第２期 中国氯碱 Ｎｏ．２ ２０１２年２月 Ｃｈｉｎａ Ｃｈｌｏｒ—Ａｌｋａｌｉ Ｆｅｂ一２０１２ ４５ 循环水冷却装置需完善的工艺细节 萧 军 （中盐华祥盐化工有限公司，山东萃县２５２４２９） 摘要：通过完善冷却装置的工艺细节，增加进冷却装置的流量计、过滤器、温度计、排净阀及放空阀、 连通管等，实现合理控制循环水流量，确保冷却效果，合理分配水量，合理调节流速，达到抑制设备腐 蚀、避免设备堵塞、保护设备的目的。 关键词：循环水；冷却装置；流速；腐蚀；泄漏 中图分类号：ＴＱ０８５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９－１７８５（２０１２）０２－００４５－０２ Ｉｍｐｒｏｖｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｄｅｔａｉｌｓ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ０ Ｊｕｎ （Ｃｈｉｎａ Ｓａｌｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｈｕａｘｉａｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｘｉａｎ ２５２４２９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｄｅｔｉａｌｓ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ，ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｍｅｔｅｒ，ｉｆｌｔｅｒ，ｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒ，ｄｒａｉｎ ｖａｌｖｅ，ｖｅｎｔ ｖａｌｖｅ ａｎｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇ ｐｉｐｅ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ， ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ａｄｊｕｓｔｅｄ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｖｅｌｏｃｉｔｙ，ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ａｖｏｉｄ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｉｒｃｕｌａｒ ｗａｔｅｒ；ｃｏｏｌｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ；ｆｌｏｗ ｖｅｌｏｃｉｔｙ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；ｌｅａｋ 在化工生产过程中。循环水冷却装置非常重要。 （１）冷却装置循环水进出口没有安装流量计。目 冷却装置的使用效果不仅影响工艺指标、产品的收 前，中盐华祥盐化工公司循环水冷却装置大都加了 率、原料的消耗，而且影响换热器的使用寿命。循环 ２个蝶阀，以供拆检设备时用。装置运行时，操作人 水冷却装置能否正常运行，不仅取决于循环水质的 员只是简单地开启冷却水阀门，只要被冷却物料的 状况，而且取决于生产运行工艺参数的控制，因此， 温度达标，就不再考虑冷却水量情况。这样，就存在 循环水冷却装置工艺设计的合理性对装置能否正常 循环水量分配不合理的现象，正常运行时，同样的阀 运行十分重要。 门开度而水压低与水压高时的流量不一样，位差低 １冷却装置简述 的设备与位差低的设备循环水量也不一样，在不正 冷却设备的作用是对物料降温。根据被冷却物 常状态时．如结构堵塞水量，更无法从循环水流量上 料的相态变化，分为２种：由气态变为液态的装置做 判断。 冷凝器；被冷却介质相态不变，只是发生温变的装置 （２）冷却器进口没有安装过滤器。由于凉水池处 冷却器。冷却设备以及与其连接的管道、阀门、仪表 于敞口状态，树叶、塑料袋、保温铝箔纸很容易被风 形成一套冷却装置。 刮人池内，再加上破碎老化的填料等悬浮物极易透 工艺细节不完备的循环水冷却装置有以下几种 过循环水泵过滤器进人换热器造成循环水流量减小 情况。 或滞留．导致换热设备冷却效果差，甚至设备腐蚀加 ｆ作者简介】萧军（１９６８一），工程师，注册安全工程师，大学专科，现任中盐华祥盐化工有限公司技术部部长。 中国氯碱 ２０１２年第２期 快。该公司液氯系统氟利昂机组油冷器就出现过这 种现象。 慢，则使杂物沉积垢化，或冷却水局部温度过高对壁 面的腐蚀速率加快。据资料介绍，腐蚀速率随循环水 温度的升高而成比例地增加。一般情况下。水温每升 （３）冷却器循环水进口处没有排净口，出口没有 放空口。这样会造成整个系统或单台装置停车时水 高ｌＯ℃，钢铁的腐蚀率增加３０％。这是由于温度升 高时，氧扩散系数增大，使得溶解氧更容易达到阴 极表面发生去极化作用；溶液电导增加，腐蚀电流 增大；水的黏度减小有利于阴阳极反应的去极化作 用。对截面积较小的氟冷器来说，管径较小，仅为 １２ ｍｍ，稍有堵塞，流量极小则引起腐蚀，仅使用了 停滞在里面，不作处理会造成静态腐蚀。 （４）冷却器循环水进出口没设连通管，冬季设备 停运时．只靠开启进出口阀门循环防冻或卸开进出 口阀门排水。 ２冷却装置需完善的工艺细节 ２．１ 循环水进换热设备之前加流量计 循环水进换热设备之前加流量计是主要的工艺 细节。 ２．１．１控制冷却水量的必要性 （１）合理控制冷却水量是确保冷却效果保障。循 环冷却水作为冷却介质就是通过热量传递将物 料冷却温变或吸收冷凝过程中释放的热量，它 的量取决于被冷却物料的量：根据热传递方程： Ｑ吸＝Ｑ放，Ｑ￣＝ＣＭＡｔ，Ｍ＝Ｑ￣／ＣＡｔ，式中： 为冷却水 的循环水量；Ｑ吸为装置热交换量；Ｃ为比热；Ａｔ为温差。 通过以上公式，可以看出除比热是常数外，温差 和热交换量都是变数。因此。要想达到热平衡循环水 量也应随之变化。亦即。外界环境变化导致温差变 化，循环要调节水量。同时，随着生产装置负荷的升 降，热传递量也变化，循环水量也要随之调节，随着 装置导热系数的增大。也要调节水量。 （２）在整个循环水系统中，凉水池冷却水泵离各 冷却装置的距离不同，冷却装置安装的高度、位置也 不相同，因此，进冷却设备的水压也不相同。在满足 冷却装置工艺效果的情况下，水量应尽量控制合理， 如果离凉水池较近的或位差较低的循环冷却装置循 环水流量过大，水就会走短路，导致凉水池较远的或 位差较高的换热设备循环水压低，达不到所需的流 量，保证不了冷却效果，只能靠加大循环水泵负荷或 再启动循环水泵，增大流量来满足装置需要。为此， 合理控制水量对整个循环水系统合理分配和在节能 方面有着重要意义。 （３）一个循环水冷却系统的循环水质是一定的， 对一定结构的换热设备来说．循环水对设备产生的 腐蚀与结垢与流量则有很大的关系。在实际生产中， 换热温差大或截面积较小的设备腐蚀较快，如环氧 氯丙烷系统的丙烯冷凝器及蒸汽冷凝水冷却器、氯 碱系统的盐酸合成炉、电解装置的成品碱冷却器，被 冷却介质的温度为９０～１１０℃，冷却后的介质温度为 ３０℃以下，在冷却过程中，如果冷却水量小，流速 ８个月，就腐蚀漏了。究其原因，是流量控制不好，导 致流速不合理。水的流速增加将使金属壁和介质接 触面的层流层变薄而有利于溶解氧扩散到金属表 面，同时，可冲去沉积在金属表面的腐蚀、结垢等生 成物，使溶解氧更易向金属表面扩散，导致腐蚀加 速。随着流速进一步升高，腐蚀速度会降低，这是因 为流速过大，向金属表面提供的氧量已达到足以使 金属表面形成氧化膜，起到缓蚀的作用。如果水流速 度继续增加，则会破坏氧化膜，使腐蚀速度再次增 大。一般地水流速度为０．６～１．０ ｍ／ｓ时．腐蚀速度最 小。流速过低会使传热效率低和出现沉积．故管程水 冷器中的冷却水流速一般为１．０ ｍ／ｓ左右，壳程水冷 器中的冷却水流速为０．５ ｍ／ｓ以上为宜。控制循环水 流量流速，对抑制设备腐蚀是十分必要的。 ２．１．２控制循环冷却水量的工艺措施 为控制循环水水量．在每台换热器循环水进口 侧加转子流量计或涡街流量计，根据流量计显示的 数据，定量地判断进换热器的水量能否满足冷却介 质的需要；根据不同换热器的结构形式、安装方式及 内部截面积，来定量判断流速是否合理；根据生产负 荷调节循环水量，确保循环水合理分配。 ２．２冷却装置需完善的其他细节 ｒ （１）每台换热器进口加Ｙ型或Ｔ型过滤器，（不 锈钢３０４、４０目），过滤器前后加阀门并加旁路阀。利 用滤网直接拦截水中的杂质，去除水体悬浮物、颗粒 物，降低浊度，净化水质，减少系统污垢、菌藻、锈蚀 等产生。在流量一定时，避免因沉积、结垢堵塞造成 截面积减小、流速不合理所造成的腐蚀。当过滤器堵 塞造成流量减小时。关闭过滤器两侧的阀门。打开旁 路阀清理过滤器，再投上。这样，看起来增加了投资， 但比起清理设备、更换设备还是经济的。 （２）设备进出口加温度计以检测循环冷却水温 度变化情况，估算局部温度值。 （３）在进水口最低点加排净口，上部出水端加排 气口。当设备长时间停运时，将进出口总阀门关闭， ２０１２年第２期 中国氯碱 ４７ 圈圈圆圈 东营港经济开发区氯碱化工等多个重点项目集中开工 国家发改委通过组织专家学者实地考察调研． ２０１２年２月１５日．山东省东营港经济开发 总结提炼了金昌发展循环经济的做法和经验。认为 区２０１２年度春季重点项目集中开工仪式隆重举 金昌市作为资源型城市，在做大做强镍钴等支柱产 行．拉开了东营港加快建设现代化生态化工基地 业的基础上，大力开发共伴生矿产资源的综合利用 的序幕。 技术，通过企业联合，构建产业共生体系，形成了以 集中开工的项目包括总投资１５．５亿元的统洲 能源化工、硫化工、氯碱化工和煤化工等主导产业循 化工有限公司５万 ａ的丁基橡胶项目，山东万福达 环链接、优势互补的区域发展格局。依靠技术创新， 化工有限公司２５万 的液化气裂解及配套项目， 纵向延伸，横向拓展。建设了“硫化铜镍矿开采一粗 东营赫邦化工有限公司３０万ｔ／ａ的离子膜烧碱和 炼一精炼一镍铜钴压延及新材料”、“冶炼尾气一二 １２万 的环氧氯丙烷项目，山东恒顺化工有限公司 氧化硫一硫酸一硫化工”、“烧碱一氯气一ＰＶＣ一电 的精细化工项目，山东诺尔生物科技有限公司 石渣一水泥”等产业链．促进产业结构由单一有色金 ３０万ｔ／ａ的丙烯酰胺和１５万妇的聚丙烯酰胺项目． 属向化工、新材料、建材等多产业集聚发展。充分回 山东华懋新材料有限公司二期ｌ５万 ａ的丁二烯项 收余热资源生产蒸汽，供热系统形成热电联产，中水 目。山东鲁深发化工有限公司二期１４．５万 ａ的异丁 全部用于生产，固体废弃物、尾矿再选，废渣用于生 烯项目．和开发区公共管廊带建设项目等九个大型 态恢复和矿山充填，吃干榨净，变废为宝。在地区生 项目，共计总投资达１２８亿元。 产总值持续增长的同时。能耗、用水、污染物排放量 东营港经济开发区作为东营市实施黄蓝经济区 大幅下降。工业固废综合利用率显著提高，实现了经 建设的和性能突破区和黄河三角洲区域中心港。肩 济发展和环境保护“双赢”目标。 负重大的历史使命，“五大生态工业园”和“三大仓储 阿克苏诺贝尔将扩产泰兴氯乙酸项目 物流园”快速推进，中海油渤海湾１ ５００万ｔ原油上 产能将达１Ｏ万ｔ 岸终端项目正式落户。年产５００万ｔ重质原油综合利 阿克苏诺贝尔公司近日宣布，其在荷兰戴尔夫 用改扩建项目推进顺利，与韩国ＧＳ集团和中石化 赛尔（Ｄｅｆｆｚ￣１）的氯乙酸工厂完成扩产，使其年产能 的项目合作取得实质性进展，防潮堤，质检中心，供 增加至１Ｏ万ｔ以上。与此同时，阿克苏诺贝尔将进一 热中心，金融中心等项目加快建设，东营港及开发区 步扩大其位于中国泰兴的氯乙酸工厂的产能，即达 呈现出了蓬勃发展的良好态势。 到每年１０万ｔ的生产规模。 金昌构建资源循环利用产业体系入选国家典型案例 除了戴尔夫赛尔和泰兴的氯乙酸工厂外，阿克 国家发改委近日公布了包括区域、园区、企业 苏诺贝尔在美国也设有氯乙酸配送中心。此外，阿克 ３个层面、１４个种类的６０个循环经济典型模式案 苏诺贝尔还在日本与日本电气化学工业株式会社合 例，甘肃省金昌市以区域循环经济典型模式人选，将 资建立了Ｄｅｎａｋ氯乙酸工厂，双方各持股５０％。 向全国推广。 宁波大榭开发区以ＭＤｌ产品 国家发改委概括的“金昌模式”特征为．通过构 为核心大力发展氯碱产业 建资源循环利用产业体系，从依赖单一资源发展向 在全球经济持续波动、国内需求逐渐放缓的大 多产业共生发展转型的资源型城市循环经济发展模 环境下．宁波大榭开发区具有国际竞争力的石化产 式．对于同类地区具有重要的借鉴意义。 业基地却在加快形成，工业经济成绩显著。 设备内通过水排净，通过放空口用氮气将水吹净，封 保持循环状态防冻。 闭一定的氮气保护起来；当设备不正常时，可以通过 完善工艺细节，尽管投资大一点，但是一次性 排净口和放气口取样检测对比。判断是否泄漏。 的，符合工艺要求，是理性操作，不仅延长装置的寿 （４）循环水进出口加ＤＮ２５连通管。冬季单套装 命，还有利于节能管理。 置停车时，按照以上（３）项操作完毕后，打开连通阀， 收稿日期：２０１１－ｌＯ一２１