浮頭式換熱器主要用于輸油管線原油升溫,結垢是影響換熱器正常工作的主要原因,采用機械清垢或更換換熱管的辦法工期長、費用高,需要探索出一條含油水垢清洗的新方法。根據地層水分析結果和對油汽換熱器垢樣取樣化驗,認定江蘇油田試采二廠油汽(水)換熱器的垢是以碳酸鹽水垢為主的含油水垢。1酸洗配方的確定

　　對壓力容器的酸洗,目前國家無統一的規定,在酸洗過程中執行《低壓鍋爐化學清洗規則》。根據水垢的組成,確定了以鹽酸為除垢劑的主要成份,以緩蝕劑來減少鹽酸腐蝕,以表面活性劑將油垢的親油憎水性質改為親油親水性的技術路線。其溶解水垢的機理為:鹽酸與水垢反應生成氯化鈣、氯化鎂。由于油垢具有親油憎水的性質,上述反應在不加表面活性劑時有效接觸面積很少,反應很慢。在酸洗液中加入了表面活性劑后,能使酸洗液滲入到水垢的油保護層內,并使保護層脆弱、變皺,酸洗液與水垢的接觸增加,化學反應速度加快。

　　對酸液配方進行了反復試驗,后得出以下配方:鹽酸,質量百分比濃度5%緩蝕劑B-125,質量百分比濃度0 8%表面活性劑AP221,質量百分比濃度2%按該配方室內評價,配制成250mL溶液,常溫攪拌,掛片試驗持續4h。表面無坑蝕現象。同時對換熱器的垢樣進行室內溶解試驗,發現該酸洗配方能迅速溶解水垢,溶解率達90%。根據以上試驗,得出該酸液配方具備下列性能:(1)能溶解85%以上的油垢,僅有少量不溶物質。(2)用掛片測出的金屬腐蝕速度的平均值為1 72g/m2?h,遠遠低于《規則》中規定的10g/m2?h的要求。(3)腐蝕試片表面無點蝕痕跡。因此,該配方符合《低壓鍋爐化學清洗規則》要求,可用于換熱器酸洗。2換熱器酸洗的工藝過程

　　根據上述酸洗配方,先后在閔13接轉站、卞東大站、馬五站和馬八站等地進行試驗。酸洗步驟如下:

　　(1)配制酸洗液。在一定容積的塑料桶內將破乳劑、緩蝕劑按規定的比例加入鹽酸中,攪拌,以保證藥劑混合均勻。

　　(2)清洗換熱器中的原油。如原油凝結需對換熱器供熱,待原油熔化后再清洗,并注意在酸洗過程中要保證換熱器不驟冷驟熱。

　　(3)采用強制循環的方法進行清洗,該系統由清洗液箱、酸洗泵、臨時清洗管道(采用規格為1/2”或3/4”的膠皮管)和換熱器組成(見圖1),酸洗結束以出口氣泡量比較少為合格標準,一般為1 5～3h。

　　(4)在清洗液箱中加入純堿,并循環1h以上,使清洗液pH值介于5～10之間,以減少酸性清洗液站內污水回收系統的腐蝕。

　　(5)酸洗后用清水沖洗換熱器。排出的水進站內污水回收系統或隔油池。以出口水變清(但時間不低于30min)為標準停止沖洗。(6)酸洗后的換熱器應用Na3PO4 12H2O進行金屬鈍化。配制0 3%的Na3PO4 12H2O溶液,溫至80～90℃,鈍化4h。此時整個化學清洗過程全部結束。

　　在酸洗過程中應注意,清洗液箱容積大于要300公升,以保證酸液在向清洗液箱加酸時一定的稀釋容積,不造成短時間酸濃度過高。酸洗前應將整個系統先充滿水,并建立循環以保證系統嚴密不漏。關閉蒸汽(或熱水)閥門,使循環水的溫度低于50℃,如溫度過高則在酸洗時將加重腐蝕。3使用效果分析

　　從表1可以看出,酸洗前后換熱器通過流量無明顯變化,但換熱溫度有較大的提高,說明結垢大大地影響著換熱器的傳熱能力,而對整個管網阻力(或對流量)的影響相對較小。4結論

　　(1)酸洗時的腐蝕速度為1 72g/(m2?h),遠遠低于10g/m2?h的標準,腐蝕較小且無點蝕現象。(2)除垢效果較好,但差別較大。從酸洗后換熱器來看,對未完全堵塞的換熱管或管板除垢效果明顯,基本能完全清除。酸洗法對已經被水垢完全堵塞的換熱管起不到除垢效果。(3)由于廢酸用堿水中和,對環境基本無污染。(4)除垢時間短、費用低。