化工裝置循環(huán)水腐蝕率高的原因與對(duì)策

劉文杰

摘 要：苯乙烯裝置循環(huán)水系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)較差，表現(xiàn)在循環(huán)水腐蝕率高，濁度高，排污量大，水溫偏高，藥劑使用量大，而濃縮倍數(shù)低等問(wèn)題。針對(duì)情況分析合理的原因，并制定相應(yīng)的措施，達(dá)到降低循環(huán)水腐蝕率的目的。

關(guān)鍵詞：循環(huán)水;腐蝕;降低

青島海灣化學(xué)有限公司苯乙烯裝置于2018年1月份投產(chǎn)并于當(dāng)月產(chǎn)出合格產(chǎn)品。但循環(huán)水系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)與設(shè)計(jì)狀態(tài)相差較大，主要表現(xiàn)在循環(huán)水腐蝕率高，濁度高，排污量大，水溫偏高，藥劑使用量大，而濃縮倍數(shù)低等問(wèn)題。設(shè)計(jì)循環(huán)水工藝設(shè)計(jì)指標(biāo)：濁度<10mg/L，總鐵<1mg/L，余氯0.2～1.0mg/L。氯離子≤300mg/L，鈣硬度40～180mg/L，總堿度100～350mg/L。且與公司要求要體現(xiàn)公司精湛的工藝質(zhì)量水平，樹(shù)立綠色、環(huán)保、節(jié)約型公司的要求相悖。廠內(nèi)現(xiàn)狀循環(huán)水腐蝕率較高，導(dǎo)致濁度高，排污量大補(bǔ)水量大，藥劑使用量大。

1 現(xiàn)場(chǎng)情況

使用掛片觀測(cè)循環(huán)水腐蝕現(xiàn)象，肉眼可見(jiàn)，檢測(cè)腐蝕率高達(dá)0.3mm/a。腐蝕性較高，長(zhǎng)期對(duì)裝置設(shè)備和管線造成腐蝕破壞。循環(huán)水水渾濁，顏色有銹紅色，檢測(cè)數(shù)據(jù)濁度在20mg/L以上，F(xiàn)e含量高達(dá)6mg/L。不得不加大排污置換，排污量達(dá)到50t/h，從而也增大了補(bǔ)水量。循環(huán)水的電導(dǎo)率并不高，濃縮倍數(shù)不到1.2，所以補(bǔ)水量和加藥量較高，造成損失。

2 分析原因

①操作人員執(zhí)行工藝不嚴(yán)，加藥量不均;②供水設(shè)備和管道材質(zhì)問(wèn)題，補(bǔ)水增壓泵和管線材質(zhì)為碳鋼，海淡水在進(jìn)入循環(huán)水前就已經(jīng)造成腐蝕。根據(jù)檢測(cè)，海淡水補(bǔ)水至循環(huán)水時(shí)Fe含量高于2mg/L，嚴(yán)重影響循環(huán)水水質(zhì);③海淡水補(bǔ)水水質(zhì)差，海水淡化處理的水為氯含量高，但是鈣鎂離子低，為軟水，為防止水腐蝕需要補(bǔ)充大量堿鈣和緩蝕劑;④工藝凝液補(bǔ)水水質(zhì)差，凝液中Fe含量極低，但是堿度和鈣硬度也低，循環(huán)水池可以補(bǔ)充堿鈣調(diào)整水質(zhì);⑤循環(huán)水管道沖洗不徹底，循環(huán)水旁濾過(guò)濾器為兩組四個(gè)重力式無(wú)閥過(guò)濾器，由于設(shè)計(jì)不夠精確，達(dá)不到自動(dòng)過(guò)濾沖洗的效果，循環(huán)水系統(tǒng)初期水沖洗不徹底，殘留鐵銹泥沙粘泥等進(jìn)一步加重了循環(huán)水濁度，長(zhǎng)期造成垢下腐蝕;⑥工藝凝液補(bǔ)水量過(guò)大，裝置工藝凝液設(shè)計(jì)全部排入循環(huán)水進(jìn)行利用，沒(méi)有其他流程，為了控制循環(huán)水量不得不增大排污，造成濃縮倍數(shù)低，加藥量增加，水質(zhì)難于控制造成腐蝕性高。且凝液溫度較高，對(duì)循環(huán)水降低溫度不利;⑦環(huán)境溫度差別大，調(diào)查2019年2-6月份循環(huán)水廠附近的環(huán)境溫度，發(fā)現(xiàn)循環(huán)水腐蝕率與環(huán)境溫度無(wú)直接關(guān)聯(lián);⑧分析過(guò)程存在誤差，獲取腐蝕率專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)樣品的多次重復(fù)分析數(shù)據(jù)后得，腐蝕率的分析數(shù)值結(jié)果均在允許誤差范圍之內(nèi)。

3 根據(jù)主要原因?qū)嵤?duì)策

3.1 海淡水水質(zhì)差

更換為自來(lái)水，更換不銹鋼材質(zhì)增壓泵及PE供水管道。海淡水補(bǔ)水中Fe含量有明顯的降低，檢測(cè)Fe含量降至1mg/L以下。循環(huán)水腐蝕率由原來(lái)的0.3 （mm/a）降為0.0863（mm/a），循環(huán)水水質(zhì)有所改善，但是沒(méi)有徹底解決。

3.2 循環(huán)水旁濾器工作不正常

①通過(guò)旁濾器強(qiáng)制對(duì)循環(huán)水進(jìn)行置換工作，使整改循環(huán)水濁度下降，減少粘泥形成垢下腐蝕;②制定操作法規(guī)定每天進(jìn)行一次手動(dòng)強(qiáng)制反沖洗，以出水不渾濁為標(biāo)準(zhǔn)，保證過(guò)濾效果正常。

3.3 工藝凝液補(bǔ)入循環(huán)水量大，更改凝液排放流程

與電廠和氯乙烯廠合作，將苯儲(chǔ)罐之后的冷凝水管道輸送至熱電廠（距離450m），冷凝水與熱電廠的脫鹽水（常溫，220t/h）通過(guò)板式換熱器進(jìn)行換熱。然后將換熱之后的冷凝水輸送至氯乙烯裝置北側(cè)循環(huán)水站（距離400m，高度差10m）。（若此凝液輸送回苯乙烯循環(huán)水站，距離大約1000m）。流程更改后凝液補(bǔ)循環(huán)水流量可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。

4 實(shí)施后效果

①經(jīng)過(guò)實(shí)施策略后，循環(huán)水各項(xiàng)指標(biāo)都有所改善。循環(huán)水清澈濁度降低到8mg/L，濃縮倍速提高到3-5倍之間，添加藥劑消耗減半，污水排放由50t/h降到15t/h，腐蝕率由0.3mm/a降至0.015mm/a，符合國(guó)標(biāo)要求;②循環(huán)水經(jīng)過(guò)改造后中控分析報(bào)表顯示，經(jīng)過(guò)改造后，除余氯指標(biāo)外，其他各項(xiàng)循環(huán)水指標(biāo)均達(dá)標(biāo)。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

改善后循環(huán)水腐蝕率明顯降低，減少裝置設(shè)備腐蝕，延長(zhǎng)使用壽命。夏季循環(huán)水溫度較原來(lái)降低，降低了風(fēng)機(jī)降溫的成本，也更有利于苯乙烯裝置生產(chǎn)，對(duì)苯乙烯裝置換熱器具有更好的換熱效果，增大了苯乙烯操作彈性。

6 對(duì)于措施的進(jìn)一步鞏固：

①根據(jù)工藝凝液流程變化的要求，對(duì)《工藝技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行修訂，確保工藝文件的適宜性和指導(dǎo)作用;②對(duì)操作人員相關(guān)內(nèi)容培訓(xùn)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)操作人員進(jìn)行循環(huán)水藥劑的添加、旁濾器強(qiáng)制反沖洗操作，并納入《崗位操作法》;③根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)整治措施，嚴(yán)格控制加藥量，優(yōu)化強(qiáng)制反沖洗措施，循環(huán)水藥劑添加量已作為具體的考核要求;④現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施措施的過(guò)程中，及時(shí)調(diào)整過(guò)程中產(chǎn)生誤差，做到最優(yōu)化。