水质检验方法应用于化工装备制造的

[摘 要]本文根据各种常用水质检验方法的特点,结合我司在俄罗斯下卡姆斯克高纯度线性烯烃装置的设备检验过程中的实际应用经验,论述了在验证具体化工设备在洁净度及防腐蚀方面是否达到工艺要求过程中,灵活应用这些水质检验方法,来达到检测目的的可能性.

[关 键 词]水质检验装备制造

中图分类号：TQ文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）17-0244-01

前言：随着化工工艺的不断发展,在一些高纯度产品得以大规模生产的同时,也给相应化工装置上的各种过程设备提出了更高的洁净度及耐腐蚀方面的要求,而目前装备制造业常用的一些传统检验方法和指标并不能完全满足检验所需.为此,在项目执行过程中参考了水处理行业的一些检验方法,并将部分适用的方法应用到化工设备的制造与检验工作中.

1.高纯度线性烯烃装置设备内表面要求

由于对于纯度的要求,工艺过程中,设备内表面腐蚀产物进入反应物料这种情况必须最大程度地避免.因此,在项目静设备设计的选材过程中,不锈钢及覆层为不锈钢的材料被大量应用.众所周知,不锈钢一般的耐腐蚀机理是其表面易于形成致密的不溶于介质的氧化膜.故于主要物料介质接触的设备制造过程中均有酸洗钝化等操作,钝化膜完整程度的检验也成为该项目静设备内表面质量检验的一个重要方面.

另外,由于项目现场在国外,有较长的运输周期,而且项目现场冬季有相当长的时间无法进行室外施工,因此考虑到设备的较长期存放,也要尽可能去除可能会造成对钝化膜的破坏及造成腐蚀的一些例如酸洗钝化过程中残留的介质.同时一些不溶性的杂质也宜尽量去除.

2.装备制造业常用检测方法及其局限

钝化膜被破坏会有亚铁离子析出,或者一些外源的铁离子污染也会带来亚铁离子,这些情况都可由该检测方法检测出来.从上式可知,该检测的实质是检测是否有游离的亚铁离子.

但是对于其它的一些可溶性的酸、碱、盐等电解产生的离子,该方法就无法检测出来.而酸洗钝化等操作可能将这些残留在设备表面,酸洗钝化后的清洗能去除这些离子,但是到何种达到了需要的清洗目的却很难判断.

另外,对于此项目中有各种型式的大量设备均需要进行这方面检测,总检测面积相当大.且各设备的制造进度显然不尽相同,而蓝点检测液必须现用现配.这些都导致了相当的工作量.此外,蓝点检测液本身对钝化膜也有一定破坏性,后续需要增加清洗及修复钝化膜的工作,但这部分后续工作却难以得到直观的监测.

3.应用电导率检测方法的探讨

在水处理行业中,电导率往往被作为水质的一个重要指标.

溶于水的酸、碱、盐等电解产生离子,减少了水的电阻率,相应也就增加了水的电导率.因此电导率这一指标与溶于水中的导电离子（也包括钝化膜破坏析出的或者是外源污染的亚铁离子）的浓度是正相关的.

那么,在一个设备内表面进行清洗,如果该表面有导电离子（无论是因为钝化膜破坏或外源的铁离子污染,还是因为酸洗钝化后的清洗尚不到位）进入清洗水,清洗水的电导率必然会出现增加.同时监测清洗水进出两端的电导率,获得其差值,便可直观地得知清洗过程中是否有导电离子进入清洗水.如果确保进出两端的电导率差值小于一个特定的值,便可认为进入清洗水的导电离子量极少,该表面的钝化膜完整程度良好,残留的可溶性介质已清洗干净.

应用该方法,可以对整个内表面的质量作一个总体的评估,对钝化及清洗到位的设备,通过这种检测方法,可以免去一项项去检测每个可能造成内表面质量不合格的因素,而且该检测可以在清洗工序的同时进行,明显地减少了检测工作量,也减少了制造过程中的流转步骤.检测过程仅需使用电导率仪及清洗水,不需要使用到其它任何的化学药剂.从成本上考虑电导率仪的花费并不高且一般无需后续投入.实际应用的过程中也确实达到了以上目的.

当然,该方法也有一些不足之处.一个就是如果清洗水的本底电导率较高的情况下,电导率仪只能采用大量程进行测量,造成测量值的精确度下降（可能甚至出现测得出口电导率值低于进口值这种明显失真的结果）,因此建议在采用该方法时使用本底电导率较低的清洗水.另一个是对于检验不合格的表面,可能需要再反复清洗以排除是否是清洗不到位造成的,对于确实是由于钝化膜破坏的情况,该方法也无法准确定位钝化膜破坏的位置,这时需要采用蓝点法进行确定.除此以外,该方法不能检测一样会影响设备内表面清洁度的不溶性杂质.

4.应用浑浊度测定的探讨

如上所述,电导率检测方法无法检测不溶性的杂质,考虑到已经对清洗水做了取样,因此我们也引入了对清洗水进行浑浊度测定的方法.

目前对浑浊度的测定通常采用福尔马肼法,其原理是水中的悬浊物及胶态物都会造成光学方面的散射或者吸收行为,通过在相同条件下用福尔马肼标准悬浊液散射光的强度和水样散射光的强度进行比较,来确定水样的浑浊度.其常用单位为NTU、FTU等.如果控制清洗水的浑浊度不超过某一特定值,那么可以认为清洗水中的不溶性杂质极少.

当然,由于该方法仅能反映清洗水中的不溶性杂质含量,实际应用时还需和无纺布擦拭、紫光灯检查等配合使用.

5.结束语

本文结合实际项目要求,参考并将一些水质检验方法引入化工装备制造业,以使表面检测的手段变得更加灵活多样,并分享了一些实际使用经验.同时这些方法显然还有一定的可改进之处,希望能借此文抛砖引玉,与各位同行一起改进这些方法,以达到一方面满足新的更高的检验要求,一方面使得工作事半功倍的目的.