Nồi hơi công nghiệp đóng vai trò vô cùng quan trọng trong nhiều ngành sản xuất, cung cấp nguồn nhiệt và hơi nước cần thiết cho các quy trình sản xuất. Bài viết này sẽ giải thích tầm quan trọng của việc vệ sinh nồi hơi, những lợi ích mà nó mang lại cũng như trình bày chi tiết quy trình vệ sinh nồi hơi công nghiệp một cách khoa học và hiệu quả.
Bài viết liên quan: Vệ sinh nồi hơi đúng cách và những điều cần lưu ý
1. Tác hại khi không vệ sinh nồi hơi công nghiệp định kỳ
1.1 Lãng phí nhiều nhiên liệu
Độ dẫn nhiệt của cáu cặn chỉ bằng một phần mười vật liệu thép. Nếu để cáu cặn bám lên bề mặt, khi nồi hơi hoạt động, chúng sẽ cản trở sự truyền nhiệt. Điều này buộc nồi hơi phải hoạt động ở nhiệt độ cao hơn để duy trì công suất, dẫn đến lãng phí nhiên liệu đáng kể.
Nghiên cứu cho thấy, cứ mỗi 1mm cặn hình thành, lượng nhiên liệu tiêu thụ có thể tăng từ 5-13%. Khi lớp cặn dày lên 2mm và 3mm, con số này lần lượt tăng lên 13-18% và 18-26%. Không chỉ tiêu tốn nhiều nhiên liệu hơn, việc vận hành nồi hơi ở nhiệt độ cao còn làm giảm tuổi thọ của thiết bị và tăng nguy cơ xảy ra sự cố.
1.2 Dễ bị cháy thép tấm và ống do quá nóng
Cặn bám hình thành trên bề mặt trao đổi nhiệt của nồi hơi dẫn đến hiện tượng quá nhiệt nghiêm trọng, tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ. Lớp cặn này hoạt động như một lớp cách nhiệt, làm giảm đáng kể khả năng truyền nhiệt từ nguồn nhiệt đến môi chất làm lạnh.
Khi đó, để duy trì công suất hoạt động, nhiệt độ của buồng đốt phải tăng lên đáng kể. Điều này gây ra sự gia tăng nhiệt độ cục bộ tại các vị trí có cặn bám, làm giảm độ bền của vật liệu. Đặc biệt là các ống dẫn nhiệt, dẫn đến biến dạng, nứt vỡ và thậm chí là cháy.
Các nghiên cứu cho thấy, chỉ với một lớp cặn dày 1mm. Nhiệt độ tại bề mặt tiếp xúc giữa cặn và ống có thể tăng lên tới 140°C so với điều kiện không có cặn. Vượt quá ngưỡng cho phép của vật liệu và gây ra hậu quả nghiêm trọng.
1.3 Tăng chi phí bảo trì và rút ngắn tuổi thọ
Cặn bám bên trong nồi hơi không chỉ làm tăng chi phí bảo trì, rút ngắn tuổi thọ của thiết bị. Nó còn tiềm ẩn nguy cơ gây ra các sự cố nghiêm trọng, đe dọa an toàn. Các thống kê cho thấy, cặn bám là nguyên nhân gây ra khoảng một phần ba số vụ tai nạn liên quan đến nồi hơi và con số này có xu hướng tăng lên. Không chỉ gây hư hỏng thiết bị mà còn gây nguy hiểm cho công nhân.
Do đó, khi kiểm soát chất lượng nước cấp, cần kiểm soát chặt chẽ lượng nước trong nồi hơi theo tiêu chuẩn đặt ra. Trong quá trình vận hành, cần ngăn ngừa và xử lý cáu cặn kịp thời. Để giải quyết các vấn đề trên, phương pháp khoa học nhất là vệ sinh nồi hơi công nghiệp thường xuyên và toàn diện.
Xem thêm: Vệ sinh nồi hơi công nghiệp bằng hóa chất
2. Chuẩn bị trước khi vệ sinh nồi hơi công nghiệp
Trước khi tiến hành vệ sinh nồi hơi công nghiệp, bắt buộc phải chuẩn bị kỹ lưỡng để đảm bảo an toàn. Các công đoạn chuẩn bị bao gồm:
2.1 Đánh giá tình trạng nồi hơi
Tiến hành kiểm tra kỹ lưỡng cấu trúc, vật liệu và các bộ phận bên trong nồi hơi để xác định loại cặn bám, mức độ ăn mòn và các hư hỏng khác. Dựa trên kết quả kiểm tra, phương pháp làm sạch phù hợp sẽ được lựa chọn và các biện pháp an toàn cần thiết được xây dựng.
2.2 Phân tích loại cặn
Lấy mẫu cặn từ các vị trí khác nhau trong nồi hơi để phân tích thành phần. Việc xác định loại cặn sẽ giúp lựa chọn hóa chất tẩy rửa phù hợp và hiệu quả.
2.3 Lập kế hoạch vệ sinh nồi hơi công nghiệp
Dựa trên kết quả kiểm tra và phân tích, một kế hoạch vệ sinh chi tiết cần được lập ra. Kế hoạch này bao gồm:
- Thông tin chi tiết về nồi hơi: loại, kích thước, lịch sử bảo dưỡng.
- Tình trạng hư hỏng và mức độ ăn mòn của nồi hơi.
- Phương pháp làm sạch cụ thể, bao gồm hóa chất sử dụng, nồng độ, thời gian ngâm và các biện pháp an toàn.
- Sơ đồ hệ thống làm sạch.
- Quy trình xử lý chất thải sau khi làm sạch.
- Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng sau khi làm sạch.
2.4 Chuẩn bị hóa chất và thiết bị vệ sinh nồi hơi công nghiệp
Kiểm tra chất lượng của các loại hóa chất tẩy rửa và chất ức chế ăn mòn. Chuẩn bị đầy đủ các thiết bị bảo hộ lao động và dụng cụ làm sạch.
3. Quy trình làm sạch và vệ sinh nồi hơi công nghiệp
Nồi hơi công nghiệp là thiết bị cung cấp hơi nước và nước nóng cho các hoạt động công nghiệp hoặc sinh hoạt. Nó thường có áp suất làm việc tối đa ≤ 2.5MPa.
3.1 Điều kiện vệ sinh nồi hơi công nghiệp bằng hóa chất
Quy trình vệ sinh nồi hơi công nghiệp bằng hóa chất bao gồm quá trình rửa kiềm hoặc tẩy axit. Khi nồi hơi xuất hiện cáu cặn, cần tiến hành vệ sinh kịp thời. Những phương pháp tẩy rửa phải tuân thủ một trong các điều kiện sau. Đồng thời, khoảng thời gian giữa mỗi lần vệ sinh bằng axit không được dưới hai năm.
- Nồi hơi có diện tích bề mặt gia nhiệt lớn hơn 80×10^-2 và độ dày của lớp cặn bám đạt hoặc vượt mức quy định sau. Đối với nồi hơi không có bộ quá nhiệt: LMM, với nồi hơi có bộ quá nhiệt: 0,5mm, và đối với nồi hơi nước nóng: LMM.
- Bề mặt gia nhiệt của nồi hơi bị ăn mòn nghiêm trọng.
3.2 Quy trình làm sạch hóa chất:
3.2.1 Các giai đoạn của quy trình vệ sinh hóa học
Các giai đoạn của quy trình vệ sinh hóa học bao gồm: chuyển đổi kiềm sôi, rửa bằng nước, ngâm sau khi tẩy, rửa, và thụ động. Một số bước như chuyển đổi kiềm sôi và rửa có thể được bỏ qua tùy theo điều kiện cụ thể.
3.2.2 Loại bỏ bụi bẩn
Trước khi tiến hành vệ sinh nồi hơi công nghiệp bằng hóa chất. Cần loại bỏ cặn bã và bụi bẩn tích tụ trong nồi. Nếu có đường ống bị tắc, cần cố gắng thông thoáng trước.
3.2.3 Quá trình chuyển đổi kiềm sôi cáu cặn sunfat
- Dựa trên độ dày và thành phần của cặn, cần thêm dung dịch hỗn hợp natri cacbonat và trisodium phosphate vào nồi hơi. Sao cho nồng độ dung dịch trong nước nồi đạt mức Na2CO3: (0,3-0,6)x10^-2, Na3PO4·12H2O: (0,5-1,0)x10^-2. Tương đương với nồng độ P043 1250-2500 mg/l.
- Tăng áp suất nồi hơi từ từ, đạt một nửa áp suất làm việc định mức trong vòng 5 giờ. Sau đó duy trì ở mức này trong 36-48 giờ. Nếu lớp cặn quá dày, thời gian đun sôi kiềm nên được kéo dài phù hợp.
- Trong quá trình đun sôi, cần thường xuyên lấy mẫu và phân tích. Khi độ kiềm của nước lò hơi giảm dưới 45 mmol/l và nồng độ P043 dưới 1000 mg/l. Cần bổ sung natri cacbonat và trisodium phosphate thích hợp.
- Sau khi hoàn tất quá trình chuyển đổi kiềm sôi, dung dịch kiềm phải được xả hết và rửa bằng nước sạch cho đến khi pH của nước thải nhỏ hơn 9.
4. Kết luận
Vệ sinh nồi hơi công nghiệp là một hoạt động bảo dưỡng thiết yếu nhằm đảm bảo hiệu suất, tuổi thọ và an toàn của thiết bị. Ngoài giảm thiểu chi phí nhiên liệu, ngăn ngừa các sự cố nghiêm trọng còn giúp đảm bảo hoạt động liên tục của nhà máy. Để đạt được hiệu quả tốt nhất, công tác vệ sinh và bảo dưỡng nồi hơi nên được thực hiện định kỳ và tuân thủ đúng quy trình kỹ thuật.
