介质管道在线循环酸洗工法
1、工法特点
介质管道在线循环酸洗同传统的槽洗相比,尽管酸洗原理相同,都是利用酸的强氧化性除去钢管壁上的锈蚀,但又有不同之处,其优点明显。
1.1 在线酸洗质量更有保证
酸洗时酸液在管道内循环往复地流动,对管内壁始终带压冲刷,比槽内浸泡除锈效果好。
1.1.1 在线酸洗是带压冲洗,管内壁锈蚀及附着的杂质、焊渣等更易清除。
1.1.2 在线酸洗酸液充满整个空间,没有酸洗死角,槽洗时弯头等死角处空气不易排尽,留下质量隐患。
1.1.3 在线酸洗在密闭的空间里进行,与外界隔绝不存在二次污染问题,而槽洗二次安装时极易污染。
1.1.4 在线酸洗后紧接着开始油循环冲洗,不存在二次锈蚀问题,而槽洗管道要分批酸洗,再二次安装,在油循环冲洗前有很长时间管道暴露在空气中,在这期间槽洗的管道极易二次锈蚀。
1.2 在线酸洗工期短,在线酸洗是在管道安装完后立即短接成回路后开始酸洗,而槽洗管道一次安装拆除后分批酸洗,再进行二次安装。
由于在线酸洗较槽洗相比,减少了管道拆除再安装的时间,所以酸洗工期大大缩短。
1.3 在线酸洗环境污染小,操作人员安全,劳动强度小。
废液经中和并稀释后排放,对环境污染小,酸洗整个过程仅是停泵和操作阀门,相对槽式酸洗劳动强度小且非常安全。
1.4 费用降低。
因工期短、人工费低;因减少了大量的管接头和高压法兰,降低费用。
1.5 由于槽洗的槽尺寸限制,要求单根管道整管长度和弯曲长度都不能太长,所以管路中间要有很多高压法兰或管接头,使得管路的密封性不容易保证,特别是生产过程,振动很容易使管道接头松动,产生泄漏,而在线酸洗管道大多采用焊接连接,避免了泄漏。
1.6 在线酸洗相对槽洗,设备费用略高,短接循环回路中不能有泄漏,工艺较复杂,
对作业人员的素质要求较高。
2. 适用范围
本工法适用于各种双线介质管道的酸洗,特别是液压、润滑管道的在线酸洗。
3 工艺原理
酸洗是目前国内外普遍采用的一种介质管道除锈方法。
酸洗是以酸为主剂,配以若干种化学药剂制成的添加剂,按一定比例加入水中形成酸洗液,通过化学作用除去管道内壁上的油脂、铁锈、焊渣以及其它杂质,使管壁露出金属光泽,经过碱液中和,再用若干化学药剂配制成的纯化液钝化处理后,管道表面形成一层钝化膜,保证管道在一定的环境下,一段时间内不锈蚀。
介质管道酸洗常用的有线下槽洗和在线循环酸洗两种方法。
选择酸洗方式应以除锈效果好、工艺简便和适应性强、设备简单、占地少、环境污染小、操作人员安全、工期短、成本低等因素来决定。
这是介质管道酸洗追求的目标和探索的方向。
目前,液压润滑管道的酸洗,大多以在线循环酸洗为主,槽式酸洗只是作为管道原材料初洗和少量无法带进回路的短管的补充酸洗方法。
4 工艺流程及操作要
4.1 工艺流程见图1
设置酸洗设备→酸洗回路连接→通水试压→水冲洗→脱脂→水冲洗
→一次酸洗→水冲洗→二次酸洗→中和→钝化→压缩空气吹干→涂油→(系统油循环冲洗
图1 工艺流程图
4.1.1 设置酸洗设备如图2 所示
酸槽
综合槽
干燥气源
洁净水源
图2 酸洗设备原理图
4.1.2 酸洗回路连接
a 管中连接要求管径相同或相近,每一回路总长不宜超过300m(若超过300m,可分区或分段酸洗,主管上的支管可根据实际情况进酸,支管汇流后多路回酸,与设备
相连的细支管可在线外(地面连成回路,进行线外循环酸洗。
b 管路安装时,应考虑循环酸洗的特殊要求,在管道同设备接口处增另必要的法兰和接头,除此之外应尽可能不用法兰或接头,以减少泄漏和保证酸洗的质量。
c 为便于监控酸洗质量,应设两个挂片,分别装在酸槽内和管道最远点。
d 为保证被酸洗管道内壁充满酸液,须在酸洗回路最高点设排气阀;为保证酸回路最低点酸液全部排出,应在酸洗回路最低点外装排液阀。
e 管道的螺纹和密封面应有防酸措施。
金属密封垫不应装入管道中酸洗。
f 稀油管道末端一般用硬管道连接进回油管构成回路;液压管道的短接,在阀台处亦用硬管做成分配器连接,而在液压缸前一般利用夹布胶管连接。
g 酸洗回路同酸洗设备连接
酸洗设备同酸洗回路可用硬管,也可用软管(夹布胶管连接,酸洗装置尽可能靠近酸洗系统,且酸洗装置的位置应接近自来水水源及压缩空气气源和电源。
4.1.3 通水试压
a 酸洗回路连接完毕,水电气到位后可通水。
b 先将综合槽内注入自来水(也可将自来水直接接到系统入口,利用酸泵灌入管路系统通水后,对系统升压到0.5MPa,排气后检查管路系统无泄漏为合格。
c 试漏合格后,用洁净水对管路冲洗再排放。
4.1.4 脱脂
a 将综合槽内配好的脱脂液泵入系统循环脱脂,脱脂一般为1 小时。
b 脱脂剂的配比不能一概而论。
如果介质管道油污染小,则配比为0.5%工业洗涤剂、1%碳酸纳;若管路油污梁较重,则需另加入其他脱脂剂,以增强脱脂效果。
c 脱脂结束后排放,并用水冲洗管路,最后用压缩空气吹干。
4.1.5 酸洗
a 一次酸洗
——酸洗液的酸比应根据管道的锈蚀程度,锈蚀严重的酸的浓度宜大。
一般为盐酸8~ 10%,氟化氢铵0.5%,乌洛托品0.5%。
——酸洗一般为2 小时。
若分区酸洗,每一区不少于90 分钟。
——酸洗时管道系统最高点(或最远点的压力不低于0.1MPa。
——酸洗时,应敲击管线焊缝和各接头处。
——次酸洗完检查合格后,用水冲洗管路至PH6~7。
b 二次酸洗
——酸液配比在综合槽内进行,配比为柠檬酸2%,氟化氢铵0.5%。
——二次酸洗时间一般为2 小时。
4.1.6 中和
中和物质为氨水适量,无氨水可加入碳酸钠、火碱等适量至PH9~11。
4.1.7 钝化
中和后向系统加入钝化液,钝化液为亚硝酸钠4%~5%,钝化2 小时。
4.1.8 干燥涂油
a 干燥,钝化后用清水冲去残留的钝化液,并用干燥的压缩空气吹干。
打开最低点排液阀,排除系统积液,并进一步对压缩空气加热,用热的压缩空气吹扫系统至管内壁干燥无水分。
否则影响涂油及油冲洗效果。
b 涂油保护或进行油冲洗。
(一般针对介质为油的管道如液压润滑管道,其他介质管道可根据实际需要,决定下一步工序。
4.1.9 酸洗注意事项
a 酸洗设施应注意检查,特别是阀门启闭是否正确。
阀门是否损坏漏液,避免几种介质混淆,破坏其化学性质,导致酸洗失败。
b 酸洗的浓度和各成份的比例应根据管路锈蚀程度,管线长短,管径大小来调整变化,灵活应用。
c 迂回管路最高点应设排气点,最低点应设排空点,排气和排空点的数量应根据需要来决定,回路中的死点需在酸洗各工序交替时松开,以排净上一工序留存的液体,回路应尽量避免死点。
d 所用压缩空气及水源的流量和压力必须足够大,水源应洁净,压缩空气应干燥。
e 涂油或油冲洗前必须将管道内残存的液体排净。
这一点极其重要,应予重视。
5 机具、设备
见表1
表1 在线酸洗主要设备
序号名称规格单位数量
1 不锈钢耐腐泵 280L/min 0.8MPa 台 2
2 耐腐隔膜球阀 DN200 台 3
3 耐腐隔膜球阀 DN150 只 5
4 耐腐隔膜球阀 DN80 只 8
5 不锈钢酸槽 5m×1.5m×1m 只 1
6 不锈钢综合槽 5m×1.5m×1m 只 1
7 集合管若干
8 配电箱只 1
对讲机(用于作业人员间的通讯台 10
6 劳动组织及安全
6.1 劳动组织
酸洗流程复杂,从短接、酸洗到钝化,中间环节多,且每个环节对酸洗成败都至关重要,因此酸洗人员必须责任心强,经验丰富,服从命令,听众指挥。
其中指挥员1 名,技术人员1 名,管工3 名,钳工3名,电工1 名,电焊工1 名。
由指挥员通过对讲机统一指挥。
6.2 酸洗安全措施及环保
6.2.1 酸洗前要对酸洗作业技术交底和安全交底。
6.2.2 酸洗人员应佩戴规定的劳动保护用品。
6.2.3 配制酸液时必须先加水后加酸,严禁顺序颠倒。
6.2.4 酸洗区域应设警戒标志,加强安全防护。
6.2.5 酸洗液和钝化液应经中和后才能排放。
7 质量标准
7.1 酸洗后管内壁目测无附着异物。
7.2 用盐酸、硝酸和硫酸酸洗后,管内壁呈灰白色;用磷酸酸洗后,管内壁呈灰黑色。