浓度配低了,垢洗不净、酸液提前失效;配高了,金属腐蚀加剧、废液处理量翻倍。科学做法是"以垢定量":先算清设备里有多少垢,再按化学反应计量比折算需要多少药,最后换算成循环水里的质量分数。
已知:某列管式换热器换热面积 100㎡,垢层平均厚度 1.5mm,垢型为碳酸钙水垢,系统循环水量 10m³。
第 1 步:垢体积 = 100㎡ × 0.0015m = 0.15m³ = 150,000cm³;碳酸钙致密垢密度约 2.0g/cm³(行业经验值)→ 垢量 = 150,000 × 2.0 = 300 kg。
第 2 步:反应式 2HCl + CaCO₃ → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O。CaCO₃ 摩尔质量 100g/mol,HCl 为 36.5g/mol,摩尔比 2:1 → 每 100g 垢需 73g 纯 HCl → 300kg 垢需纯 HCl = 300 × 0.73 = 219 kg。
第 3 步:加 30% 余量 → 实际纯 HCl = 219 × 1.3 ≈ 285 kg;若用 31% 工业盐酸,则需 285 ÷ 0.31 ≈ 920 kg。
第 4 步:质量分数浓度 = 285 ÷ 10,000kg(循环水)× 100% ≈ 2.85%,落在 3%~5% 盐酸常规区间内(略低可取中值补加)。
第 5 步:取垢样配同浓度药液小试,2~4 小时观察溶解率与挂片腐蚀,确认后实施。
氨基磺酸与碳酸钙的摩尔比同为 2:1(氨基磺酸摩尔质量约 97g/mol,每 100g 垢需约 194g 氨基磺酸),换算方法完全一致。
| 项目 | 经验取值(行业经验值) |
|---|---|
| 碳酸钙致密垢密度 | 约 2.7 g/cm³ |
| 疏松水垢/锈垢密度 | 1.5~2.0 g/cm³ |
| 油焦质垢密度 | 1.0~1.3 g/cm³ |
| 药剂余量系数 | 1.2~1.3(首次取 1.3) |
| 盐酸常规浓度 | 3%~5% |
五步:估算垢物总量(垢厚×面积×垢密度)→按化学反应计量比折算最小药量→加20%~30%余量→除以系统循环水量得质量分数浓度→用小样溶解试验验证。
药剂利用率不可能是100%:部分酸液被金属表面消耗、被杂质缓冲,循环系统还有死角。加20%~30%余量(行业经验值)保证清洗终点酸液仍有活性;首次清洗建议取上限。
碳酸钙致密垢约2.7 g/cm³,疏松水垢和锈垢约1.5~2.0 g/cm³,油焦质垢约1.0~1.3 g/cm³(行业经验值)。估算时按垢型取值,误差可通过余量吸收。
取代表性垢样放入按计算浓度配好的药液中,观察溶解速度和起泡情况,2~4小时称重测失重,除垢率不足时调整浓度或酸种。小试验证通过后才在设备上实施。
浓度过高会加剧金属基材腐蚀,缓蚀剂可能来不及成膜;同时产生过量酸雾、废液中和量增大。浓度以刚好满足除垢需求为宜,配合缓蚀剂和温度控制使用。
本文所述清洗工艺及验收指标依据 GB/T 25146-2010《工业设备化学清洗质量验收规范》 执行,具体参数以垢样分析及现场工况确定。
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丹阳市蓝星防腐清洗有限公司 · CICA成员 · 25年专注工业设备清洗
免费垢样分析 · 药剂用量与浓度计算 · 江苏省丹阳市丹北镇埤城洪家埭98号
先在线自查,不必先联系任何人——设备的结垢程度用设备结垢风险诊断器判断是否已到清洗临界点,下一次清洗时间用设备清洗周期智能评估器推算,费用区间用清洗费用测算估算;具体服务见 化学清洗服务。
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