中央空调清洗工程实例

某机关办公大楼中央空调冷凝器的 化学清洗

1. 系统及设备概况

该大楼中央空调冷 却水系统是敞开系统 ，由于受外界风沙的 影响，加上北方水质硬度高的特点 ，冷却水在挥发的过程中不断 地补水 ，使 CaCO3、MgCO3 沉淀物越积越多 ，从而产生了比较严 重的水垢 、菌藻和锈蚀 ，尤其是主机冷凝器内 由于水分和空气的 窜入 ，引起冷凝／蒸发系统 内大量污垢 的生成 ，导致氟里昂系统 和机组冷却润滑油系统被污染 ，每隔 2~3d  润滑油即变成酱油 色 ，必须进行更换 ，因而直接影响了设备的正常运行 。

2.  清洗特点

( 1）  清洗系统材质   中央空调冷凝器有两台 ，壳层为冷凝／ 蒸发系统 ．材质为 A3 碳钢 ，壁厚 ！Omm ，采用 R I l  为冷媒介质； 管层走冷却水 ，管道采用低翅片优质铜管。由于该清洗系统的材 质为 A3/ Cu 组合型材质 ，所以对缓蚀剂的选用提出了 二定的要 求。

( 2 ） 清洗应控制的指标 一般来说 ．水分是离心式制冷机 组冷凝蒸发系统的大敌 ，系统带点将会造成如下危害 ：

1 ）  水分侵入会引起 R川 的分解 ：

2 H 2 O + CFCL3 一一→H F + 3 HCl + C02

产生的 H F 、H CI 将腐蚀金属 ，使系统中的酸腐蚀物增加 ，造成

R I l  系统的污染 。

2 ） 水分使由 R11冷却的机组润滑油乳化和分解 ，产生的油腻淤渣使机组润滑不良  ，从而造成机组转动部件受损  。

3 ）  由于机组采用 R11冷却电动 机线圈 . R11带水还可能造成电动机绝缘线圈被击穿 。

4 ） 水分冻结可能造成 ··冰堵” 现象 ．使机组外接 计量仪表 引管堵死 。

5 ） 在水和空气的共 同作用下 ，系统内易发生 镀铜” 现 象 ，使铜管腐蚀穿孔 ，直接影响机组的使用 寿命 ：

O＋ 2 H C1 + 2Cu  一一→2CuCI  + H 2 0

Fe ＋ CuCl2、一一•FeCl2 ＋ Cu

机组运行不 久 ，润滑油即 变成酱油颜色 ，并每隔2~3d  更快 一次冷冻机油 ，压须频繁清洗过 滤网等 ，从这些现象来看．便可 部分证实上述. 危害的发生 。因此清洗后的设备有严格的残留 指标要求 ：水 小于 25 mg/ L ，酸分 （ H CI ） 小于2 mg/ L 0

同时相同的精密性还体现在 ：在设备化学清洗过程中，不容 许有二次浮锈产生 ；为维持机组的负压运行 ，清洗后不应有任何 形式的泄漏现象发 生。所 以这些都对清洗工艺的设计提出了较 高 的要求。

( 3 ）  污垢分析  据上述分析 ，形成于冷凝／蒸发系统内的污 垢 ，既有润滑油品及其反应产生的油泥类物质和高温分解产生的 职炭 ，又有 R I l 分解产生的淤渣 ，还有腐蚀引起的锈蚀物和镀 铜产物 ，因此，待清洗设备的垢样成分复杂 ．这就要对清洗配方 做出适宜的选择 c

( 4 ） 清洗流程  待清洗制冷机组的尺寸为 φ1000 x 3800mm 的卧式圆柱体设备 。由于设备 的结构只能采用横式清洗 法 ，而冷 凝／蒸发系统 内管束及附件较多 ，因此，清洗流程的走向复杂井 易出现死角 ，这样就给清洗工作带来 一定的困难 ，清洗中必须对 t艺予以认真考虑c

( 5 ）   清洗现场条件    清洗现场无任何风源 、热源 ，故清洗

和钝化过程不能施以加热和空气搅动 ；现场众多的电气线路又使 得清洗榕剂和干燥脱水溶剂不能采用石油类有机可燃溶剂 。因此 清洗剂和钝 化剂必须具备常温高效的特 点，干燥方式也需另 寻途 径。

3.  清洗试验工作

溶垢试验 从冷凝／蒸发系统 内取出的垢，外观呈黄褐 色片状物 ，厚 I. 0~2. 0mm ，从外观和质地上来看 ．似铁锈垢·． 但比水轻 ，不溶于水并浮在水面上。榕垢试验结果见表 5 - 13

由表 5-13  中可以看出 ：对垢样的 、溶解，HCJ  优 于草 酸 和 H 3 P04 ；溶解促进剂对苯二酣 、KF' 有一定的促溶作用 ，但对 ED­ TA  配方不明显 ；升温能迅速提高熔垢速度 ；所有试验均只能部 分溶解垢样 ，仅靠酸洗不能达到溶垢的目的 c

( 2 ） 榕解促进剂的优选  溶解促进剂又称为榕解活化剂  ， 是指在清洗液中加入少 量此类药剂后能迅速加快溶垢速度的物 质。

以 I OOg/ kg HCI 为 酸 洗 主剂 ，分别选 用 20g/ kg 的对苯 二 盼 、 KF' 、乙醇股和溶解促进剂 M 进行洛垢试验 ，发现各榕解 促进剂的促榕效果 依次排列为 ：促进剂 M ＞ 对苯二酣 ＞ KF ＞ 乙 醇肢。

( 3 ）  确定清洗除垢配方    经过大 量 的试验 ，确定出如下 “ 酸→碱” 二步法除垢配方 ：

I ） 酸 洗配方及 工 艺10g/ kg  HCl  + 4 g/ k g  H Cl 溶垢促 进 剂  M  + 20 g/kg有机助洗剂   K  + 2 g/ k g  LX9-00 I  . 常温 ，清洗 3～4h 。

其中有机助洗剂 K ，是在清洗过程中通过对垢巾 的油类物质 的增恪作用来进一步提高清洗效果 。LX9-00 I 是蓝星公司生产的 缓蚀剂 ，其缓蚀性能见表 5-14 。

2 ） 碱洗配方及工艺 。40g!kg 碱性电解质溶液 ＋ !Og/ kg 表面 活性剂 ＋ 5 g/ kg  H 2 02  ，常温 ，清洗 2hc

( 4 ）  钝化配方的确定   鉴于 R I  l 系统运行时对杂质的敏感 性 ，在系统内污垢全部清洗干净后必须立即进行钝化 ，以防二次 浮锈的产生 。由于清洗现场热源条件的限制 ，所选用的钝化配方 必须是常泪高效型的ο

I） 试验条件

①用 IOOg!kg  HCI 活化标准碳钢 A3  时片表面数分钟 e

②室温 F在钝化液中浸泡 l h 。

③在恒温 、恒？显箱 中观察试片生锈情况 ，记录钝化后试片维 持不锈的天数。

表 5-15  常温下不同配方对碳钢的钝化效果

从表 5 -15 中可以看出 ：

①不经钝化的活化碳钢试片很快产 生浮锈 ，而经过钝化的试 片均能保持一段时间的钝化状态 。

②钝化效果以 5 号和 6 号配方为最好 ，维持不锈时间均能达到 72d 以上；其余几种钝化液效果不如上述两种配方 。 钝化液中的 HCl 残留对钝化成膜不利 ，钝化前应严格进行水冲洗。

③因 5 号配方中有沉淀物产生 ，钝化配方选用 6 号配方。

4. 清洗的实施

( l）  清洗工序

预冲洗→酸洗→水冲洗→碱洗→水冲洗→钝化→废液处理→ 氮气吹扫→加热干燥→抽真空试压→充氮气保护 。

图 5-5 清洗工艺流程简图

( 3 ） 清洗步骤及过程控制

l） 隔离冷媒回收系统及其他与清洗无关的系统 、仪表 、排 空口，以防清洗液窜入。

2 ）  按清洗工艺流程图配制好有关清洗管线待用 。

3 ） 预冲洗过程 。将在清洗箱中配制好 5g/ kg JFC 水溶被打 人系统中 ，循环 20min ，并试漏后排人下水道 。通过加人有润湿 成分的预冲洗液 ，可冲洗掉系统内 的游离污垢和表面浮油 ，改善 系统内壁润湿性能 ，为酸洗做好准备 。

4 ） 酸洗过程 。分批在清洗箱中配制好酸洗液 ，搅拌均匀后 打人系统内进行循环清洗 。为避免设备的腐蚀 ，在清洗开始 2h 后还应补加 2g/怜 的 LX-9001 0 酸洗过程中需要同时进行总铁 、 酸度和腐蚀率的监测 c 酸度 ：30min 一次，总铁 ：30min 一次。 待酸度总铁趋于稳定后便可结束酸洗过程 ，共计酸洗时间 4 h。

5 ） 酸洗废液处理 。酸洗结束后 ，将废液打人 6m 的污水中 和箱中待处理 。

6 ） 水冲洗 。清洗残液排干后 ，用高压消防水进行 20min 的 置换 ，置换水排人下水道 。

7 ） 碱洗过程 。分批在清洗箱中配制好碱洗液 ，搅拌均匀后 打人系统内进行循环清洗 劫。确保碱洗过程中的设备安全 。每 隔 20min 进行一次 Cu/ Fe 放度的测定 。

8 ）   碱洗废液处理 。碱洗结束后将废液打入中和箱中与酸洗

废液进行中和 l 可用烧碱调节） ．调 p H 至中性后排放 。

9 ）  钝化过程 。      按比 例 配好钝化液 ，搅拌均匀后打人 系统 内．循环 2h后打人废液箱中 ．然后打开机组低排阀排空残液。

10 ） 钝化液处理 。无加 H CI 调 pH  值至 3    4 ，然后Jm 入适量 的 FeSO. · 7 H ,O ，不断搅拌 I Omi n  后 ．废j夜颜色 1±1情红色变为暗 黄色 ；再加人适量 的 Na OH 调节 p H  值至 8 左右 ，搅拌 1Omi n  J§ 废液为暗绿 色黠稠液 ，加水稀释后 即可排放。

11）  吹扫过程.    钝化结束后 ，用氮气吹扫掉系统内的水分 和清洗残液 c

12 ） 干燥过程 。用工业电热毯包 裹好机组进行温控加热 ， 同时在冷凝／蒸发系统底部辅以电炉组 加热。在此期间热源实行 二班制c 干燥终点判断 ：将变色硅胶放入冷凝 ／蒸 发系统内，通 过窗口观察硅胶颜色不变色 ，即可结束干燥 。

l 3 ）  充氮气保护 。    取出变色硅胶 ，抽真空试压后 ．即可进 行氮气保护。

5. 清洗效果评价

I）  化学清洗结束后打开设备 ，发现效果相当明显 ：原来附 在设备器壁上的 l~2 mm  厚的污垢基本清除 ，露出金属本色 ，初 步估算除垢率达 到 90% 以上。

2 ） 现场清洗的成功实施 ，解决了生产 的实际问题 ，提高了 设备的传热效率 ，确保了中央空调设备的平稳 、安全运行 ，收到 了良好的技术经济效果。