高壓清洗機在輸油站設備清洗中的應用

石油石化設備在使用過程中結(jié)垢嚴重會引起效率低下，腐蝕穿孔，甚至引起安全事故，而高壓清洗機能較好地解決這些問題。下面我們以東營輸油站的熱煤爐、原油換熱器為例，從設備的結(jié)垢狀況分析了結(jié)垢原因以及產(chǎn)生的影響，以及原油換熱器通過高壓清洗機清洗后取得的良好效果，從而在降低設備腐蝕，提高設備使用效率，保障設備安全運行，延長設備使用壽命上起到了積極的作用。

東營輸油站現(xiàn)有熱煤加熱爐6臺、熱交換器6臺。熱煤爐已運行20多年，爐管、熱煤換熱器管束及工藝管道內(nèi)結(jié)焦嚴重，導致管內(nèi)介質(zhì)流動阻力加大、能源浪費、加熱爐效率降低，給裝置正常運行帶來安全隱患。為了消除安全隱患，必須對熱煤爐進行清洗除焦。

一、熱煤爐結(jié)垢的原因分析
 
導熱油在加熱過程中易被氧化，高溫下油品酸值增大且變化率較大，其運動黏度逐漸增加，在300～400 ℃時易發(fā)生熱裂解，在設備內(nèi)壁生成積炭，影響傳熱效率，加速導熱油老化失效。產(chǎn)生的油焦垢使管壁熱阻增加，管道內(nèi)徑變小，介質(zhì)流動壓力增大，生產(chǎn)過程能耗增加，設備壽命縮短，最終嚴重影響生產(chǎn)。

高溫導熱油在熱煤爐中循環(huán)傳送熱能，在超溫狀態(tài)下會產(chǎn)生膠質(zhì)，有一小部分將附著在爐管內(nèi)壁，易形成結(jié)焦。在導熱油循環(huán)過程中，空氣串入使導熱油易發(fā)生降解和聚合作用，形成低沸物和高沸物。部分高沸物溶解在導熱油中，粘附在管內(nèi)壁，又形成結(jié)焦。另外，操作溫度超過其設計溫度則引起自催化熱分解，導致管內(nèi)結(jié)焦。工藝物料泄漏帶入導熱油系統(tǒng)形成腐蝕產(chǎn)物鐵銹，以及大修中帶入的雜質(zhì)污染也會促使管內(nèi)壁發(fā)生結(jié)焦。

導熱油系統(tǒng)中輕組分多將引起泵出口流量低，造成聯(lián)鎖停爐；重組分多將引起爐管內(nèi)部結(jié)焦，導致爐管的傳熱速率下降。熱煤爐的熱效率降低，造成能源浪費，爐管內(nèi)外溫差加大，當爐管的外壁溫度達到600～700 ℃時易燒穿爐管，引起火災，甚至造成人員傷亡事故。結(jié)焦是熱煤爐的大敵，是引起火災的禍根，避免熱煤爐結(jié)焦是一個很值得研究的問題。解決方法通常是進行清洗除垢。

二、原油換熱器的結(jié)垢原因分析
 
換熱器原油側(cè)污垢沉淀物是原油在一定溫度下產(chǎn)生化學反應和物理變化的綜合產(chǎn)物。瀝青質(zhì)沉淀是根本誘因之一。

在原油可溶質(zhì)中，相對分子質(zhì)量最大、芳香性最強的膠質(zhì)分子極易吸附在瀝青質(zhì)表面，且距離膠束中心最近，對瀝青質(zhì)具有保護作用。膠質(zhì)周圍則吸附著芳香性相對較低的小分子，并逐漸過渡到膠束間相。由于中間沒有相界面，只有當瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、芳香烴及飽和烴的特性和含量相匹配時，這種呈梯度的膠體結(jié)構(gòu)才能穩(wěn)定存在。

原油中瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、芳香烴、烷烴等成分的含量在一定比例范圍時，原油體系處于平衡狀態(tài)。當原油體系的組成、溫度等條件發(fā)生改變時，原油中膠體體系的穩(wěn)定性被破壞，帶電的極性瀝青質(zhì)分子會通過靜電作用聚集在一起，產(chǎn)生分層、析出、聚合、結(jié)垢、聚沉、結(jié)塊等現(xiàn)象。同時金屬離子在一定條件下會引發(fā)自由基聚合反應，加速垢的生成。

針對上述問題，北京德高潔清潔設備有限公司推薦采用DP 1200/34EM高壓清洗機清洗結(jié)垢。

DP 1200/34EM高壓清洗機的主要工作介質(zhì)是純水，工作原理是通過高壓水泵將普通的自來水加壓至一千多個大氣壓后再通過小孔徑的高壓噴嘴噴射出的一股能量高度集中的射流束，也就是我們常說的超高壓水射流，超高壓水射流具有巨大的打擊能力，瞬間釋放在被清洗的污垢上，在污垢的表面形成鍥形剝離、剪切復合破壞以及射流沖擊等作用力，使污垢與基體產(chǎn)生壓力差，以達到清除設備表面污垢的目的。

常溫下，導熱油結(jié)焦垢中的高分子碳氫化合物是固體狀態(tài)，有較高的熔點，當溫度達到一定值后，導熱油結(jié)焦垢混合物中的固體高分子化合物、碳、鐵銹和其他雜質(zhì)才會變成相應的液態(tài)高分子化合物、碳的單質(zhì)、雜質(zhì)等不同的組分，這些不同組分間的結(jié)合力將降低，柔韌性也會減弱，混合物的結(jié)構(gòu)也隨之變得松散。在這種情況下，高壓水射流很容易將其擊成顆粒狀后隨水流沖出管外。

DP 1200/34EM高壓清洗機的主要技術參數(shù)：
 
DP 1200/34EM高壓清洗機采用75kw國產(chǎn)名牌電機作為動力源，高壓泵為國際名牌歐洲原裝進口三柱塞泵，該柱塞泵采用雙端驅(qū)動軸，左右都可以連接電機。曲軸箱采用飛濺潤滑，并采用外置式齒輪箱，壓力盤根靠進水進行冷卻，線性閥組，并且設備裝置了缺水保護開關。DP 1200/34EM 1200公斤高壓清洗機整體為金屬框架，不怕磕碰，在異常惡劣的環(huán)境下均可正常工作。

基本參數(shù)：
型號：DP 1200/34EM
工作壓力(bar)：1200
工作流量(l/min)：34
泵轉(zhuǎn)速(r/min)：1500
電機轉(zhuǎn)速(r/min)：1500
電源(V/Hz)：380/50
功率(kw)：75
啟動控制方式：Y-△
柴油機/汽油機：否
最大進水溫度：45°
缺水保護：是
低壓供水泵(kw)：4
尺寸L*W*H：2400x1440x1610mm
重量(kg)：1155
運轉(zhuǎn)時間：連續(xù)運行
保證：12個月
標準附件配置：高壓槍x1、高壓管x1、噴嘴x1
高壓管長度(m)：20
槍控自動停開機：是
標配噴嘴：0°噴嘴、045

經(jīng)過實際證明，DP 1200/34EM高壓清洗機清洗熱煤爐、原油換熱器具有清洗效果好、清洗費用低、環(huán)境污染小、清洗效率高、勞動強度低等一系列優(yōu)點，是非常值得推廣的高壓清洗設備。