化學除垢方法范文

導語：如何才能寫好一篇化學除垢方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、化學計算題基本類型的構成

初中化學構成基本化學計算題的因子不多，以兩種元素組成化合物（化學式為AaBb）的化學式計算為例：此類化學計算共有五個因子構成，其元素質量比計算可用aA∶ bB=m表示，其元素百分含量計算可用A%或[aA/（aA+bB）]×100%表示。對于化學方程式計算，以反應aA+bBdD+eE為例，它們構題的因子有如下關系：

m（A）∶ m（B）∶ m（D）∶ m（E）

=aM（A）∶ bM（B）∶ dM（D）∶ eM（E）

溶解度計算和百分比含量計算可從教材中的關系式得知其有三個因子構成。

例1 某氧化物的化學式為R2O3，R元素與氧元素的質量比為7∶ 3，求R的相對原子質量。

解析 設R的相對原子質量為x

依題意2x∶ （3×16）=7∶ 3 x=56

R的相對原子質量為56，此氧化物為Fe2O3。

例2 A、B兩種元素組成化合物，已知A、B兩種元素相對原子質量比為7∶ 8，A、B兩種元素質量比為7∶ 20，求該化合物化學式。

解析 假設A的相對原子質量就是7，B就是8。

根據化合物中A、B的質量比可列出：77∶ 208=1∶ 2.5=2∶ 5

A、B的原子個數比為2∶ 5，化合物的化學式為A2B5，又因為N的相對原子質量為14，O的相對原子質量為16，所以該化合物的化學式為N2O5。

例3 A、B兩種元素可以形成X、Y兩種化合物，X化合物化學式為AB2，其A、B兩元素質量比為1∶ 1，Y化合物中A、B兩元素質量比為2∶ 3，求Y化合物的化學式。

解析 設A、B兩種元素的原子量分別為x、y，X化合物AB2中x∶ 2y=1∶ 1，x=2y， AB2為SO2

設Y化合物為AmBn則：mx∶ ny=2∶ 3，

兩式結合得：m∶ n=1∶ 3， Y化合物的化學式為SO3

顯然后者難度大一些，通過對基本類型計算由淺入深的訓練對這類計算的理解將會更透徹。

二、綜合計算題的構題思路和方法

當基本計算的因子不是直接為已知，而是經過某種方法推導出來，就構成了計算題的綜合題。

例4 把氯酸鉀和二氧化錳混合物15.5 g，加熱到固體質量不再變化時，冷卻稱得固體為10.7 g，求原混合物中各物質的質量。

解析 由質量守恒定律可知，反應前后物質的質量差為生成氧氣的質量，設反應后混合物中氯化鉀的質量為x，

構題是使學生明確硫酸銨含氮百分含量，指的是純凈硫酸銨中，氮元素質量占總硫酸銨質量的百分含量，即應將本題中樣品質量乘20%。同樣將樣品質量乘純度后再求所得才為硫酸銨的氮百分含量。從而加深對元素百分含量的認識。同樣，計算題中常有體積、質量有關概念的應用，目的是使學生理解化學計算類型中各因子的單體應該用什么單位表示。

三、討論題構題思路和方法

對計算題中某些因子，用分析討論的方法排除不合理的因子，或者分析已知因子的影響因素。初中化學計算中常見的討論題有：過量物計算，混合物中含有哪種物質的計算。

例6 把6.5 g鋅和某金屬混合物投入足量鹽酸中，得到氫氣質量小于0.2 g，討論混入的金屬可能是下列金屬的哪一種（ ）。

A.鎂 B.鋁 C.鐵 D.銅

解析 可能混入的金屬中，銅不與鹽酸反應，其他金屬均與鹽酸反應，

Fe+2HClFeCl2+H2

5.6 g0.2 g

2Al+6HCl2AlCl3+3H2

1.8 g0.2 g

Mg+2HClMgCl2+H2

2.4 g0.2 g

依據化學方程式可以確定，如果鋅中混入上述三種金屬與足量鹽酸反應得到的氫氣質量一定大于0.2 g。由此確定鋅中混入的金屬為銅。

總之，化學計算題構題應注意以下幾點：

（1）應該有充分求出答案的已知條件；

（2）不能違反化學原理；

（3）各因子要符合客觀實際；

篇2

        一、更新教學觀念，突顯學生的主體地位

         觀念是行動的靈魂，教育觀念對教學起著指導和統率的作用，在以往的教學過程中，教師往往注重了教師的主導作用，強調了教師的教而忽視了學生的學，使教師成為了講師，而學生卻成了聽眾，束縛了學生的思維。長期以來的角色錯位必然挫傷學生主動學習的積極性，使學生缺乏了創造的激情和靈感，這和我們努力培養具有開拓精神創造能力的高素質人才的目標是格格不入的。為此教師要改變教學觀念。德國教育家第斯多惠說過“教學的藝術，不在于傳授本領而在于激勵、喚醒、鼓舞”，我們衡量一節課的好壞不是看老師講了多少，而是看學生掌握了多少，新課改的實施要求我們在教學中要改變過去只注重知識傳授的傾向，強調知識與技能，過程與方法，情感態度與價值觀三維目標的和諧發展。我們應努力改進舊的課堂教學模式，構建以學生主動參與，師生雙向互動，探究創新為主新的課堂教學模式。

特別是強調要以學生為主體，客服硬性灌輸，包辦代替等現象，把學習主動權還給學生，突顯學生的主體地位

        二、激發學生學習化學的興趣

         興趣是最好的老師，興趣是驅使學生去學好功課的內在動力，因此，在新課程教學過程中，必須調動一切因素，積極激發學生學習化學的興趣，創設一種生動活潑，引人入勝的情景，激發學生強烈渴求知識的欲望，是他們自覺地，主動地探索問題，尋求知識目標用自己潛藏的內在動力去突破重點，難點，從而取得更好的成績。

        （一）創設精彩的課堂引入，先聲奪人，激發學生的興趣。俗話說“好的開頭是成功的一半”。一個新穎精致的開頭，會給學生留下難以忘懷的印象，創造一個良好的氛圍，吸引學生迅速進入本堂課的情景之中，掀起學生積極情感的浪潮，激發學生的學習興趣。（二）從聯系生活入手，學以致用，誘發學習興趣。心理學研究表明，學習內容與學生熟悉的生活背景越貼近，學生自覺接納知識的程度就越高，在教學中，教師必須從學生已有的生活經驗出發，找準學習內容與生活實際的切合點，把學生熟悉的題材引入課堂教學中，使學生體驗到化學與日常生活密切的聯系。

        三、突出學科特點，重視實驗教學

         化學是一門以實驗為基礎的自然科學，化學教學離不開實驗，化學實驗生動直觀有效，是培養學生觀察能力，思維能力和動手操作能力最好的教學手段之一，也能使課堂呈現出創新活力和勃勃生機。例如：在緒言課中可給學生做一組化學魔術：將兩瓶“白酒”（碳酸鈉 酚酞）混合后就變成了“紅酒”，“紅酒”中加了另一種“白酒”（稀鹽酸），“紅酒”立即變成了“汽水”（產生大量的氣泡），把“汽水”中產生的氣體再通入另一種“白酒”中（石灰水），“白酒”又變成了“牛奶”（有白色沉淀），這樣學生產生了濃厚的興趣，產生強烈的探究欲望，保證課堂高效率地進行。

篇3

關鍵詞：硫酸鋇 除垢 性能評價

碳酸鹽垢是油氣生產中最常見垢，通常采用酸化處理除垢，硫酸鹽垢用一般方法很難清除。因此，除垢劑研發又以難溶硫酸鹽垢除垢劑研究為主。國外近年來開發了多種油氣田化學除垢劑，例如，AKZO化學公司開發出阿莫加溶垢劑系列產品，其中S462和S466主要用于BaSO4、CrSO4垢，S468、S469、S472主要用于碳酸鈣垢[1]。目前國內開發的除垢劑產品較多，如長慶油田研制的鈣垢清除劑CQ-1，鋇垢清除劑CQ-2，勝利油田生產的SLP-1除垢劑等。本文就兩種除垢劑PL-1、PL-2清除硫酸鋇垢進行了系統實驗，尤其在180℃以內的高溫條件下對除垢劑進行了抗溫性評價，為提高除垢率提供理論依據。

一、實驗部分

（一）藥品及儀器

藥品：氯化鈣、氯化鈉、氯化鋇、氫氧化鈉、硫酸、無水硫酸鈉（均為分析純試劑）；PL-1、PL-2為工業品。

儀器：燒杯；量筒；具塞錐形瓶；容量瓶；漏斗；電爐；恒溫恒濕箱；真空泵；電熱鼓風干燥箱；電子天平；高溫老化罐。

（二）實驗方法

1、按所需濃度配制除垢劑溶液；

2、量取一定體積的除垢劑溶液于具塞錐形瓶或者高溫老化罐中，根據需要調節溶液pH值；

3、準確稱取一定質量的垢樣加入錐形瓶或者高溫老化罐中，放入恒溫恒濕箱（溫度小于60℃）或者烘箱（溫度大于等于60℃）；

4、將蒸發皿及濾紙置于烘箱中，105℃條件下烘干至恒重，冷卻，稱取質量；

5、取出試樣抽濾；

6、將濾干后的濾紙放在蒸發皿上置于烘箱中，105℃條件下烘干至恒重，冷卻，稱取總質量；

7、量取與除垢劑溶液同樣體積的去離子水加入同樣質量的垢樣作為空白實驗；

8、各項實驗采用平行實驗，實驗結果取平均值。

（三）計算方法

采用沉淀重量法評價除垢劑的除垢率[2]，除垢率（S）按以下公式計算：

二、除垢劑性能評價

（一）除垢劑加量對除垢率的影響

取不同加量除垢劑溶液100ml，調節PL-1溶液pH值為12，PL-2溶液pH值為4，加入2.0g垢樣，在30℃條件下恒溫24h，測定其除垢率，結果顯示除垢劑加量對除垢效果有較大影響。總體上看，隨著除垢劑加量的增加，除垢率不斷增大，當加量大于50mg/L后，除垢率增大不明顯，經濟考慮，選取加量為50mg/L。

（二）pH值對除垢率的影響

取50mg/L除垢劑PL-1或PL-2溶液100ml，改變溶液pH值，加入2.0g垢樣，在30℃條件下恒溫24h，測定其除垢率，結果顯示，PL-1在堿性條件下除垢率較酸性條件下高，建議其最佳使用條件為pH值為8-12；PL-2則相反，建議其最佳使用條件為pH值為4-7。此后實驗，無特殊說明，PL-1溶液pH值均為12，PL-2溶液pH值均為4。

（三）時間對除垢率的影響

取50mg/L除垢劑PL-1或PL-2溶液100ml，調節pH值，加入2.0g垢樣，在30℃條件下恒溫不同時間，測定其除垢率，結果見圖1。

（四）溫度對除垢率的影響

取50mg/L除垢劑PL-1或PL-2溶液100ml，調節pH值，加入2.0g垢樣，在不同溫度條件下恒溫24h，測定其除垢率，結果見圖2。

（五）垢樣的加量對除垢率的影響

取50mg/L除垢劑PL-1或PL-2溶液100ml，調節pH值，分別加入0.5000-4.0000g垢樣，在30℃條件下恒溫24h，測定其除垢率，結果見表1。

由表1實驗數據可知，隨著垢樣量的增加，溶解量增加，垢樣量為除垢劑體積的2%后，溶解量增加不大。因此，考慮根據垢樣量確定除垢劑體積，垢樣量為除垢劑體積的2%時最經濟。

三、結論

通過對除垢劑PL-1、PL-2除垢性能評價，得到如下結論：

（一）除垢劑PL-1、PL-2在加量50mg/L時，具有較好的除垢效果。

（二）除垢劑PL-1最佳使用條件為pH值8-12，PL-2為pH值4-7。

（三）除垢劑PL-1、PL-2具有較強的抗溫性，可以長時間使用，最佳除垢時間為24h；

（四）垢樣量為除垢劑體積的2%時最經濟。

參考文獻

[1]周厚安.油氣田開發中硫酸鹽垢的形成及防垢劑和除垢劑研究與應用進展[J].石油與天然氣化工，1999，28（3）：212-217.

篇4

關鍵詞：鍋爐水垢；清除方法；堿法除垢；酸法除垢；化學除垢

中圖分類號：TK22 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）33-0062-03

鍋爐水垢清除的一般方法有手工除垢、機械除垢、化學除垢三種，可視具體的情況而選用。通過20多年來的工作經驗積累，與同行同仁分享交流，這里我重點和同行分享化學除垢常用的方法，即堿法除垢和酸法除垢這兩種。

1 堿法除垢

1.1 堿煮法

堿煮法適用于清除鈣、鎂的硫酸鹽水垢以及鈣、鎂的硫酸鹽與硅酸鹽的混合水垢。堿煮可以使水垢松軟，易于機械清除，因此，當采用機械除垢前，鍋爐先用堿煮，則除垢效果很不錯。

堿煮用藥量，與鍋爐的結構、水容量和水垢厚度有關，一般工業鍋爐按一立方米水容量取用純堿和火堿法時，則每一立方米鍋水加入磷酸三鈉5～6千克和火堿3～5千克。

鍋爐在投藥前應先進水至水位表最低可見水位，再將配制成15%～20%濃度的藥液投入鍋爐，堿煮過程中應維持較高水位，采用常壓或升壓到0.15～0.2兆帕壓力下煮沸30～40小時，堿煮結束后，應使鍋水自然冷卻至70℃左右時，才能全部放出鍋水，并立即打開鍋爐孔蓋，用清水沖洗掉松軟的水渣和沉積在鍋筒底部的泥渣垢塊，并及時對尚未脫落的水垢進行機械清除，防止松軟的水垢重新硬化而難以清除。

對于使用非碳酸鹽硬度較高的水質，主要是鍋水堿度偏低而引起的結垢，當鍋爐在運行時保持鍋水總堿度在20～22毫克當量/升范圍內，是能有效地控制水垢生成的（當鍋爐在運行中應按時化驗堿度，定時排污并補充堿液進行鍋內水處理）。

1.2 純堿-栲膠法

這一方法適用于結有碳酸鹽水垢的小型鍋殼鍋爐。每一立方米鍋水加純堿2～3千克和栲膠8～10千克，加藥后在較低于鍋爐工作壓力下煮3～4天后，按堿煮法停爐進行沖洗。如煮一次的效果不理想，可連續煮2～3次。

此法除垢的原理是栲膠的主要成分單寧在起作用。單寧滲透到水垢與鍋爐金屬接合處，在金屬表面上形成單寧酸鐵保護膜而破壞了水垢與金屬之間的連接，使水垢脫落并能阻止和減緩新水垢的生成。

2 酸法除垢

用酸清除水垢，可使用鹽酸、磷酸、鉻酸及氫氟酸，但不使用硫酸。因為硫酸濃度雖比鹽酸高，但因缺乏良好的緩蝕劑，特別是當水垢中含有較多的鈣鹽時，能在水垢表面生成硫酸鈣硬膜，使膜下的水垢不易接觸到酸液而影響酸洗效果。硫酸和鉻酸的酸洗效果雖然比鹽酸更有效，但其價格太貴而且貨源稀少，所以一般都采用鹽酸。當清洗以硅酸鹽水垢為主要成分時，需要添加適量的氫氟酸，以便清洗的進行。

2.1 酸洗除垢的基本原理

用添加了緩蝕劑的酸液對鍋爐進行清洗，使碳酸鹽水垢溶解和脫落，并隨酸液排出鍋外而達到清洗水垢的目的。

鍋爐用酸液清洗除垢，常采用鹽酸為清洗劑，鹽酸對水垢有以下的作用：

2.1.3 對含有碳酸鹽、硫酸鹽或硅酸鹽的混合水垢，由于鹽酸能溶解其中的碳酸鹽成分，從而使水垢逐漸變得疏松而脫落。

由于酸對鍋爐金屬具有腐蝕作用，所以鍋爐在酸洗時必須加入一定量的緩蝕劑以減緩酸的腐蝕作用。它的原理是緩蝕劑與金石表面或溶液中的某些離子發生反應后的生成物覆蓋在金屬表面上，使金屬處于鈍化狀態，從而抑制了金屬的腐蝕。

2.2 酸洗前的準備

2.2.1 停爐后除掉鍋筒內和集箱底部的泥渣，并用清水沖凈。如果與其他鍋爐并用時，應事先做好可靠的隔離工作，以確保人身和鍋爐的

安全。

2.2.2 對鍋爐進行內外部的檢查，鍋爐的焊縫和管子脹接處應嚴密不漏，如有滲漏或裂紋等缺陷，應予修復。并觀察鍋筒內水垢分布狀況與

厚度。

2.2.3 取少量的水垢放入濃度為5%的鹽酸溶液內浸泡以判別水垢的性質，若水垢能溶解，則說明可用酸洗法除垢。

2.2.4 準備好供酸洗、中和、鈍化保護用的藥劑、耐腐容器和其他必需工具以及勞動防護用

品等。

2.3 酸洗工藝簡介

2.3.1 酸洗時鹽酸的用量。原則上應根據水垢的重量，按與酸進行反應的化學當量進行計算。但鍋爐內所結水垢由于受熱面部位不同，其厚度、成分、比重都不相同，所以其重量很難確定，同時酸洗溶液濃度又與鍋爐的水容量有關。因此，用酸量可根據水垢的平均厚度確定，按鍋爐水容量估算出酸耗量，再折合成工業鹽酸需用量。酸洗溶液濃度一般不主張過高，如在酸洗過程中酸量不夠，應再適當補充新酸洗液，一般配制酸洗溶液時濃度不宜超過8%

2.3.2 酸洗溫度和時間。酸洗除垢時，酸洗溶液溫度升高，能提高除垢的效果，但金屬的腐蝕速度亦迅速增加，因此，酸洗液溫度要選得合適。一般用鹽酸清洗碳酸鹽水垢時，在室溫下即可；對于混合水垢，可在不超過緩蝕劑使用溫度下選擇酸洗溫度。

酸洗過程中應進行化學分析，酸洗過程是否結束也應由化學分析的測定方法來決定，一般為4～6小時即可，最長不能超過8小時。

2.3.3 酸洗方法。酸洗方法有浸泡法和強制循環法兩種。浸泡法是依靠酸與水垢的化學反應時產生的氣體和酸液濃度的變化來使酸液擴散和攪動的。浸泡法所使用的設備簡單，酸對鍋爐金屬的腐蝕小，但清洗效果較差。強制循環則必須依靠泵的工作迫使酸液在鍋爐中流動，清洗效果較好，但會使鍋爐金屬腐蝕的速度增加。故而在工業鍋爐中常采用浸泡法和強制循環法相結合的方法來獲得較為理想的除垢效果。

酸洗過程中應每隔30分鐘，定期測定酸洗液的濃度和溫度。當測定的濃度小于0.2%時，或酸洗液里基本無氣泡上升，說明水垢已經基本清洗干凈，再浸泡0.5～1小時，酸洗過程即可結束。此時，如果水垢尚未清洗干凈，而且酸洗液的濃度小于1%時，可排掉部分廢液，再補充一定濃度的新酸洗液，繼續進行酸洗，直至清洗干凈為止。

2.3.4 中和、鈍化保護。酸洗除垢效果良好時，鍋爐金屬壁上的水垢和氧化膜被除掉，金屬壁上殘留的酸液會使金屬發生嚴重腐蝕，這是非常危險的，必須采取中和、鈍化等保護措施。因此，要求酸洗后，用堿中和金屬壁上的殘留酸液，同時加入磷酸三鈉使金屬表面形成磷酸鹽的保護膜。對于較大型的工業鍋爐，在用堿中和后，最好用亞硝酸鈉溶液做鈍化處理，亞硝酸鈉溶液應采取強制循環流動的方法時效果比較好。使鍋爐金屬表面在亞硝酸鈉的強氧化劑作用下，形成致密、均勻的氧化膜，以保護鍋爐金屬免遭腐蝕。

2.3.5 酸洗后的處理。中和、鈍化后，應排盡廢液，用清水沖洗干凈，再打開人孔、手孔蓋，把已脫落的水垢殘渣全部清除干凈，并用壓力水沖洗至所排出的水澄清為止。最后將酸洗的情況詳細填寫入酸洗除垢記錄表內，歸入鍋爐技術檔案，以便查閱。

酸洗后的鍋爐一般不作備用爐，應投入使用。在運行初期，可向鍋內投入堿性藥劑，使鍋水的堿度保持在14～20毫克當量/升范圍內。如鍋水混濁可增加排污次數和排污量，直至鍋水品質轉入合格正常為止，若不能馬上投入運行時，必須采取停爐保養措施。

3 結語

綜上所述，鍋爐結垢不但降低鍋爐的熱效率，浪費燃料，還會引起鍋爐金屬受熱面過熱，破壞正常的鍋爐水循環，引起鍋爐金屬腐蝕和惡化蒸汽品質，還會進一步威脅鍋爐的安全運行，因此，本著安全、經濟、高效、可靠的原則，我認為，應從以下幾個方面搞好鍋爐除垢工作：

（1）應搞好水處理工作，盡量少用酸洗方法除垢，在同一臺鍋爐上不得在短期內連續進行酸洗。酸洗工作最好由專業酸洗單位承擔。

（2）酸洗前應在汽、水管道的閥門上掛牌示意，最好加盲板隔斷與其他鍋爐的聯系，以避免誤操作而發生事故。鍋筒上部應有排氣孔，以便酸洗時產生的氣體順利排出鍋爐。

（3）酸洗時，操作人員應做好自身防護工作，并準備好2%的小蘇打液和硼酸液等藥品，以防止酸、堿液濺到皮膚上而發生燒傷事故。

（4）酸洗現場要加強通風，防止酸洗時產生易燃易爆氣體積聚而發生事故，禁止在現場有明火和吸煙現象。

（5）酸洗操作過程中，應嚴格控制酸洗液的濃度和溫度以及酸洗溶液停留在鍋爐內的時間。

（6）酸洗后鍋爐必須經過堿中和、清水沖洗后，人員才能進入鍋爐內檢查和作業。

（7）酸洗后排出的廢液應采用石灰水中和，以避免腐蝕下水道和污染環境。

參考文獻

[1] 呂志信.司爐工等級培訓教材（上、中、下冊）[M].北京：航空工業出版社，1997.

篇5

【關鍵詞】中水回用；阻垢；循環水系統

一、中水回用于循環水系統中的物理阻垢方法

（1）機械除垢法。機械除垢法是通過使用機械的方法除垢和防止結垢的產生，可以分為在傳熱設備停止工作時（離線機械除垢阻垢法）施工和在傳熱設備運轉時（在線機械除垢阻垢法）施工兩種施工方式。離線機械除垢阻垢法使用機械工具（釬、尼龍刷、渦輪器、金屬刮削器、高壓水設備等）對換熱設備中的垢物進行機械清除。離線機械除垢阻垢法優點：施工技術簡單，對施工人員的工作技能要求低，容易操作。（2）磁場阻垢法。利用溶液在以一定的流速在通道內依次的通過一個或者多個磁路間隙進行磁化。磁場阻垢的主要設備就是磁化器，磁化器是由產生磁場的裝置和待處理溶液通道兩部分構成。磁化器可以是使用永磁或者是電磁兩種方式產生磁場，永磁的磁化器結構簡單，操作方便，節約能源，但是隨著使用時間的延長和溫度的變化會出現退磁的問題。電磁的磁化器是需要提供磁性電源，這對磁場的強度可以通過調節電流的方式控制，不受溫度和使用時間的影響，相對比較穩定，但是存在耗電的問題，對水質的要求也比較高。磁化器可以根據磁鐵與流體是否接觸分為浸入式磁化器和非浸入式磁化器，浸入式的磁化器要求與流體接觸具有不易因侵蝕腐化和消磁，非侵入式的磁化器要求具有足夠磁性，消磁效果弱。磁化器還可以根據磁場和流體流動的方向分為正交式和平行式兩種，正交式是磁場與流體流動方向迎面相交，平行式是磁場與流體流動方向一致平行。（3）電場阻垢法。電場可以將水分子按照正負次序排列，與此同時，溶液在水中的阻垢物質（鹽、雜質等）正、負離子周圍被很多水分子包圍，在強靜電場的作用之下，水分子與阻垢物質的水合能力和水合作用不斷加大，從而溶解了阻垢物質，它們就跟隨著水分子一起按著正、負次序整齊排列，這樣就減少了器壁上的阻垢形成，通過靜電場作用的循環就達到防垢阻垢的效果。

二、中水回用于循環水系統中的化學阻垢方法

主要的化學材料有加阻垢劑、加酸、加二氧化碳、加石灰軟化和離子交換。（1）加酸法。加入硫酸，使中水回用循環水系統中的碳酸氫鈣Ca（HCO3）2和碳酸氫鎂Mg（HCO3）2轉化為

CaSO4和MgSO4，由于CaSO4和MgSO4的溶解度相比CaCO3和MgCO3要大很多，這樣就控制了水垢的生成。通過添加硫酸法可以有效的控制阻垢，其成本也很低，但是對于添加硫酸的計量要有所控制，否則會對傳熱設備照成不必要的損壞和腐蝕。（2）加二氧化碳法。注入二氧化碳氣體，二氧化碳氣體可以將中水回用于循環水系統中碳酸鹽平衡向著重碳酸鹽方向移動，從而可以穩定水中的重碳酸鹽，這樣就有效阻止鈣垢的形成。化學方程為Ca（HCO3）2=CaCO3+H2O+CO2，使用加二氧化碳的方法非常安全實用。（3）離子交換軟化法。通過使用鈉離子交換軟化法處理過的原水作補充水，這樣應用在中水回用于循環水系統處理中，可以控制結垢現象發揮阻垢效果。離子交換軟化法的原理是將原水通過離子交換樹脂RNa（鈉型陽離子），使水中的阻垢物質的離子Ca2+和Mg2+和離子交換樹脂RNa上的Na+進行交換。通過交換，原水中的Ca2+、Mg2+被離子交換樹脂RNa所吸附，發生化學反應生成R2Ca和R2Mg，而離子交換樹脂RNa上的Na+通過交換進入水中，這種方式可以降低原水中可以形成阻垢的陽離子Ca2+和Mg2+濃度，原水被軟化就不容易發生阻垢現象。（4）加石灰軟化法。將消石灰加入循環水系統，與其中的碳酸氫鈣、碳酸氫鎂、二氧化碳等發生化學反應消除去水中硬度，生成難溶于水的的CaCO3和Mg（OH）2沉淀，這樣可以方便從水中析出沉淀物質，在原水進入中水回用于循環水系統之前，就先把其中的鈣、鎂離子去除，使其無法生成阻垢物質，達到阻垢的目的。石灰軟化法的除垢阻垢的效果好，尤其是對硬度較高的原水，效果更加明顯。（5）加阻垢劑法。在中水回用于循環水系統中添加化學阻垢劑實現阻垢效果。防腐阻垢劑以環氧樹脂和特定氨基樹脂為基料，加入適量的各種防銹、防腐助劑配制而成，它具有屏蔽、抗滲、防銹性能、良好的阻垢、導熱性，優良的耐弱酸、強堿、有機溶劑等性能，它的附著力強，且膜層光亮、柔韌、致密、堅硬。通過使用化學阻垢劑處理中水回用于循環水系統阻垢方法所使用的設備簡單、操作方便、效果明顯、成本低。

通過對各種中水回用于循環水系統中的阻垢方法進行分析和描述，讓我們清楚了各種阻垢方法原理，結合實際的條件加以應用，找到適合的方式和技術應用。

參 考 文 獻

[1]齊麗英.低頻高梯度、超音頻、中頻磁場及協同藥劑阻垢試驗研究[J].內蒙古科技大學.2008

篇6

關鍵詞：水力 噴射 除垢。

中圖分類號：TE248 文獻標識碼：A

吉林油田部分區塊屬于低滲透油田，經過長時間開采處于高含水后期，特別是近年來污水的回注，油、水井結蠟、結垢問題日益嚴重，尤其是硬質的、不易溶解于酸的垢，難以進行化學處理，用常規的方法無法有效的消除，帶來的問題直接反映在套管內徑變小、近井地帶堵塞，常規施工的井下工具、工藝難以解決上這些問題，影響油、水井正常生產和井下作業。

1.油水井結垢現狀及危害：

由于鉆井、完井、井下作業和長期采油、注水生產過程中的液體污染和機械雜質沉淀堵塞，不可避免地造成近井地帶滲透率降低，一些稠油井長期開采導致原油中輕質成份含量降低，重質成份含量增加，致使原油粘度大大增加；井筒及近井稠油、死油非常容易堵塞炮眼和油層孔道，近井地帶的結蠟、結垢問題日益嚴重，造成套管內徑變小、近井地帶堵塞，用常規的方法無法消除最終致使產油量和注水量下降甚至停產。

2.常規處理方法及存在問題

近年來國內外研究和應用的處理近井地帶、解除地層堵塞的方法很多，包括化學、物理方法應用取得了不同程度的效果。但這些技術還存在不少局限，如大修除垢技術成本高，大修力量不足；酸化等化學技術除垢，只能解決井筒及井筒周圍非常有限距離的污染問題，還會造成二次污染，傷害套管和地層；有的施工復雜，成本高；有的物理作用單一，受井下條件限制，產生的能量有限，處理深度和效果不很理想。在吉林油田應用較多的普通酸洗等措施只能解決井筒及井筒周圍非常有限距離的污染問題，對上述問題不能得到根本解決，為此開展了水力噴射解堵技術研究。

3.水力噴射技術的現場應用

水力噴射解堵技術是利用可控轉速的旋轉自振空化射流裝置，產生高壓水射流，直接沖洗炮眼解堵和高頻振蕩水力波、空化噪聲進行解堵的一種工藝。

3.1水力噴射技術的原理

該技術是利用油管把水力噴射工具下至預處理的層段上方1m處，用清水正洗井，洗凈油管內的污垢和雜物，然后正循環從油管內打入高壓液體，高壓液體通過噴射頭上水嘴噴出時，產生旋轉力距，使整個噴射頭旋轉，噴射頭的旋轉力矩來自噴射頭上的噴嘴，高壓水從噴嘴噴出時產生一定的反作用力，帶動噴射頭產生反向轉動，這時地層中的堵塞物質受到時大時小的沖擊力和剪切力，達到解堵目的。

技術主要優點是成本低，處理面積大，修力量充足，占井時間短，效果好。

3.2水力噴射技術應用特點

①通過改變射流壓力、射流噴嘴與軸線的位置、噴嘴直徑的大小、控制阻尼的彈簧力的大小，對旋轉速度進行控制。每旋轉一周有多股水力射流直接沖洗處理層段的炮眼，對處理層段產生直接的、間斷性的、強大水力脈沖壓力，清除炮眼堵塞；如目的層較多可逐層進行。

②針對油層深度和堵塞程度的不同，確定地面泵壓及流量。壁面沖擊壓力約為泵壓的80—90%。射流沖擊壓力與徑向距離成反比，隨著徑向深度的增加射流沖擊壓力逐漸減小；由于射流的高壓流體可直接沖入炮眼，因此能量集中，對炮眼處理深度可大大提高。

③在打壓過程中緩慢的下放管柱使解堵工具從上至下連續清洗處理層段，直至處理層段底部下方1m處，然后緩慢提升管柱，從下至上連續清洗處理層段直至處理層段上方1m處，這樣反復清洗四至五次。通過油管帶動水力噴射解堵工具在射孔段內上下緩慢行走，可達到對整個射孔段炮眼和近井地層的全方位處理。直接的水力脈沖沖擊加上高頻水力振蕩和空化的熱力及超聲波，使炮眼和近井地層受到力學與物理的多種綜合作用，處理效果將優于單一物理作用的處理措施。

④射流壓力波也會對地層中原油產生影響。在交變應力作用下，可以改變原油結構，降低其粘度，還可以減小巖層中的表面張力，加快原油向井底的流動速度，以達到增加產量目的。

3.3水力除垢裝置技術參數及適用條件

水力除垢裝置技術參數：最大外徑：Φ92mm；總長：445mm；噴嘴：6mm，個數為4個；工作壓力：35MPa；噴嘴出口壓力：15 MPa。

該裝置主要適用于地層滲透性較高，具有一定產能，確屬近井地帶污染造成堵塞引起產量下降或停產的油、水井，地層污染堵塞又具有酸敏、水敏特性，不易實施酸化等其它措施的井；另外油層薄、層段小、不易進行其它分層改造措施的井；酸化、壓裂、注蒸汽、注聚合物、防砂等措施前需要較干凈的井下環境的井的井筒施工前預處理，改善井下環境達到施工要求。

3.應用效果分析

2011、2012年分別在17口油井進行了現場施工。其中6口井進行了炮眼位置的井段的處理，處理后功圖充滿程度增加，增產效果明顯；11口井進行了套變縮徑井段的處理，處理后所測井徑增加，效果比較明顯。

3.1炮眼除垢井分析：

隨清檢進行套管及炮眼除垢6口，5口效果明顯，1口判斷為套變。處理后功圖充滿程度明顯增加，平均有效期80天，有效期最長達到120天，累計增油200噸。具

以吉+8-3為例，下工具，按照丈量油管深度下放工具至設計清洗層段并多下放10-20m，地面接400型泵車并連接洗井管線，對目標層段進行高壓清洗，并用修井機緩慢上提管柱，速度控制在0.1-0.3m/min，到一根油管深度后再緩慢下放至井口，反復3次。

3.1.1措施配套水力噴射套管除垢井分析

共施工11口井，處理后成功壓裂6口，成功堵水2口，成功率達70%以上，節省大修費用400多萬元。

以吉+2-10井為例，該井井段變徑數據如下表4。4月3日壓準時遇阻，除垢前最小內徑∮98mm，∮105mm壓裂封隔器無法下入；水力噴射除垢后最小內徑達到105mm以上，隨后成功壓裂。

吉北44-12井，2011年8月14日壓準時遇阻該井在1480-1480.7米處最小內徑為105mm，壓裂封隔器下井遇阻，水力噴射除垢后成功壓準。

4.結論與認識

通過應用水力噴射除垢技術，近兩年共施工17口井，有效13口井，有效率76.5%；水力噴射處理炮眼6口，成功5口，累計增油200噸。措施配套水力噴射除垢11口，成功8口，累計減少待大修及大修占井影響產油量120噸，通過試驗，該工藝管柱操作安全可靠，施工過程中同時優化了水力噴射工藝技術。

截止目前，新立油田結垢井達到了300口以上，占開井數的26.2%，且呈逐年增加的趨勢。因結垢造成套管縮徑，嚴重制約油田增產措施的施工；因結垢造成炮眼堵塞，導致油井產量下降。為此，在新立結垢井上推廣應用此項技術具有十分重要的意義。通過在不停泵的情況下，緩慢的上、下移動管柱，對射孔段進行全面的沖洗，處理面積大，技術水平高，同時能夠保護油層，優于其它技術。并且該工具費用低，工藝方便，易于在油田開發中推廣，應用前景廣闊。

參考文獻：

[1］萬仁傅、羅英俊.采油技術手冊.石油工業出版社。

[2］趙磊.簡明井下工具使用手冊.石油工業出版社。2007。

篇7

【關鍵詞】油田；管線；除垢；防腐；技術

在油田工程中，需要使用大量的管道，這些管道多是金屬材質，在傳輸原油的過程中，會受到具有腐蝕性物質的影響，使金屬發生化學反應，從而導致管道出現腐蝕現象。另外，受到外部壓力的影響，原油化學元素中的離子會出現相互作用的現象，這使得管道內部出現了結垢，如果不及時處理這些現象，會導致原油的運輸中斷，而且還會對周圍環境造成一定破壞。油田管道的防腐以及除垢技術對油田工程的正常運行以及經濟效益有著較大的影響，通過本文的分析希望可以引起相關部門的影響。

1、油田管線結垢與腐蝕現象產生的原因

1.1結垢現象出現的原因

油田管線內部出現結垢現象一般是由兩種因素導致的，一種是在對原油進行開采時，會接觸到地層中的水，而這些水中含有高濃度的鹽離子，很容易導致結垢現象，在抽地下原油時，還會受到地層壓力的影響，在一定的溫度以及水成分條件喜愛，會打破地層化學平衡，所以，油田管線內部出現了大量的污垢。另一種是油田管線接觸了兩種或兩種以上的水，并且這幾種水是無法相互融合的，在混合在一起后管線受到了結垢離子的作用，所以出現了污垢。

1.2腐蝕現象出現的原因

油田管線出現腐蝕的原因主要有兩種，一種是管線的腐蝕層出現了老化現象，腐蝕層出現了損壞，這一現象一般是由瀝青管道在運輸與吊裝過程中受到的磨損引起的。在管線補口的位置極容易受到破壞，該位置的質量比較低，防腐層經常會受到損害。在對油田管線進行鋪設時有時還會受到人工因素的影響，鋪設人員沒有按照相關規定進行操作，導致防腐層的質量不達標，所以管線出現了腐蝕現象。另一種原因與原油所含成分有關，在傳輸原油的過程中，會受到具有腐蝕性介質的影響，而管線一般都是由金屬材料構成的，與介質發生化學反應后，就會導致腐蝕現象的出現。

2、油田管線除垢防腐技術

2.1油田管線除垢技術

2.1.1投放防垢劑 投放防垢劑在油田管線除垢工作中有著廣泛的應用，這是一種通用的技術，不會受到結垢位置以及結垢類型的影響，在任何環境下都可以發揮出良好的防垢效果。另外，防垢劑還有多種類型，維護人員可以根據結垢的實際情況選擇適合的防垢技術。通過調查發現，在油田工程中，常用的防垢技術有兩種，第一種是地面上的管線，在發現結垢現象后，可以在轉油站、油井下發的泵或者輸油管中投放防垢劑。第二種是在油井下方的泵或者輸油管的環空出投放防垢劑，防垢劑有固定與液體兩種：一般固定防垢劑是在油井下方中使用，固定防垢劑不容易被溶解，但是具有操作簡單的優點，防垢劑作用的時間比較長，由于應用效果良好，所以應用的頻率較高；液體防垢劑是在油井口中使用，液體防垢劑使用時需要控制好濃度，還要控制好計量，這并不難控制，但是這種投放方法對泵的要求比較高，操作時比較復雜，需要花費較多的人力與物理資源，所以在油田工作中使用的頻率并不高。

2.1.2防垢劑井下擠注技術 防垢劑井下擠注技術是科技不斷發展的產物，這項技術可以有效的防止碳酸鈣垢。維護人員將防垢劑擠入油井筒周邊，注入的深度具有特殊要求，然后防垢劑會吸附在地層內部的巖石表面，有的會滯留在接近油井的地層中，從而發揮出除垢、防垢的效果。在與地層下的原油進行開采時，流經防垢劑的原油會被防垢劑釋放的元素吸附，然后融入到地層流中，實現了對油田管線的除垢效果。這項技術需要深入地層，是一種井下作業技術，具有特殊的適用范圍，而且除垢作用也具有針對性。

2.2油田管線防腐技術

2.2.1做好防腐層 首先，需要在油田管線的外側涂抹上一層完整的防腐層，其中黃夾克管線材料也要一起涂抹上防腐層，并且需要在外層纏繞一層膠帶，如此，才可以將氣體或者水分中含有的帶有腐蝕性的化學元素徹底隔離開，從而極大的降低了管線被腐蝕的可能。其次，在對油田管線進行大修時，要嚴格認真的按照相關規范標準施工，施工完成后，要用細沙土對管線進行回填，以免防腐層被損壞。同時，對于管線的焊口也要嚴密檢查，保證管線補口處的質量不會對管線的壽命產生負面影響。

2.2.2合理應用緩蝕劑 在腐蝕油田管線的介質中添加適當的、可以降低金屬管道被腐蝕速度的、在理想的狀態下可以完全抑制管道被腐蝕的緩蝕劑，是防止管線被腐蝕的主要手段。并且由于負責添加緩蝕劑的設備成本低，技術含量少，且緩蝕劑的用量不多，所以，這是一種性價比較高的防腐蝕技術。另外，在使用緩蝕劑對管道進行防護時，所有接觸到緩蝕劑的設備、閥門、構件和管線都能夠受到這一制劑的保護，因此，這是一種十分科學合理的防腐蝕手段。

2.2.3做好管線保護 對于油田管線的保護工作，主要可以從兩方面進行：一是，嚴格按照要求搬運管線。施工人員在搬運油田管線時，要注意在運輸過程或者管線下溝的過程中對防腐層的保護，如果防腐層不小心被破壞，則要及時的修補。二是，及時更換管線。由于管線容易被原油中的腐蝕性介質腐蝕，所以，油田管線管理人員要實時做好自己所管轄區域內管線的檢查工作，對于一些已經達到使用期限或者腐蝕比較嚴重的管線，要及時的上報，有秩序的更換。

3、結語

油田管線在使用的過程中會受到外部因素的影響而出現結垢與腐蝕現象，這對油田管線的正常使用有著不利的影響，為了保證油田工程正常的進行，開采單位需要重視管線的維護工作，采用有效的技術處理結垢與腐蝕問題。本文對油田管線出現結垢與腐蝕現象的原因進行了分析，希望對油田單位維護人員提供一定幫助。只有重視油田管線除垢防腐工作，才能保證原油開采的安全性，還能減少對周圍環境的影響，延長管線的使用壽命，從而增加開采單位的經濟效益。

參考文獻

篇8

【關鍵詞】鍋爐；水垢；危害；清洗方法

隨著國民經濟的快速發展，鍋爐的需求日益增加。鍋爐屬于特種設備，存在諸多不安全因素。而水垢是鍋爐最常見的不安全因素之一，及時有效地清洗水垢是關系到鍋爐的使用壽命、保證蒸汽質量、節能環保以及安全穩定運行的重要措施。

1.鍋爐水垢的成因

鍋爐給水中所含有的雜質進入鍋爐以后，經過不斷地蒸發和濃縮，達到過飽和程度時，就會在鍋爐金屬表面上析出固相的沉淀物，俗稱“水垢”，具體地說，就是水中某些溶解鹽類，由于爐水溫度升高，或因溶解度降低而沉淀出來或因分解形成難溶的鹽類，例如，硫酸鈣、硅酸鎢在溫度升高時，其溶解度急驟降低；碳酸氫鈣和碳酸氫鎂退熱分解成難以溶解的碳酸鈣和氫氧化鎂的沉淀物。與此同時，鍋爐在連續給水、連續蒸發過程，純凈的水變成蒸汽由鍋爐達出，使水中的鹽類留在爐內不斷濃縮，含量不斷升高，在爐水含鹽程度達到飽和狀態，至過飽和狀態時，一些鈣、鎂鹽類就從水中析出，生成沉淀物。這些沉淀物的一部分沾在受熱面上，形成堅硬或松軟的水垢；另一部分則懸浮在爐水中，隨爐水循環而流動，當受熱面處水循環不良、流速降低時，則沉積因受熱而形成二次水垢，或者沉積于流速本來就不高的鍋爐下部，形成泥垢，隨定期排污或者手動排污而排出爐外。

水垢的產生，在很大程度上還決定鍋爐的運行狀態。水的蒸發速率越大，沸騰強度越高，循環性能越好，水循環可以減少水垢在鍋爐蒸發面上集結的數量。與此相反蒸發速率越小，沸騰強度和循環速度越低，就容易在鍋爐蒸發面上結成水垢。

2.水垢的常見類型及性質

由于水垢的結生與給水的組成、性質以及鍋爐的結構、鍋爐運行狀況等許多因素有關，使水垢在成分上有很大的區別。按其化學組成，水垢大致可以分為以下幾種。

2.1碳酸鹽水垢

碳酸鹽水垢的成分以碳酸鈣為主， 也有少量的碳酸鎂。碳酸鈣多為白色的，也有微黃色的。由于結生的條件不同，可以是堅硬、致密的硬質水垢，多結生在熱強度高的部位；也可以是疏松的軟質水垢，多結生在溫度比較低的部位，如鍋爐的節能器、進水管口等處。一般熱水鍋爐多為碳酸鹽水垢。碳酸鹽水垢在5%的鹽酸溶液中，大部分可溶解， 同時會產生大量的氣泡， 反應結束后， 溶液中不溶物很少。

2.2硫酸鹽水垢

硫酸鹽水垢其主要成分是硫酸鈣。硫酸鹽水垢多為白色，也有微黃色的，特別堅硬、致密， 手感滑膩。此種水垢多結生在鍋爐內溫度最高、蒸發強度最大的蒸發面上。硫酸鹽水垢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。

2.3硅酸鹽水垢

硅酸鹽水垢的主要成分是硬硅鈣石或鎂橄欖石； 另一種是軟質的硅酸鎂主要成分是蛇紋石。此水垢二氧化硅的含量都在20%以上。硅酸鹽水垢在鹽酸中不溶解，加熱后其成分部分地緩慢溶解， 有透明狀態砂粒沉淀物，加入1%HF可緩慢溶解。

2.4磷酸鹽水垢

磷酸鹽水垢外觀為灰白色， 質地較為疏松。磷酸鹽水垢的附著能力差，容易用捅刷刮磨等方法除去。不受熱部分的磷酸鹽垢松軟，呈堆積狀。磷酸鹽垢隨受熱面的熱流強度和金屬溫度升高而結垢嚴重， 垢質也變得堅硬難除。

2.5混合水垢

混合水垢是上述各種水垢的混合物，很難指出其中哪一種是主要的成分。混合水垢色雜，可以看出層次，主要是由于使用不同水質或水處理方法不同造成的， 多結生在鍋爐高、低溫區的交界處。混合水垢可以大部分溶解在稀鹽酸中，也會產生氣泡，溶液中有殘留水垢的碎片或泥狀物。

3.水垢的危害

3.1降低鍋爐傳熱效率，造成燃料浪費

因為水垢的導熱系數只有鋼材的幾十分之一，所以當受熱面結垢后會使傳熱受阻，為了保持鍋爐一定的出力，就必須提高火側的溫度，從而使向外輻射及排煙造成熱損失。由于鍋爐的工作壓力不同，水垢的類型及厚度不同，所浪費的燃料數量不同，根據試驗和計算，水垢的厚度和損耗燃料有如下比例：當水垢厚度（S）≥1mm時，浪費燃料5～13%；≥2mm時，浪費燃料13～18%；≥3mm時，浪費燃料18～26%。

3.2危及鍋爐安全運行，縮短鍋爐壽命

水垢導熱性能極差，使受熱面吸收的能量不能被及時傳遞給爐水，導致結垢的受熱面工作溫度增高，當溫度超過了鋼材所能承受的溫度時，金屬強度就會顯著降低，導致金屬過熱變形，易使鍋爐鋼板鼓包或爆裂。如果不能及時除去水垢，會使鍋爐壁遭到破壞，縮短鍋爐使用壽命。

4.常見的水垢清除方法

4.1機械除垢法

當爐內有水垢或水渣時， 停爐后放掉爐水，使鍋爐冷卻，用水沖洗或用螺旋鋼絲刷清除。如果水垢很堅硬，可用電力和水力帶動的洗管器來清洗。但此法只適用于清洗鋼管，不適用于清洗銅管，因為洗管器易損傷銅管。

4.2酸洗除垢法

用酸清除水垢，可使用鹽酸、磷酸、鉻酸及氫氟酸，但不能使用硫酸。因為硫酸濃度雖比鹽酸高，但因缺乏良好的緩蝕劑，特別是當水垢中含有較多的鈣鹽時，能在水垢表面生成硫酸鈣硬膜，使膜下的水垢不易接觸到酸液而影響酸洗效果。硫酸和鉻酸的酸洗效果雖然比鹽酸更有效，但其價格太貴而且貨源稀少，所以一般都采用鹽酸。當清洗以硅酸鹽水垢為主要成分時，需要添加適量的氫氟酸，以便清洗的進行。用添加了緩蝕劑的酸液對鍋爐進行清洗，使碳酸鹽水垢溶解和脫落，并隨酸液排出鍋外而達到清洗水垢的目的。鍋爐用酸液清洗除垢，常采用鹽酸為清洗劑，鹽酸對水垢有以下的作用：鹽酸能與水垢中的鈣、鎂碳酸鹽和氫氧化物發生化學反應，生成易溶于水的氯化物和二氧化碳氣體，從而使水垢溶解。其反應如下：

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O

MgCO3+2HCl=MgCl2+CO2+H2O

Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O

鹽酸能溶解水垢和金屬壁之間的金屬氧化物，使水垢從受熱面金屬壁上剝離脫落。其反應如下：

2Fe+6HCl=2FeCl3+3H3

對含有碳酸鹽、硫酸鹽或硅酸鹽的混合水垢，由于鹽酸能溶解其中的碳酸鹽成分，從而使水垢逐漸變得疏松而脫落。由于酸對鍋爐金屬具有腐蝕作用，所以鍋爐在酸洗時必須加入一定量的緩蝕劑以減緩酸的腐蝕作用。它的原理是緩蝕劑與金石表面或溶液中的某些離子發生反應后的生成物覆蓋在金屬表面上，使金屬處于鈍化狀態，從而抑制了金屬的腐蝕。酸洗除垢法工藝比較復雜，需要專業人員進行操作； 酸洗液要根據水垢的性質， 厚度進行配制， 要求較為嚴格； 酸洗法因為有酸， 所以對鍋爐有一定的腐蝕副作用，因而鍋爐酸洗次數不能過多。但酸洗除垢法效果較好。

（除垢前鍋爐情況）

（除垢后鍋爐情況）

4.3堿類除垢法

用堿洗不能清除碳酸鹽水垢。用堿主要是清除硫酸鹽水垢和硅酸鹽水垢以及硫酸鹽和硅酸鹽的混合水垢。此法是使水垢軟化，爾后再用機械的方法清除。堿洗除垢法所用的藥劑有碳酸鈉和氫氧化鈉兩種。

如果使用磷酸三鈉，不但能清除硫酸鹽和硅酸鹽的水垢，同時還能清除碳酸鹽水垢。堿洗是采用不升壓的長時間煮爐辦法。煮爐時間不少24h ，最多可達40h。堿煮后要立即沖掉沉渣，并打開鍋爐進行機械除垢， 否則泥渣重新硬化就難以清除了。另堿洗時用藥量應嚴格控制。此法操作簡單， 但比酸洗效果差， 而且煮鍋時間長，藥劑耗量大。

5.結語

鍋爐經過長時間運行，不可避免的出現了水垢、銹蝕問題，鍋爐形成水垢的主要原因是給水中帶有硬度成份，經過高溫、高壓的不斷蒸發濃縮以后，在爐內發生一系列的物理、化學反應，最終在受熱面上形成水垢。水垢是鍋爐的“百害之首”，不但造成能源浪費和影響鍋爐使用壽命，還是是引起鍋爐事故的主要原因。因此，對于鍋爐進行清洗除垢極為必要。

【參考文獻】

篇9

關鍵詞 工業；熱水鍋爐；結垢；原因；預防措施

中圖分類號 TK 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)031-0167-01

在工業熱水鍋爐運行過程中，水渣積聚到一定濃度時可能產生二次水垢，在相應的低流速與濃度條件下，水渣長時間沉積會形成較厚的水垢，如果不能及時對水垢進行清除，有可能造成水冷壁管、拱管爆管，以及鍋筒下部分過熱鼓包等事故，將嚴重影響到鍋爐的實際運行效率與質量。因此，在工業熱水鍋爐的實際運行中，必須注重對于其結垢原因的深入分析，并且結合工業生產的實際環境，逐步制定有效的預防措施，從而保障工業生產的安全性、持續性。

1 工業熱水鍋爐結垢的原因及危害性

在工業熱水鍋爐運行中，其結垢的主要原因包括以下幾點。

1）碳酸鹽硬度受熱分解，由易溶物質逐漸轉變為難以溶的物質。

2）工業熱水鍋爐運行時，水渣未能及時清理而形成水垢，熱水鍋爐的爐水一般不汽化，水中的各種雜質由于受到加熱分解作用的影響，相互反應生成水渣。

3）工業熱水鍋爐的給水水質較差，以及補水量偏大都有可能導致熱水鍋爐內形成大量的水渣，水渣生成的最初是以懸浮狀態存在于鍋爐中，隨著鍋爐水循環。如果不能及時將水渣通過排污管道排出爐外，當水渣在工業熱水鍋爐內聚集到較高濃度時，就會形成不同厚度的水垢。

4）工業熱水鍋爐自身的防垢性能較差，只有在水渣的濃度較低時，才能發揮水處理的作用，而水渣聚集到較高濃度時，鍋爐內部的受熱面上容易生成二次水垢。

5）在工業熱水鍋爐的水循環設計中，缺少對于流速的考慮，水渣的生成運動也沒有進行具體的分析，從而導致大量水渣積聚于鍋爐內壁，造成鍋爐運行效率受到嚴重的影響。

工業熱水鍋爐結垢的危害性主要表現在以下幾個方面。

1）工業熱水鍋爐的受熱面受損，鍋爐內壁水結垢后，其導熱性能將明顯降低。當水垢厚度較大時，爐管的冷卻也會受到影響，使得爐壁溫度明顯升高，進而造成鍋筒、管壁出現過熱、變形、裂紋、鼓包、爆管等缺陷。

2）燃料浪費，水垢的導熱性能相對較差，使得工業熱水鍋爐受熱面的傳熱情況受到不利影響，增高排煙的溫度，降低鍋爐的實際熱效率，燃料的浪費也是不容忽視的。據測定，水垢的厚度為1.5 mm時，需要多消耗6%-10%的燃料；水垢的厚度為5 mm時，需要多消耗15%-20%的燃料；水垢的厚度為8 mm時，則要多消耗34%-40%的燃料。

3）工業熱水鍋爐的出力明顯降低，隨著鍋爐結垢的厚度增加，其傳熱性能明顯變差，為了達到鍋爐運行的額定產熱量，必須消耗更多的燃料，而爐膛容積與爐排面積則是固定的，導致鍋爐的出力不同程度

降低。

4）嚴重影響水循環效率，如果工業熱水鍋爐的水冷壁內結垢，流通截面將變小，增加了鍋爐內水的流動阻力，嚴重時可能堵塞管道，破壞鍋爐的水循環系統，引發安全事故的幾率也明顯增大。

5）縮短工業熱水鍋爐的使用壽命，并引起鍋爐金屬部分的腐蝕。在工業熱水鍋爐的停爐期間，進行除垢需要投入大量的人力與物力，除垢措施不當將造成鍋爐內壁的損壞，最終使得其使用壽命明顯縮短。

2 工業熱水鍋爐結垢的預防措施

1）在工業熱水鍋爐回水分配管的底部開一排小孔，將回水引射到受輻射熱的鍋筒底部，使得水渣在此處的沉淀幾率較小，隨著鍋爐內部的水循環，鍋爐內部的水渣將進入前部的下降管，經過下集箱沉降、排出。在現有工業熱水鍋爐的改造中，進行回水分配管的改造，鍋筒上積渣結垢的幾率減少，明顯提升了鍋爐的運行效果與經濟效益。

2）將工業熱水鍋爐內部水冷壁集箱后部的排污改造為前部排污。部分工業熱水鍋爐無下降管，鍋筒內的水渣是通過對流管排出，而在對流管前升后降的部位，水渣則很難排出。在此類工業熱水鍋爐的運行中，應對隔煙墻進行改進，調整煙氣流程，使得對流管的前后降改變為兩側升、中間降，從而使得鍋爐運行中產生的水渣更好排出，降低鍋爐內壁結垢的幾率。

3）在工業熱水鍋爐的運行中，將兩側集箱后部進水改造為給水管鉆孔布水，在前部鍋筒的底部增設相應的下降管。在鍋爐回水分配管的底部開一排小孔直接引射鍋底，前部引射鍋爐水冷壁的下降管，后部引射鍋爐的后管板，但是要注意引射水不能直接沖刷鍋爐的后管板。經過改造后，工業熱水鍋爐后管板處的鍋水受引射作用的影響，內部水循環的流速加快，從而避免了水渣所謂滯留，有效預防了鍋爐結垢問題。

3 工業熱水鍋爐的除垢方法

在工業熱水鍋爐運行中，水處理工作的主要目的是防止鍋爐結垢，但是由于受到處理方法及其他條件因素的影響，將導致在鍋爐的局部產生結垢的現象。為了保證工業熱水鍋爐的高效、穩定、安全運行，必須對于污垢及時進行清除。目前，國內在工業熱水鍋爐的除垢中，常用的方法主要有以下幾種。

1）機械除垢法：當工業熱水鍋爐內部出現疏松的水垢、水渣時，在停爐期間，鍋爐完全冷卻，放掉爐水，使用清水進行沖洗后，利用鋼絲刷、扁鏟、機動洗管器等進行除垢。機械除垢方法的操作較為簡單，多用于小型工業熱水鍋爐。但是在除垢過程中的勞動強度較大，除垢效果相對較差，容易損壞鍋爐的本體。

2）堿煮除垢法：使用堿煮除垢法后，水垢將明顯變得松散主要適用于鹽酸難以清除的水垢。堿煮除垢法的操作簡單，對于鍋爐本體的影響也相對較小，缺點主要是煮爐時間較長，藥劑的消耗量較大，效果相對差。

3）酸洗除垢法：酸洗除垢法主要是采用鹽酸、硝酸等化學藥劑進行清洗，酸洗液一般是由鹽酸、緩蝕劑、硝酸加緩蝕劑等調配而成，不但可以消除工業熱水鍋爐中的水垢，而且減輕了對于鍋爐本體的腐蝕，發揮了較為理想的剝離作用、溶解作用與疏松作用。

4 結束語

在工業生產中，工業熱水鍋爐的運行效果對于生產效率的提高具有重要的意義，而且是保障安全生產的基礎條件。在工業熱水鍋爐運行中，由于受到其實際運行環境、水質、管理等因素的影響，極易出現鍋爐內部結垢的現象，這也是造成鍋爐出現各種安全與運行事故的主要原因。因此，在工業熱水鍋爐的運行管理中，對于結垢的原因必須進行具體的分析，并且采取行之有效的預防措施，從而降低鍋爐運行中的結垢現象，從而保障鍋爐的運行效率。

參考文獻

[1]劉弘睿.工業鍋爐技術標準規范應用大全[M].北京:中國建筑工業出版社,2000.

篇10

[關鍵詞]鍵詞 油水井 結垢機理 防垢技術

不論是采油、采氣和注水開發，還是在提高采收率的各種作業中，只要有水存在，那么在采油過程中的各種生產部位都可能隨之產生相應的無機鹽結垢。在油田開發過程中，造成油水井結垢的原因有很多，除了水的結構、空氣的溫度濕度、大氣壓強等熱力學方面的影響因素外，結晶動力學、流體動力學以及垢附著力學等也對垢的形成起了很大的作用。要想找出切實有效的油水井結垢的防治方法，就必須對這些促進垢形成的因素進行全面的分析。

1造成結垢的主要影響因素

1.1注水高礦化度、高硬度

由于油田開采的地理條件往往比較復雜，使得不得不少注水開發的油田注入水的水質存在硬度和堿度都偏高的問題，隨著油田開采工作的不斷深入，油田的地層壓力和地層溫度都會不斷的下降，這種環境的變化會使水中的礦物質大量的析出，最終產生大量的無機鹽結垢。

1.2注入水與地層不同水系相混，加速結垢

隨著開采工作的進行，地層會不斷涌現出與注入水的水質不同的地下水，地下水與注入水相互融合就會發生許多化學變化和物理變化，使水中的懸浮物、機械雜質以及粘土礦物質等的溶解性降低，最終會形成無機沉淀物，加速結垢。

1.3膠質、瀝青質及蠟形成的有機垢

存在原油中重油部分的膠質、瀝青質、蠟，在輸油管道中流動時，隨著管道周圍溫度、壓強的下降以及輕質碳酸鈣不斷的逸出，在原油的溶解能力會不斷的下降，從而會開始結晶、析出、聚集，最終附在管道上形成有機垢，造成輸油管道阻塞，對產油量產生直接影響。

1.4細菌堵塞地層

細菌堵塞地層主要有兩種形式，一是：細菌自身利用所處的有利條件進行大量的繁殖，最終形成菌落阻塞地層；二是：細菌的代謝產物，造成地層阻塞。會造成地層阻塞的細菌種類會因地層的結構、成分的不同而不同，如在長慶油田地層中的主要是硫酸還原菌，而在純梁油田地層中主要是鐵細菌。

2結垢的主要危害

2.1地層結垢

在注水開發油田時，輸油管道的孔隙喉道中經常會出現地層結垢的問題，這類型的結構將會對地層導流能力產生影響，同時也會對儲油層造成損害，使得水井注入能力和地層壓力降低，最終會導致儲油層所含的原油不能得到完全的開采，使采油量造成嚴重的降低。而且，通常這類型的問題進行常規的檢泵作業是很難起到實質性作用，即地層結垢一旦發生，其產生的影響是很能消除的。

2.2近井垢

這類型的垢常常出現于生產井，在采油生產時，生產井近井區域會形成一個“壓降漏斗區”，即該區域內的壓強會隨著生產不斷的下降，而且壓降可達數帕，甚至更多。但流體流經近井地層時，流體中的二氧化碳就會隨著壓力的下降大量的逸出，這一過程將會打破流體原有的平衡，使各種結垢離子相互補充，最終形成碳酸鈣等多種有機垢，造成地層阻塞，這類型的結垢將會使地層參透率大大的降低，并直接影響到油井的產能。

2.3井筒垢

在采油過程中，當原油從高溫高壓的地層流入井筒時，由于溫度和壓強驟然下降，就會使得原油中的膠質、瀝青質、蠟，在原油中溶解性下降，最終會結晶析出，附在油管的內壁、以及篩管、尾管、套管的內壁上。這類型的結垢會使油管的內徑變小，對原油的流動造成阻礙，嚴重的還會使油管的接口處脫落或使油管嚴重腐蝕。除此之外，井筒垢還會增加輸油管道的維修次數，縮短檢泵周期，最終造成生產成本大大的增加。

3除垢防垢方法

3.1分開不配伍的水

水的不配伍性可以說是造成油水井結垢的主要原因，所以在油田開采過程中，應該盡可能的將兩種不配伍的水進行分開，并且當注入水與地層液體不相容時，應該盡可能的選著優質水源。

3.2脫氣處理

隨著油田水流經環境的溫度、壓強發生變化，油田水中所溶解的氣體可能會大量的逸出，最終形成多種有機垢，如水中的二氧化碳可以促進形成碳酸鈣，二氧化硫可以促進形成硫化鐵，這些有機垢，不僅會阻礙原油的流動，還會造成管道腐蝕。所以應該采用物理方法或化學方法除去水中溶解的氣體。

3.3周期性滴入化學防垢劑

對于已經結垢的井筒，可以在井筒的環形空間、篩管的上部、以及油泵的下部，周期性的滴入化學防垢劑，化學防垢劑融入水中后就會對碳酸鈣等多種有機垢，起到分解消除的作用。

3.4改變注入水的性質

對于容易出現結垢問題的注水井，可以在注入水中加入改性劑，使水的PH值和硬度降低，這樣就可以有效的防止顯弱堿性的注入水與地層酸性水融合而發生化學反應，形成各種有機垢。除此之外，在注入水中加入化學改性劑，還可以殺滅水中的各種細菌，對細菌的生存環境造成破壞，防止其進行大量的繁殖，從而使管道的腐蝕受到抑制。

3.5超聲波除垢

超聲波具有傳播方向性好，穿透力強、能量不易衰減等特點，利用超聲波除垢可以同時產生機械作用、空化作用以及熱作用。當超聲波在液體介質、垢物、管壁這三者之間傳播時，由于存在速度差會在三中不同介質的表面形成一種強大的剪切力，這種剪切力會使垢物的附著力大大的降低，最終達到使垢物逐漸脫落的效果。