碱脆现象。	酸与金属氧化物发生化学反应，形成盐类溶解于水中，一般用5～10%的酸溶液，加3‰酸洗缓蚀剂，因为酸也能和设备金属本体反应，要防止过洗腐蚀和氢脆的发生。	螯合剂与金属离子形成稳定的配合物，将污垢渗透分散、溶解到溶液里。通常使用5～10%的螯合剂，加热到60℃以上（部分情况下甚至需加热到120℃以上），反应8小时以上（部分情况72小时以上）。	青岛亿通中性化学清洗药剂的选择性组装作用将金属表面钝性污垢清除，然后和金属形成稳定、致密的化学膜。一般使用8～10%的青岛亿通中性化学清洗药剂，常温浸泡或循环36～48小时。青岛亿通中性化学清洗药剂呈中性，常温清洗，清洗膜化过程中不会对设备产生腐蚀、氯脆、碱脆、氢脆等危害。
优 点	主要用于除油脱脂，可以快速除油。对设备腐蚀性小，可以对碳钢设备钝化防腐。操作相对比较安全。	反应速度快，除垢较彻底。原料易得，易组织清洗施工。清洗成本低，效率高	对设备几乎无腐蚀，安全系数高。溶液毒性小，废液污染轻。清洗钝化一步完成。除垢种类多，适用范围广。操作较安全,6、可以不停车清洗。	可以清除各种难溶垢，清洗液中不残留固体颗粒，除垢最干净彻底。清洁钝化一步完成，形成干净致密的化学膜。青岛亿通中性化学清洗形成的单分子层保护金属本体，使设备几乎不再被腐蚀。传热速度快，安全系数高。常温清洗膜化，不需加热，清洗速度是螯合清洗的5倍以上，节约能源。青岛亿通中性化学清洗药剂中性无毒，无重金属污染，对环境友好。可以清洁清洗膜化各种材质的设备和系统，精密仪器和零件，适用范围广。操作简便，可以循环、喷淋、浸泡等方式进行清洁清洗膜化。可以不停车在线清洗预膜，废液可以循环利用。9、中性清洗药剂的原料价格较高，但综合使用成本低。
缺  点	仅对油脂垢有效，对其他垢无效。对轧制鳞片无效。易发生碱脆现象。需要加热，过程烦琐不节能。	对一些难溶垢如硫酸钙、硅垢等洗不掉。轧制鳞片洗不干净。易发生氢脆现象，降低钢铁延伸率，造成设备爆管，搪瓷反应釜爆瓷。容易局部过洗，损坏设备。除垢不彻底，钝化不完全。对油脂除垢无效，必须先加热碱洗再酸洗，过程繁琐。必须停车清洗。一般酸洗不需加热，但是柠檬酸清洗必须加热到85℃以上，否则易产生柠檬酸铁沉淀，二次污染系统。	对硫酸钙、硅质垢、Fe3O4等难溶垢几乎无效，除垢不彻底。对轧制鳞片无效。防垢效果差，钝化不彻底。4、需要加热清洗，操作不方便，不节能。

在实际工程中，化学清洗一般采用酸洗的方法，酸洗过程中要将已经组装好的仪器仪表拆掉，将重要的设备跨接，不同的管路要进行隔开，不但操作复杂，费时费力，而且易产生氢脆、氯脆和碱脆现象。

（1）氢脆现象

氢是质量最轻、直径最小的元素，因此它在钢、铜等金属中的扩散活化能比其它元素低得多，活性比较自由，即使在固态金属中，也能侵入或逸出。酸洗过程中有大量的氢离子（H+），部分渗入扩散到金属基体内部，并夺取金属的自由电子形成氢原子。这些氢原子会在金属（尤其是各种钢材）中的各种微观缺陷（位错、空位等）、不均匀的应力应变以及组织变态等部位发生聚集，并结合成分子，体积变大，生成了“氢气团”，产生很高的压力。这个压力与材料内部的残留应力及材料受的外加应力，组成一个合力，当这合力超过金属的强度极限，就会在金属内部形成细小的裂纹，即氢致开脆现象。氢脆一经产生，就消除不了，在内部残余的或外加的应力作用下导致材料脆化甚至突然开裂。严重时会导致表面鼓包。

左图：吸收塔内壁氢鼓泡
右图：人造夹层的实验室试验，2mm厚的钢板被氢气压力鼓破

（2）氯脆现象

金属的氯化物应力腐蚀破裂又称氯脆，是指金属在腐蚀介质Cl-和应力（残余应力、热应力、工作应力等）共同作用下，产生的脆断现象。铝合金、高强度低合金钢、不锈钢、马氏体时效钢以及钛合金，在一定条件下都会发生氯脆。其中，不锈钢的氯脆现象是比较常见的。

韩泰清高工于1975年发表的文章《奥氏体不锈钢换热器的氯化物应力腐蚀破裂》中提出，发生氯化物应力腐蚀破裂的极限氯离子浓度是相当低的。即使在氯离子含量很低的水中，由于有局部沸腾（如热水锅炉、热交换器等设备）而引起氯离子浓缩，如果温度适当，再有溶解氧和一定应力的共同作用，就易发生腐蚀破裂。

氯化物应力腐蚀破裂实验图片（316L超低碳2mm厚的不锈钢管）

（3）碱脆现象

 碱脆是指金属及合金材料在较高温度下的碱性溶液中，由于拉应力和腐蚀介质的联合作用而产生的开裂。它是应力腐蚀破裂的一种类型。碱脆主要发生在锅炉水因软化处理带来碱性并在锅炉缝隙里浓缩造成的锅炉破裂，也发生在接触苛性碱的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢设备上。 工业碱洗过程中必须控制好温度和碱液浓度，否则，容易发生碱脆现象，影响设备正常使用和寿命。

钢制设备表面通常会覆盖一层致密的Fe3O4保护膜。但在碱洗过程中，条件控制不当时，可能由于过高的局部拉伸应力会使局部区域的保护膜遭到破坏；也可能由于氢氧根（OH-）在表面富集使Fe3O4被溶解；或由于这两种情况的联合作用，破坏了设备表面的保护膜，在金属表面形成最初的腐蚀裂纹。一旦表面被腐蚀形成裂纹，OH-容易富集在裂纹中，形成电化学腐蚀：裂纹的尖端区域成为阳极，而裂纹周围的保护层成为阴极，再加上拉伸应力的作用，使裂纹迅速扩展，从外向内延伸，进而导致金属断裂。

钢制设备发生碱脆，一般要同时具备3个条件：

（1）较高浓度的碱溶液。试验指出，浓度大于10％的碱液即足以引起钢的碱脆。

（2）较高的温度。碱脆的温度范围较宽，但最容易引起碱脆的温度是在溶液的沸点附近。

（3）拉伸应力。可以是外载荷引起的应力，也可以是残余应力，或者是两者的联合作用。拉伸应力的大小虽然是碱脆的一个影响因素，但更重要的因素是应力的均匀与否，局部的拉伸应力最容易引起碱脆。

3.新建装置投用前青岛亿通中性化学清洗技术优势

无论油垢、锈垢的厚薄，无论是碳钢、不锈钢还是铜、铝、锌及其它有色金属，无论是低压、中压还是高压、超高压装置均能使用。将溶液常温注入系统中，浸泡或循环，除油、除锈、清洗钝化一次完成。除垢彻底，不残留固体颗粒，能将污垢完全溶解，随水溶液排出系统，并且不污染环境。特别适用于润滑油、密封油、控制油等油路系统，其他液压系统或不允许有固体颗粒存在的高中压蒸汽系统及氧气、氢气系统和比较精密的船舶管道等系统投用前的清洗预膜。同时还具有防冻、防锈的功能，大大缩短管道化学冲洗和串油的时间。

1）所使用的是水溶性药剂，常温操作，不需加热。

2）药剂无毒，可以洗手、洗衣服，刺激性比洗衣粉还小，可以安全环保排放，是目前最安全、环保、高效的中性清洗剂。

3）青岛亿通中性化学清洗技术比普通的螯合速度快，除垢彻底干净，并在金属表面形成青岛亿通中性化学清洗膜，达到除垢和钝化一步完成的效果。一方面提高了设备运行的安全系数，延长设备使用寿命；同时也提高了换热器的换热效率，保证装置高效率生产。

4）中性膜化的过程，就是分子识别与组装的过程，可以将金属表面的所有难溶垢彻底清除，不会有酸洗和碱洗过程中剥离的颗粒现象存在、无颗粒残留，废液容易排净，系统无残渣，清洗膜化不会存在死区。

5）青岛亿通中性化学清洗操作容易，可以循环冲洗清洗膜化、可以浸泡清洗膜化，也可以不停车在线清洗膜化，操作安全、简便，适用范围广。

6）能快速形成青岛亿通中性化学清洗保护膜，不会产生酸洗的返锈现象，防腐蚀安全性能大大提高。而且清洗膜化对管线上的监测控制装置和仪表无腐蚀。

7）膜化废液安全环保，无排放压力，且可重复利用。解决了普通化学清洗过程中产生的废液处理难的问题。

总之，青岛亿通中性化学清洗技术，绿色环保，操作安全简便，除垢彻底，系统无颗粒残留，成膜致密不返锈，中性废液可重复利用。

青岛亿通中性化学清洗技术在管道上的应用前（左）、后（右）对比