魏岸若
(重慶工貿職業技術學院)
【摘要】當中央空調循環水系統運行一定時間后,由于在使用過程中受物理或化學作用的影響,系統中常會產生一些鹽類沉淀物、腐蝕雜物和生物粘泥等。這些污染物都會直接影響熱交換效率和減少管道的過水斷面,因此必須進行清洗。本文將闡述中央空調循環水系統管路的清洗方法及過程。
【關鍵詞】中央空調 循環水系統 管路 清洗
實踐證明,中央空調循環水系統的清洗是減少腐蝕、提高熱交換效率、延長管道和設備使用壽命的有效措施之一,清洗包括冷卻水系統的清洗和冷凍水系統的清洗。
一、清洗方式
清洗方式一般分為物理清洗和化學清洗。物理清洗主要是利用水流的沖刷作用來除去設備和管道中的污染物;化學清洗則是采用酸或堿或有機化合物的復合清洗劑來清除設備和管道中的污染物。本文主要闡述化學清洗。化學清洗是通過化學藥劑的化學作用,使被清洗設備和管道中的沉積物溶解、疏松、脫落或剝離的清洗方法。
二、清洗劑
常用于中央空調水循環系統中設備和管道酸洗的酸洗劑可分為無機酸和有機酸兩大類。無機酸酸性強、成本低、清洗速度快,但腐蝕性也強;有機酸酸性弱、腐蝕小,但成本高。
(1)無機酸類酸洗劑常用作清洗劑的無機酸有鹽酸、硫酸、硝酸和氫氟酸。無機酸能電離出大量氫離子(H+),因而能使水垢及金屬的腐蝕產物較快溶解。
為了防止在酸洗過程中產生腐蝕,要在酸洗液中加入緩蝕劑。
1)鹽酸( HCl)。鹽酸用于化學清洗時的濃度為2%~7%,加入緩蝕劑的配方為:鹽酸為5%~9%時,烏洛托品為0.5%;鹽酸為5%~8%時,烏洛托品為0.5%,冰醋酸為0.4%~0.5%,苯胺為0.2%。
2)硫酸( H2S04)。硫酸用于化學清洗時的濃度一般不超過10%,加入緩蝕劑的配方為:硫酸為8%~10%,若丁為0.5%。硫酸不適用于有碳酸鈣(CaC03)垢層的設備和管道的清洗,否則會生成溶解度極低的二次沉淀物,給清洗造成困難。
3)硝酸( HN03)。硝酸用于化學清洗時的濃度一般不超過5%,加入緩蝕劑的配方為:8%—10%的硝酸加“蘭五”(蘭五的成分為烏洛托品0.3%,苯胺0.2%,硫氰化鉀0.1%)。
4)氫氟酸(HF)。氫氟酸是硅的有效溶劑,所以常用它來清洗含有二氧化硅(SiO2)的水垢等沉積物,而且它還是很好的銅類清洗劑,一般用于化學清洗時的濃度在2%以下。
(2)有機酸類酸洗劑。常用于酸洗的有機酸有氨基磺酸和羥基乙酸。
1)氨基磺酸( NH2S03H)。利用氨基磺酸水溶液進行清洗時,溫度要控制在65℃以下(防止氨基磺酸分解),濃度不超過10%。
2)羥基乙酸( HOCH2COOH)。羥基乙酸易溶予水,腐蝕性低,無臭,毒性低,生物分解能力強,對水垢有很好的溶解能力,但對銹垢的溶解能力卻不強,所以常與甲酸混合使用,以達到對銹垢溶解良好的效果。
(3)堿洗劑常用于中央空調循環水系統設備和管道堿洗的堿洗劑有氫氧化鈉和碳酸鈉。
1)氫氧化鈉( NaOH)。氫氧化鈉又稱燒堿、苛性鈉,為白色固體,具有強烈的吸水性。它可以和油脂發生皂化反應生成可溶性鹽類。
2)碳酸鈉( NaC03)。碳酸鈉又稱純堿,為白色粉末,它可以使油脂類物質疏松、乳化或分散變為可溶性物質。在實際堿洗過程中,常將幾種堿洗藥劑配合在一起使用,以提高堿洗效果。常用的堿洗配方為:氫氧化鈉0. 5%~2.5%,碳酸鈉0.5%~2.5%,磷酸三鈉0.5%~2.5%,表面活性劑0.05%~1%。
三、清洗過程
停機化學清洗在中央空調系統不供冷或不供暖情況下,不論是其冷卻水系統還是用戶側水系統,也不論是清洗單臺設備還是清洗全系統,在一個閉合回路中,化學清洗一般按下列程序進行:
水沖洗→殺菌滅藻清洗→堿洗→水沖洗→酸洗→水沖洗→中和鈍化(或預膜)
1)水沖洗。水沖洗的目的是盡可能沖洗掉回路中的灰塵、泥沙、脫落的藻類以及腐蝕產物等一些疏松的污垢。沖洗時水的流速以大于0.15m/s為宜,必要時可正反向切換沖洗。沖洗合格后,排盡回路中的沖洗水。
2)殺菌滅藻清洗。殺菌滅藻清洗的目的是殺滅回路中的微生物,并使設備和管道表面附著的生物粘泥剝離脫落。在排盡沖洗水后,重新將回路注滿水,并加入適當的殺生劑,然后開泵循環清洗。在清洗過程中,必須定時測定水的濁度變化,以掌握清洗效果。
一般濁度是隨著清洗時間的延長逐漸升高的,到最大值后,回路中的濁度即趨于不變,此時就可以結束清洗,排除清洗水。
3)堿洗。堿洗的主要目的是除去回路中的油污,以保證酸洗均勻(一般是在回路中有油污時才需要進行堿洗)。在重新注滿水的回路中,加入適量的堿洗劑,并開泵循環清洗,當回路中的堿度和油含量基本趨于不變時即可結束堿洗,排盡堿洗水。
4)堿洗后的水沖洗。堿洗后的水沖洗是為了除去回路中殘留的堿洗液,并將部分雜質帶出回路。在沖洗過程中,要經常測試排出的沖洗水的pH值和濁度,當排出水呈中性或微堿性,且濁度降低到一定標準時,水沖洗即可結束。
5)酸洗。酸洗的目的是除去水垢和腐蝕產物。在回路充滿水后,將酸洗劑加入回路中,然后開泵循環清洗。在可能的情況下,應切換清洗循環流動方向。
在清洗過程中,定期(一般每半小時一次)測試酸洗液中酸的濃度、金屬離子( Fe2+、Fe3+、Cu2+)的濃度、pH值等,當金屬離子濃度趨于不變時即為酸洗終點,排盡酸洗液。
6)酸洗后的水沖洗。此次水沖洗是為了除去回路中殘留的酸洗液和脫落的固體顆粒。方法是用大量的水對回路進行開路沖洗,在沖洗過程中,每隔10min測試一次排出的沖洗液的pH值,當接近中性時停止沖洗。
7)中和鈍化(或預膜)。金屬設備管道經過酸洗后,其金屬表面處于十分活潑的活性狀態,很容易重新與氧結合而被氧化生銹。因此,設備或管道在清洗后暫時不使用時,就需要進行鈍化處理,然后加以封存。
鈍化即金屬經陽極氧化或化學方法(如強氧化劑反應)處理后,由活潑態變為不活潑態(鈍態)的過程。鈍化后的金屬由于表面形成緊密的氧化物保護薄膜,因而不易腐蝕。常用的鈍化劑有磷酸氫二鈉(Na2HP04)和磷酸二氫鈉(NaH2P04),在90℃下鈍化1h即可。此外,鈍化劑的配方還有以下幾種:
①H3P04—1%,ZnS04—1%,Na2Si03—2%,NaN02—0.4%;
②H3P04—0.5%, ZnS04—0.5%, Na2Si03—0.5, NaN02—0.4%;
③尿素—20%,亞硝酸鈉—20%,苯甲酸鈉—4%。