HGT工業(yè)設備化學清洗質量標準

1、 工業(yè)設備化學清洗質量標準   HG/T2387-2007 1范圍本標準規(guī)定了工業(yè)設備化學清洗的技術要求，質量指標和試驗方法。本標準適用于碳鋼類、不銹鋼類、紫銅及銅合金、鋁及鋁合金等材質的工業(yè)設備表面形成的水垢、銹垢、油垢及其它污垢的化學清洗；工業(yè)設備的物料垢化學清洗和其它材料制工業(yè)設備污垢的化學清洗可參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本

2、適用于本標準。GB8978 污水綜合排放標準GB8923涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級DL/T 794 火力發(fā)電廠鍋爐化學清洗導則HG/T3523冷卻水化學處理標準腐蝕試片技術條件HG20202 脫脂工程施工及驗收規(guī)范JB/T6074 腐蝕試樣的制備、清洗和評定SH/T3517 石油化工鋼制管道工程施工工藝標準3術語和定義以下術語和定義只適合于本標準。3.1化學清洗chemical cleaning采用化學藥劑及其水溶液與被清洗設備或管線表面污垢發(fā)生化學反應而去除污垢的方法。3.2K腐蝕率corrosion rate化學藥劑及其水溶液與被清洗設備或管線的金屬接觸時金屬被腐蝕的相對速率。腐蝕率

3、可用單位時間內單位面積上的金屬腐蝕的質量表示：克每平方米每小時或g/(m2?h)。3.3緩蝕率inhibition efficiency測定緩蝕劑緩蝕性能的參數。3.4A-腐蝕量corrosion quantity化學清洗過程中，化學藥劑及其水溶液與被清洗設備或管線的金屬接觸時金屬單位面積上被腐蝕的質量。腐蝕量單位為：克每平方米（g/m2）。3.5N除垢率removing dirty stuff rate被洗除的垢量與清洗前原有垢量之比的百分數（）。3.6B洗凈率cleaning rate清洗設備表面經化學清洗后除掉污垢的面積與清洗前原污垢覆蓋面積之比的百分數（）。3.7監(jiān)視管tube of

4、watch在化學清洗施工時，用來監(jiān)視清洗過程進展情況和用以測定除垢率的一段管子，這段管子可以從被清洗設備上割取，其上附著污垢應能代表該設備的結垢特點。監(jiān)視管的取法和要求參照JB/T6074。3.8指定面specified surface在清洗前由用戶方和施工方共同指定設備清洗表面的一部分可見表面，用來測定除垢率或洗凈率，其上附著污垢應能代表該設備的結垢特點。3.9未指表面unspecified surface設備指定面以外的可見清洗面。3.10視覺清潔visibly clean用肉眼觀察,在要求清洗的視覺范圍內,沒有可見污垢存在的狀態(tài)。3.11油含量oil content被清洗金屬表面在清洗除

5、油后的殘留油量，單位為毫克每平方米或mg/m2 。3.12鈍化膜passivation membrane為防止被清洗的金屬表面產生二次浮銹，通過化學方法在金屬表面形成的一種臨時性保護膜。3.13柔性取樣框Flexible sample frame由柔性材料制作而成的具有規(guī)定尺寸的，可用于確定取樣面積的框架。4分類清洗可分為開車前裝置的清洗和運行中的設備結垢的清洗，運行中的設備結垢分類見表1表1  運行中設備結垢的分類和定性鑒別 垢的分類顏色鑒別方法CaCO3占60%以上為碳酸鹽垢白色在5%鹽酸溶液中，大部分可溶解，同時會產生大量氣泡，反應結束后，溶液中不溶物很少CaSO4占

6、40%以上為硫酸鹽垢黃白色或白色在鹽酸溶液中很少產生氣泡，溶解很少，加入10%氯化鋇溶液后，生成大量的白色沉淀物SiO2占20%以上為硅酸鹽垢灰白色在鹽酸中不溶解，加熱后其它成分部分地緩慢溶解，有透明狀砂粒沉淀物，加入1%HF可有效溶解氧化鐵或鐵的氧化物占80%以上為銹垢棕褐色加稀鹽酸可緩慢溶解，溶液呈黃綠色。加硝酸能較快地溶解，溶液呈黃色含油5%以上為油垢黑色將垢樣研碎，加入乙醚后，溶液呈黃綠色除油可根據要求不同采取分類：直接或可能與氧、富氧、濃硝酸等強氧化性介質接觸的設備上的油污必須徹底清除；其它情況的除油作為酸洗的預處理過程。5要求化學清洗工程在制定施工方案及現(xiàn)場施工時，除應符合本標準外

7、，還應符合設備相關技術條件或規(guī)范以及用戶方和施工方共同商定的其它技術要求，例如 DL/T 794、HG 20202、各地方或企業(yè)污水排放標準等。5.1一般要求5.1.1化學清洗前應拆除或隔離能受清洗液損害而影響正常運行的部件和其它配件，無法拆除或隔離者不應產生由于清洗而造成的損傷。拆除后的管件、儀表、閥門等可單獨清洗。5.1.2化學清洗后設備內的殘液、殘渣應清除干凈。5.1.3設備被清洗結束后，表面應無二次浮銹、無惰性金屬置換析出、無金屬粗晶析出的過洗現(xiàn)象，應形成完整的鈍化膜。5.1.4在被清洗的設備和管線中，有不銹鋼或含有不銹鋼的混合材質時，清洗溶液中的氯離子（Cl-）含量不得大于25 mg

8、/L。5.1.5在酸洗過程中，溶液中三價鐵離子（Fe3+）含量超過1000 mg/L時，可適當加入三價鐵離子還原劑或絡合劑，以降低三價鐵離子的腐蝕。同時在酸洗時，應掛入與清洗系統(tǒng)中所有材質相同的腐蝕監(jiān)測試片。一次酸洗的時間不應超過12小時。5.1.6在加入鈍化藥劑前清洗系統(tǒng)內溶液的總鐵離子濃度不宜大于350 mg/L。5.1.7化學清洗過程中的廢液不允許直接排入水體中，應就近納入當地的污水處理系統(tǒng)。具體指標參照GB8978或當地污水排放標準的規(guī)定執(zhí)行。  5.2質量要求5.2.1腐蝕率及腐蝕量在化學清洗過程中，必須控制設備結構材料的腐蝕率和腐蝕量，其指標應不大于表2的規(guī)定。表2

9、60; 腐蝕率及腐蝕量指標              設備材料                                 &

10、#160;     腐 蝕 率 Kg/(m2?h)腐 蝕 量 Ag/m2碳鋼類     672不銹鋼類   224紫銅       224銅合金     224鋁及鋁合金  2245.2.2除垢率及洗凈率5.2.2.1對于清洗后的金屬表面，可用視覺清潔法進行檢驗，若視覺清潔無殘留垢或達到表3的要求即為合格。5.2.2.2開車前裝

11、置的清洗可不考慮除垢率，但洗凈率應不小于95%，若用數點法確定洗凈率時，100cm2的被清洗面上直徑為5mm10 mm的殘留垢點三次取樣平均應不多于1個或5 mm以下的殘留垢點三次取樣平均應不多于3個；運行中的設備結垢后化學清洗的除垢率和洗凈率應不小于表3的規(guī)定。表3 運行中的設備除垢率及洗凈率指標                         

12、                                  質量百分數                 

13、; 污垢類型                                       除 垢 率 N   洗 凈 率 B   碳酸鹽垢&

14、#160;           9095硫酸鹽垢和硅酸鹽垢  8580銹垢                 9595油垢                

15、;9595其它垢型           8580注：其它垢型是指除碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、銹垢、油垢以外的其他各類垢型，如：積炭垢、聚合物購、物料垢等。5.2.3油含量5.2.3.1直接或可能與氧、富氧、濃硝酸等強氧化性介質接觸的設備或管線上的油污必須徹底清除,應達到以下任意一種要求。a） 用波長320nm380 nm的紫外光檢查被除油金屬表面，應無油脂熒光；b)  用清潔干燥的白色濾紙擦拭被除油金屬表面，紙上應無油脂痕跡；c)   用無油蒸汽吹洗除油金屬

16、表面，去其冷凝液，放入一小粒直徑不大于1 mm的純樟腦（萘），樟腦粒應不停旋轉；d)   用脫脂棉沾四氯化碳擦拭一定面積的被除油金屬表面，測得被除油金屬表面油含量應不大于125 mg/m2；5.2.3.2作為酸洗的預處理過程除油，只需要達到清洗方案的要求即可。5.2.3.3  其它情況下的除油，按除垢率和洗凈率指標即表3的要求執(zhí)行。5.2.4鈍化5.2.4.1對于清洗后碳鋼材質的鈍化膜質量，用酸性硫酸銅（CuSO4）點滴液檢驗（紅點法）。用點滴液點滴鈍化表面，點滴液由藍色變?yōu)榧t色的時間不小于5秒為合格。5.2.4.2對于清洗后有特殊要求的奧氏體不銹鋼材質的鈍化膜質

17、量，用酸性鐵氰化鉀(K3Fe(CN)6)點滴液檢驗（藍點法）。用點滴液點滴鈍化表面，點滴液覆蓋的面內10分鐘內出現(xiàn)的藍色小點不多于8個點為合格。6試驗方法6.1腐蝕率及腐蝕量的測定6.1.1金屬腐蝕試片金屬腐蝕試片應符合HGT3523的規(guī)定，處理方法如下：首先將試片用320#水砂紙在平面玻璃板上前后方向打磨，并仔細磨去棱邊的小毛刺，然后用丙酮浸泡去掉油污（注意擦洗試片掛孔內污物），用紗布擦干后放入無水乙醇中浸泡12分鐘，取出后熱風吹干放入干燥器中，1小時后將試片稱重備用。使用精度為分析天平(稱量精確度為±0.0001)分別進行稱重，稱得重量為W1；在計算表面積時，用游標卡尺測量其長、

18、寬、厚度，以此計算表面積，測得表面積為S；使用時,將試片置于清洗系統(tǒng)的指定位置，待清洗結束后立即取出用清水淋洗，用濾紙吸去水分，放入無水乙醇中浸泡12分鐘，取出后快速吹干放置入干燥器中，1小時后用分析天平稱重，稱得重量為W2；同時記錄下清洗時間t。6.1.2腐蝕率及腐蝕量的的計算 (1)(2)式中：K -試片在清洗液中的腐蝕率，單位為克每平方米小時（g/m2·h）；S - 試片的總表面積，單位為平方米（m2）；t - 試片在清洗液中浸泡的時間，單位為小時（h）；W1 -清洗液浸泡前試片的質量，單位為克（g）；W2 -清洗液浸泡后試片的質量，單位為克（g）； 

19、60;          A -試片在清洗液中的腐蝕量，單位為克每平方米，（g/m2）。注1：應分別計算三片試片的腐蝕速度，取其中兩個數值相近的平均值計算其緩蝕效率。注2：清洗時間t的計算方法是當清洗系統(tǒng)開始加入清洗液直到排盡清洗液止的時間間隔為清洗時間,當試片掛入系統(tǒng)不能隨時取出時,終止時間以加入鈍化藥劑為止計算時間間隔。6.2除垢率的測定6.2.1視覺清潔法對清洗過的金屬表面，通過目測觀察除垢情況，若無殘留垢或殘留垢量目測達到5.2.2的要求，則認為合格，當無法通過視覺清潔法確定除垢率或洗凈率時，可用

20、以下相應方法測定。6.2.2容積法:用蒸餾水和量筒精確測量清洗前后監(jiān)視管的體積V1、V2，根據已知無垢監(jiān)視管內徑D（或用游標卡尺測量），按式（3）計算污垢監(jiān)視管的體積V0，再用式（4）計算除垢率。            (3)           (4)式中：N-除垢率，；V0-無垢監(jiān)視管體積，單位為毫升（ml）；D-無垢監(jiān)視管內徑，單位為毫米（mm）；L-監(jiān)視管長度，單位為毫米（mm）

21、；V1-清洗前監(jiān)視管體積，單位為毫升（ml）；V2-清洗后監(jiān)視管體積，單位為毫升（ml）。6.2.3重量法取原始監(jiān)視管一段,干燥后，稱得原始監(jiān)視管重量為 M0 ，將原始監(jiān)視管段裝入清洗系統(tǒng)中，待清洗結束后取出監(jiān)視管，干燥，稱得第一次清洗后的監(jiān)視管重量為M1，同時測量監(jiān)視管被清洗表面積為 S，計算出清洗時的腐蝕量 A1；再將第一次清洗后的監(jiān)視管單獨進行清洗，并保證徹底清除其表面污垢，干燥，稱得第二次清洗后的監(jiān)視管重量為M2，同時計算出該次清洗的腐蝕量A2。用上述方法重復測定3次，并將每次所得除垢率用算術平均法計算的數值作為除垢率。通過式(5)計算重量法除垢率。   

22、   (5)式中：N-除垢率，；-原始監(jiān)視管重量，單位為克（g）；-第一次清洗后的監(jiān)視管重量，單位為克（g）;-第二次清洗后的監(jiān)視管重量，單位為克（g）；S -無垢監(jiān)視管被清洗表面積，單位為平方厘米（cm2）；A1-第一次清洗時的腐蝕量，單位為克每平方厘米（g/cm2）；A2-第二次清洗時的腐蝕量，單位為克每平方厘米（g/cm2）。6.3洗凈率的測定6.3.1拓印法當指定面確定后得到污垢覆蓋面的面積為S0，清洗結束后，用直角坐標紙和復寫紙在指定面上拓印殘留污垢面積得S1，按式（6）計算洗凈率。       

23、;          (6)式中：B-洗凈率，%；S0-清洗前指定面中污垢覆蓋的面積，單位為厘米（cm2）；S1-清洗前指定面經化學清洗后殘留污垢的面積，單位為厘米（cm2）。注  1  用上述方法重復3次，并將每次所得清洗率用算術平均法計算的數據作為洗凈率，注  2  上述方法多用于運行設備結垢的清洗。6.3.2數點法清洗結束后，任選定一被清洗表面，用10cm×10cm柔性取樣框(見附錄B)框定被清洗表面，然后觀察框定面殘留垢點的數量和直徑，并且取三次計算其算術平

24、均值。6.4油含量的測定6.4.1擦拭法    用清潔干燥的白色濾紙在被清洗表面上用力往返擦拭1次，然而用目測濾紙上是否有油脂痕跡。6.4.2紫外光法將要檢查的設備或監(jiān)視管、指定面、未指定面等被清洗表面置于黑暗處，用波長為320 nm380 nm的專用紫外光燈照射被清洗表面，然后觀察有無油脂熒光。6.4.3樟腦球法用無油蒸汽吹洗被清洗金屬表面，取其冷凝液，放入一小粒直徑不大于1mm的純樟腦（萘），觀察樟腦（萘）是否旋轉。6.4.4四氯化碳法詳見附錄A6.5鈍化膜的檢測6.5.1碳鋼材質鈍化膜的測定（紅點法）在鈍化后的金屬表面，選擇35個測試點，然后逐點滴上CuSO

25、4溶液（該溶液破壞鈍化膜后將產生如下反應：Fe+Cu2= Cu + Fe2），并用秒表記錄CuSO4點滴溶液由藍變紅的時間，根據藍色消失全部變?yōu)榧t色的時間快慢來評定鈍化膜的質量，根據同一檢測面上各點變色時間的長短差別來評定鈍化膜的完整性和均勻程度。完成測定后，測定面應采用濾紙吸干，然后用水磨砂紙除去檢驗點上的紅色痕跡，最后用鈍化液擦洗干凈。酸性CuSO4點滴液的組成為：CuSO4·5H2O        （分析純）        

26、60;    4.1 gNaCl              （分析純）             3.5 g0.1mol/l HCl      （分析純）          

27、;   1.3 ml蒸餾水                               稀釋至100 ml。注：酸性CuSO4點滴液的在535下有效使用期限為7天。6.5.2奧氏體不銹鋼材質鈍化膜的測定（藍點法）在鈍化后的金屬表面，任意選擇35個測試點，用蒸餾水反復沖洗干凈，用棉

28、紗擦干，然后逐點滴上酸性鐵氰化鉀K3Fe(CN)6溶液（該溶液破壞鈍化膜后將產生如下反應：2H+Fe=Fe2+H2；3Fe2+2 Fe(CN)63-=Fe3Fe(CN)62），并用秒表記錄該點滴溶液出現(xiàn)藍點的時間，根據藍點出現(xiàn)的時間快慢來評定鈍化膜的質量，同一檢測面上各點出現(xiàn)藍點時間的長短評定鈍化膜的完整性和均勻程度。測定完后，可用20%的醋酸對測定點擦除，然后用脫鹽水或蒸餾水沖洗干凈。酸性鐵氰化鉀點滴液的組成為：H2SO4(98%)     （分析純）        

29、60;           1 mlHCl（36%）    （分析純）                    5 mlK3Fe(CN)6    （分析純）        

30、            5 g蒸餾水                         余量（稀釋至100ml）。注1：此法適用于對奧氏體不銹鋼有特殊要求（強氧化性介質接觸的設備）的鈍化檢測，通常情況下的奧氏體不銹鋼清洗可不采用此方法。注2：酸性鐵氰化

31、鉀點滴液在535下有效使用期限為7天。注3：鐵氰化鉀無毒，但在加熱時分解產生可能產生劇毒物HCN，所以不能在加熱條件下使用。7檢驗7.1腐蝕率和腐蝕量清洗期間腐蝕率和腐蝕量達到5.2.1的要求為合格。7.2除垢率或洗凈率清洗后設備表面除垢率和洗凈率達到5.2.2的要求為合格。7.3油含量的檢驗7.3.1直接或可能與氧、富氧、濃硝酸等強氧化性介質接觸的設備或管線，清洗后被清洗表面油含量達到5.2.3.1或5.2.3.2的要求為合格。7.3.2當清洗設備對清除油污無特別要求時，按5.2.3.3的規(guī)定執(zhí)行。7.4鈍化膜清洗后設備表面形成的鈍化膜質量達到5.2.4.1或5.2.4.2的要求為合格。7.

32、5特殊要求當設計規(guī)定檢驗標準時，應按設計規(guī)定的標準檢驗。8化學清洗工程交工驗收8.1 資料提交 化學清洗工程驗收時，施工方應向用戶方提交：設備化學清洗方案、施工記錄及各種分析化驗數據。8.2設備交驗   由施工方和用戶方質量檢驗員共同對設備進行化學清洗質量檢驗，將結果填入工業(yè)設備化學清洗工程質量評定及驗收單（見附錄C）。清洗質量符合本標準規(guī)定，雙方可在表中簽字交工。8.3文件歸檔   待雙方完成設備交驗后，由施工方負責將設備化學清洗方案、作業(yè)計劃書、施工原始記錄、分析化驗數據、工業(yè)設備化學清洗工程質量評定及驗收單及工業(yè)設備化學清洗工程施工總結等

33、施工資料進行匯總歸類，自存入技術檔案。   附錄A  金屬表面油含量分析方法四氯化碳法（規(guī)范性附錄）A.1油含量分析儀測定法用四氯化碳擦洗被測表面，采用油含量分析儀檢測擦洗液獲得殘油量。A.1.1儀器及材料 四氯化碳 燒杯 中速定量濾紙 油含量分析儀 容量瓶            250 ml 鑷子 脫脂棉A.1.2操作步驟將燒杯、容量瓶和鑷子用四氯化碳洗凈并干燥，取100ml左右四氯化碳于潔凈燒杯中，取一團脫脂棉浸于裝有四氯化碳的燒杯中，然后用

34、鑷子將脫脂棉擰干后，用力擦柔性取樣框（祥見附錄B）框定面積S（10×10cm=100cm2）的被測金屬表面，搽完后將脫脂棉置于裝有四氯化碳的燒杯中洗滌，如此反復35次后可將框定的金屬面油物洗干凈，洗滌后的四氯化碳用中速定量濾紙過濾后轉移到V=250毫升（ml）容量瓶中，并將脫脂棉和燒杯用四氯化碳洗滌兩次，將脫脂棉擰干，洗滌燒杯的四氯化碳溶液也用中速定量濾紙過濾后移到容量瓶并稀釋至刻度保存待用。A.1.3結果計算按照油含量分析儀的說明取一定量含油四氯化碳得讀數a，并按照式（7）計算被測金屬表面的殘油量F            &#