循环水系统泄漏分析与对策

姚里平
(南京扬子石化烯烃厂循环水车间，江苏 南京 ，210048)

　　摘要：分析了循环水系统产生泄儡的原因和危害，提出了泄漏的判定查找方法、解决系统泄漏的对策到了实践的验证对其它存在泄露的循环水系统有一定的借鉴作用。
　　关键词：循环水；泄漏；分析；对策
　　中图分类号：TU991.4　　 文献标识码：B　　 文章编号:1009—2455(2004)01—0018-02

　　循环水系统或多或少都存在着泄漏问题，特别是运行时间较长的循环冷却水系统容易产生泄漏。笔者通过长期的观察，总结了泄漏判断的方法和处理措施。

1 泄漏的判定与查找

　　循环水系统产生泄漏，必然会引起循环水水质以及它的各项分析指标发生异变，水冷器换热效果的降低，因而可以通过观察水质：以及取样分析等来研判水质状况，通过对以下各项指标在泄漏时产生的异变综合分析，判断系统是否泄漏。
1.1 循环水水质观察
　　当有机物质泄漏至循环水中，微生物大量繁殖，藻类快速滋生，水就变得腥臭，颜色变成黄褐色或深褐色，·且可以观察到水中漂浮着许多絮状或鹅毛片状悬浮物。
1.2 日常报表数据分析
1.2.1 旁滤池进、出口浊度
　　由于泄漏产生大量微生物，造成旁滤池滤料严重污染，过滤效果变差，就造成了旁滤池的出口浊度与进口浊度几乎相等，甚至大于进口浊度。
1.2.2 总铁与浊度
　　大多数微生物都会对金属产生腐蚀，硫酸盐还原菌会对金属(铁)产生较大的腐蚀，被腐蚀下来的铁离子在氧气作用下氧化生成Fe(OH)₃沉淀物^[1]。
　　Fe(OH)₃为黄色或褐色沉淀物，会造成循环水颜色加深，导致浊度升高。另一方面微生物藻类本身具有光的散射作用，增大辉浊度。当泄漏产生时，微生物数量会急剧上升，金属腐蚀加重，循环水中的总铁就会大幅上升，浊度也会上升，达正常并得值的1倍以上。扬子烯烃厂二循正常情况下总铁维持在0.05-0.10mg/L之间，1996年8月至1997年5月间瞥发生过水换热器大面积泄漏，造成水质极度恶化／总铁最高达0.5mg／L，浊度最高达22mg/L,·监测试管腐蚀率高达0.6mg／L。
1.2.3 余氯
　　循环水系统一般都采用氯气杀菌。当有机物泄漏时，微生物藻类大量繁殖，氯气消耗就增加，另外有机物也与氯气产生化学反应，消耗氯气，所以在装置发生泄漏‘时测得的余氯比正常值低了许多，若泄漏量大；·甚至可能测不到余氯。
1.2.4 细菌总数与粘泥量
　　循环水系统细菌总数一般在1×10⁵个／mL以下，粘泥量控制在3 mL／m³以下。如实测值远远大于该指标，说明细菌获得了充足营养，细菌繁殖活跃，有泄漏的可能。烯烃厂六循在2000年3月的有机物泄漏中，粘泥量最高曾达到80mL／m³。所以粘泥量的异常大幅上升是判断循环水系统有泄漏的重要参考指标。
1.2.5 垢样分析
　　在日常分析报表中发现以上水质指标有异常变化，可以从冷却塔池取粘泥或取水中的漂浮物进行垢样分析。如六循2000年3月，从水质分析报表中和塔池循环水水质观察中发现异常，可初步判断发生了泄漏，为了证实我们的判断，取塔池粘泥进行化学分析，结果发现550℃灼烧失重量高达81.70％，550℃-950℃灼烧失重量为2.87％，而P₂O₅，Fe₂O₃，ZnO，GaO，MgO分别只有1.69％，3.86％，4.61％，6.07%，1.21％。显然系统存有大量微生物粘泥。可以肯定系统有微生物的营养物质——有机物泄漏至循环水中。
1.3 泄漏源查找
1.3.1 用气相色谱仪分析
　　用气相色谱仪可以定性定量分析出水中妁有机物质，可查出泄漏的有机物种类，进而就可查出产生泄漏的那一类水冷器，可大大缩小查找漏点的范围，以便快速确定是哪台水冷器产生的泄漏。
1.3.2 分析COD
　　在用气相色谱仪查出的可能发生泄漏的水冷器中，取各水冷器出水水样分析COD，与循环水总供水COD进行比较，凡水冷器出水COD大于循环水总供水COD，就说明有泄漏，这样就可以最终查出某一台或数台产生泄漏的水冷器。这是我们这些年来普遍采用的也是最有效的办法。1996年8月至1997年5月我们采用分析COD的方法查出泄漏的换热器达44台次。

2 泄漏产生的原因分析

2.1 腐蚀造成换热管穿孔
　　腐蚀造成水冷器穿孑L的现象较普遍，特别是对运行10a以上的装置，水冷器已到了使用寿命，虽然循环水中加入缓蚀阻垢剂能有效控制腐蚀，起到较好的缓蚀作用。但不是说水冷器就因此不会产生腐蚀，长期的使用也会造成水冷器腐蚀穿孔，所以水冷器也有它的使用寿命问题。
2.2 换热器的制造质量和检修质量差
　　水冷器的制造、检修质量差，造成物料泄漏的现象也常常出现。1995年乙烯装置第一次扩容改造中，曾更换和增加一批水冷换热器，如E-EA425C， E-EA462A／B， EA205A／B， EA208B，EA502C等，这批国产设备均在投用不到半年就先后产生了泄漏，显然是制造质量差所致。1999年大修后一个月，乙烯装置E-EA501就发生大泄漏，原因是施工单位在检修过程没按规定进行水压试验。焊接质量不过关，以及没有进行热胀或胀管不严，浮头换热器密封垫的材质型号以及安装问题都会引起水冷器在使用中发生泄漏。

3 发生泄漏后的对策

3.1 消除泄漏源
　　循环水发生泄漏后，必须尽快查找漏点并消漏。查找出的泄漏设备应立即从系统中切出，如确实无法切出的，就应让其循环回水就地排放，避免影响其它换热设备和整个循环水系统。
3.2 降低浓缩倍数运行
　　由于泄漏后水质严重恶化，为了尽量降低微生物粘泥在循环水中的浓度，减轻水质恶化对水冷器的危害，应增大排污水量和补水量。
3.3 优化杀菌剂
　　在循环水系统中通常使用氧化性杀菌剂——氯气做日常杀菌剂。在六循系统中，泄漏物质主要是乙二醇和环氧乙烷，由于醇类易与氯离子发生卤代反应，因此使用氯气杀菌不仅会使有机物质增加，而且氯气的有效成分也会大幅减少，杀菌能力也随之减弱。停止用氯作为日常杀菌剂，选择一种非氧化杀菌剂J—904(异噻唑啉酮)作为日常杀菌剂。
3.4 采用新型剥离技术
　　首先在发生泄漏的循环水中，投加一种从美国进口称之为Shur-GO的生物催化剂，它可以对循环水中的微生物的繁殖进行均匀刺激，加快其新陈代谢，从而在循环水中建立起微生物的生态平衡，均衡的微生物可以使循环水中的粘泥变得膨胀、疏松、失去粘性和生物活化，甚至完全分解成无机物和二氧化碳，从而使粘泥难以在循环水中稳定、沉积。
　　每日定量投Shur-GO，经过5 d的不排放处理，经Shur-GO活化的粘泥变得比较疏松，通过投加高效杀菌剥离剂J—907就可较容易地使粘泥剥离下来，通过水置换将其排出循环水系统。

4 结语

　　水冷器是循环水系统的重要组成部分，它的泄漏直接导致循环水的水质严重恶化，从而威胁企业的安全生产。因此，我们必须重视循环水的日常管理，重视水冷器的制造质量和检修质量。
　　掌握了泄漏判定和查找知识，就能很快发现系统泄漏点，及时切换出产生泄漏的水冷器，并采用生物降解新技术等一系列措施，就能较好地剥离换热管上的粘泥，改善水质，恢复水冷器的换热效率。为装置的安、稳、长、满、优运行，实现装置二年一修甚至三年一修打好基础。

参考文献：

[1] 周本省.工业水处理技术[M].北京：化学工业出版社,1997.

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作者简介：姚里平(1963—)，男，湖南新宁人，工程师，1986年 大学毕业，现在扬子石化烯烃厂工作，电话(025)57777528。