水冷卻器單臺酸清洗是清除腐蝕產物和水垢的方法。確定酸清洗方案時主要需考慮以下問題。
(1)酸清洗用酸的選擇
可用于酸洗的無機和有機酸很多,有鹽酸、硝酸、硫酸、氨基磺酸、*、磷酸、檸檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)等。水冷卻器清洗主要采用鹽酸、硝酸及硫酸三種,鹽酸。不銹鋼及鋁水冷卻器宜用硝酸清洗。硝酸有氧化性及鈍化作用,酸中不含氯離子,不會使水冷卻器產生應力腐蝕開裂。硫酸清洗腐蝕產物的能力很強,但溶解鈣垢后,生成的大量硫酸鈣有再沉積的危險。故沉積物中以碳酸鈣水垢為主時,需慎用。碳鋼水冷卻器多采用鹽酸清洗,但鹽酸清洗硅酸鹽水垢能力較差,如遇這種特殊情況,可用*與鹽酸或硝酸復合處理。酸洗液的質量分數(shù)隨沉積物的厚度而定,一般為5%~10%。
(2)酸清洗用緩蝕劑
酸洗會腐蝕金屬,產生以下反應:
Fe+2H+→Fe2++H2↑
故酸洗時需投加緩蝕劑以減少金屬腐蝕。經試驗及監(jiān)測,加入緩蝕劑之后,多能使腐蝕速度降到1mm/a以下。如以酸洗時間6H、腐蝕速度為1mm/a計,腐蝕深度只有0.7×10-3mm,可以忽略不計。因此,酸洗是安全可靠的方法。酸洗緩蝕劑可以現(xiàn)場配制,也可采用商品緩蝕劑。酸洗緩蝕劑的牌號很多,其類別及特點大致如下。
①醛-胺縮聚物類 由甲醛、*合成。工藝簡單,可以現(xiàn)場配制。水溶性較好,但有一定毒性,存放性能不很穩(wěn)定。
②硫脲及其衍生物類 緩蝕性能好,但水溶性能略差。使用時需先用少量溫軟化水調成糊狀,否則易結塊。
③吡啶及其衍生物類 具有較好的緩蝕性能和酸溶解性能。有的略帶吡啶臭味。
④化工、醫(yī)藥產品的殘料加工成的緩蝕劑 成分復雜,多為含硫、氮的高分子化合物經改性處理后的產品。一般具有較高的緩蝕性能。
(3)酸清洗配方
化工企業(yè)常用的典型酸清洗配方如下。

(4)酸清洗的進行
酸清洗的方式有浸泡及循環(huán)清洗兩種,以循環(huán)方式效果較好。停車期間需設酸槽及循環(huán)酸泵,用臨時管線與水冷卻器相接,可進行循環(huán)清洗。水冷卻器中酸液流速應維持0.2~0.5m/s,<1.0m/s。用無機酸清洗時,酸液溫度一般需維持40~70℃。在酸洗系統(tǒng)中應設腐蝕掛片,監(jiān)測酸洗的腐蝕速度。清洗過程中需不斷監(jiān)測酸液中的酸度及鐵或鈣離子的含量。酸洗過程中酸度不斷下降,當酸含量<4%時,可適當補充一定量的酸。此外,酸洗過程中鐵或鈣離子不斷增加,渾濁度也增加。酸洗過程所生成的三價鐵離子也有氧化(腐蝕)鐵的能力,發(fā)生以下反應:2Fe3++Fe →3Fe2+,一般認為Fe3+應控制在300mg/L以下,否則腐蝕率會明顯增加。如果Fe3+濃度過高或酸液太臟,也可以排掉一部分酸液,另補充一部分新酸液。當鐵或鈣離子含量穩(wěn)定,基本不增長,1H后可停止酸洗。一般酸洗時間約為4~6H。水冷卻器在酸洗前后均應試壓、堵漏。舊水冷卻器的換熱管可能被腐蝕而泄漏,酸洗前如不堵漏則酸液會串至工藝側。部分已穿孔的換熱管可能被腐蝕產物堵塞,酸洗前可能并不表現(xiàn)泄漏,酸洗之后則暴露泄漏問題。所以,酸洗前后的試壓、堵漏均不可忽略。酸洗之后,金屬表面很活潑,容易產生浮銹。故酸洗結束排出酸洗液之后,應立即用清潔水沖洗,并需用0.2%左右的*溶液進行中和。如水冷卻器不能及時投入運行進行預膜處理時,則應進行鈍化處理。