Способ очистки и пассивации внутренней поверхности труб с последовательным воздействием химического реагента и парокислородной смеси

Авторы патента:

F28G9/00 - Очистка смыванием или промыванием, например химическими растворителями (устройства с использованием струи жидкости, газа или пара для удаления отложений F28G 1/16,F28G 3/16)

B08B9/027 - чистка внутренних поверхностей; удаление пробок

B08B3/08 - жидкостью, обладающей химическим или растворяющим действием (соответствующие жидкости см. в соответствующих классах)

B08B2230/01 - Чистка

Владельцы патента RU 2704169:

Общество с ограниченной ответственностью "Башкирская генерирующая компания" (ООО "БГК") (RU)

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для очистки внутренней поверхности труб тепловых электростанций (ТЭС) от отложений и для последующей пассивации этой поверхности. Получают первую чистящую среду путем введения гидроксида натрия в горячую воду до достижения концентрации в воде 2,0÷2,2 мас.%. Осуществляют очистку внутренней поверхности труб первой чистящей средой с последующей промывкой внутренней поверхности труб обессоленной водой. Получают вторую чистящую среду путем последовательного введения в горячую воду и перемешивания следующих компонентов: O(СН₂-СН₂-O)_nСН₂-СН₂-ОН), где n=7÷9, до достижения концентрации в растворе 0,10÷0,12 мас.%; 2-меркаптобензотиазола до достижения концентрации в растворе 0,020÷0,022 мас.%; динатриевой соли этилендиамин тетрауксусной кислоты до достижения концентрации в растворе 1,5÷1,7 мас.%; и лимонной кислоты до достижения концентрации в растворе 1,5÷1,7 мас.%. Осуществляют очистку внутренней поверхности труб второй чистящей средой с последующей промывкой внутренней поверхности труб обессоленной водой. Проводят парокислородную пассивацию внутренней поверхности труб с дозированием в пар кислорода с концентрацией 2,0÷2,2 г/дм³. Технический результат: обеспечение возможности очистки внутренней поверхности труб от нефтепродуктов, повышение чистящей способности химического реагента и повышение эффективности пассивации обрабатываемой поверхности. 1 табл.

Область техники

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для очистки внутренней поверхности труб тепловых электростанций (ТЭС) от отложений различного химического состава, в том числе нефтепродуктов, и для последующей пассивации этой поверхности.

Уровень техники

Отложения на внутренней поверхности труб в виде продуктов атмосферной коррозии сталей образуются в процессе изготовления, транспортировки, хранения и монтажа этих труб. Отложения в виде окислов железа, фосфатов кальция, нефтепродуктов и др. могут образовываться и в эксплуатационный период вследствие наличия примесей в среде, протекающей в трубах, а также в результате высоких тепловых нагрузок поверхностей нагрева.

Известен принятый в качестве прототипа патентуемого изобретения способ очистки и пассивации внутренней поверхности труб путем их обработки в выделенном контуре горячей чистящей средой на водной основе с введенным в нее химическим реагентом, в качестве которого используют водный раствор динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты. При этом в качестве указанной горячей среды используют котельную воду при температуре 90÷100°С, водный раствор указанного химического реагента вводят в нее в течение 40÷80 мин до достижения его концентрации в котельной воде 1,0÷1,2 мас. % при рН=5,0÷6,0. Затем производят доочистку и пассивацию внутренней поверхности котельных труб путем перехода на работу котла в пусковом режиме с повышением давления и температуры котловой воды при рН=8,8÷9,3 соответственно до 3,0÷25,0 МПа и 150÷420°С с дозированием в котловую воду кислорода с концентрацией 1,8÷2,2 г/дм³ в течение 9÷12 часов с постепенным выводом в течение 40÷80 мин указанного химического реагента из обрабатываемого контура (RU 2525036 С1, опубл. 10.08.2014 [1]).

К недостаткам известного из [1] способа следует отнести: невозможность обеспечения очистки внутренней поверхности труб от нефтепродуктов, недостаточную чистящую способность химического реагента и, как следствие, недостаточную эффективность пассивации внутренней поверхности труб после ее очистки.

Раскрытие изобретения

Задачей, на решение которой направлено патентуемое изобретение, является повышение эффективности очистки внутренней поверхности труб с обеспечением пассивации обрабатываемых поверхностей, а техническим результатом - обеспечение возможности очистки внутренней поверхности труб от нефтепродуктов, повышение чистящей способности химического реагента и повышение эффективности пассивации обрабатываемой поверхности.

Решение указанной задачи путем достижения указанного технического результата, обеспечивается тем, что способ очистки и пассивации внутренней поверхности труб, содержит последовательные этапы, на которых:

- получают первую чистящую среду путем введения гидроксида натрия в горячую воду при температуре 90÷100°С в течение 60÷90 мин до достижения концентрации в воде 2,0÷2,2 мас. % при рН=12,0÷12,5;

- осуществляют очистку внутренней поверхности труб первой чистящей средой в течение 4÷8 часов с последующей промывкой внутренней поверхности труб обессоленной водой;

- получают вторую чистящую среду путем последовательного введения в горячую воду и перемешивания в течение 2÷3 часов при температуре 80÷100°С и при рН=7,0÷8,5 следующих компонентов: ингибитора коррозии ОП-7 (химическая формула ОП-7: O(СН₂-СН₂-O)_nCH₂-СН₂-ОН, где n=7÷9) до достижения концентрации в растворе 0,10÷0,12 мас. %; каптакса (2-меркаптобензотиазола) до достижения концентрации в растворе 0,020÷0,022 мас. %; динатриевой соли этилендиамин тетрауксусной кислоты до достижения концентрации в растворе 1,5÷1,7 мас. %; и лимонной кислоты до достижения концентрации в растворе 1,5÷1,7 мас. % и рН=3,0÷3,5;

- осуществляют очистку внутренней поверхности труб второй чистящей средой в течение 6÷8 часов с последующей промывкой внутренней поверхности труб обессоленной водой;

- проводят парокислородную пассивацию внутренней поверхности труб с дозированием в пар кислорода с концентрацией 2,0÷2,2 г/дм³ при температуре пара 240÷260°С, при давлении пара 1,5÷1,6 МПа и при рН=7,5÷9,0 в течение 8÷12 часов.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков патентуемого изобретения и достигаемым техническим результатом заключается в следующем:

- получение первой чистящей среды путем введения водного раствора гидроксида натрия в горячую воду при температуре 90÷100°С в течение 60÷90 мин. до достижения концентрации в воде 2,0÷2,2 мас. % при рН=12,0÷12,5; и осуществление очистки внутренней поверхности труб первой чистящей средой в течение 4÷8 часов с последующей промывкой внутренней поверхности труб обессоленной водой обеспечивает очистку внутренней поверхности труб от нефтепродуктов;

- получение второй чистящей среды путем последовательного введения в горячую воду и перемешивания в течение 2÷3 часов при температуре 80÷100°С и при рН=7,0÷8,5 следующих компонентов: O(СН₂-СН₂-O)_nCH₂-СН₂-ОН, где n=7÷9, до достижения концентрации в растворе 0,10÷0,12 мас. %; 2-меркаптобензотиазола до достижения концентрации в растворе 0,020÷0,022 мас. %; динатриевой соли этилендиамин тетрауксусной кислоты до достижения концентрации в растворе 1,5÷1,7 мас. %; лимонной кислоты до достижения концентрации в растворе 1,5÷1,7 мас. % и рН=3,0÷3,5; и осуществление очистки внутренней поверхности труб второй чистящей средой в течение 6÷8 часов обеспечивает повышение чистящей способности химического реагента;

- последующее после очистки внутренней поверхности труб первой и второй чистящими средами с последующими промывками внутренней поверхности труб обессоленной водой в течение 4÷8 часов и 6÷8 часов соответственно проведение парокислородной пассивации внутренней поверхности труб с дозированием в пар кислорода с концентрацией 2,0÷2,2 г/дм³ при температуре пара 240÷260°С, при давлении пара 1,5÷1,6 МПа и при рН=7,5÷9,0 в течение 8÷12 часов обеспечивает повышение эффективности пассивации обрабатываемой поверхности.

Осуществление изобретения

В рабочем узле для приготовления первой чистящей среды вводили гидроксид натрия в горячую воду при температуре 90÷100°С в течение 60÷90 мин. до достижения концентрации в воде 2,0÷2,2 мас. % при рН=12,0÷12,5. После чего проводили очистку внутренней поверхности труб первой чистящей средой в течение 4÷8 часов с последующей промывкой внутренней поверхности труб обессоленной водой.

В рабочем узле для приготовления второй чистящей среды последовательно вводили в горячую воду и перемешивали в течение 2÷3 часов при температуре 80÷100°С и при рН=7,0÷8,5 следующие компоненты: O(СН₂-СН₂-O)_nCH₂-СН₂-ОН, где n=7÷9, до достижения концентрации в растворе 0,10÷0,12 мас. %; 2-меркаптобензотиазол до достижения концентрации в растворе 0,020÷0,022 мас. %; динатриевую соль этилендиамин тетрауксусной кислоты до достижения концентрации в растворе 1,5÷1,7 мас. %; и лимонную кислоту до достижения концентрации в растворе 1,5÷1,7 мас. % и рН=3,0÷3,5. После чего проводили очистку внутренней поверхности труб второй чистящей средой в течение 6÷8 часов с последующей промывкой внутренней поверхности труб обессоленной водой.

После проведения очистки внутренней поверхности труб первой и второй чистящими средами проводили парокислородную пассивацию внутренней поверхности труб с дозированием в пар кислорода с концентрацией 2,0÷2,2 г/дм³ при температуре пара 240÷260°С, при давлении пара 1,5÷1,6 МПа и при pH=7,5÷9,0 в течение 8÷12 часов.

Результаты проведения экспериментов на рабочем стенде для минимальных и максимальных значений рабочих параметров представлены в таблице 1.

Таким образом, как видно из таблицы 1, способ согласно патентуемому изобретению по сравнению с прототипом [1] обеспечивает более высокую степень очистки внутренней поверхности труб и уменьшение коррозии металла. Более высокая степень очистки достигается за счет последовательного применения чистящих сред для очистки внутренней поверхности труб: водного раствора гидроксида натрия для очистки от нефтепродуктов; и раствора ОП-7, каптакса, динатриевой соли этилендиамин тетрауксусной кислоты и лимонной кислоты для очистки от образовавшихся в процессе эксплуатации оборудования отложений различного химического состава, в том числе продуктов коррозии и нефтепродуктов. Последующая после очистки вышеуказанными чистящими средами и промывки обессоленной водой внутренней поверхности труб парокислородная пассивация, в результате которой на внутренней поверхности труб образуется коррозионно-стойкая защитная пленка, обеспечивает более высокую эффективность предохранения металла от коррозии во время его дальнейшей эксплуатации и останове на ремонт или в резерв по сравнению с прототипом [1].

Промышленная применимость

Патентуемое изобретение отвечает условию «промышленная применимость». Сущность технического решения раскрыта в формуле, описании и таблице достаточно ясно для понимания и промышленной реализации соответствующими специалистами, а используемые средства просты и доступны для промышленной реализации в области теплоэнергетики.

Способ очистки и пассивации внутренней поверхности труб, отличающийся тем, что содержит последовательные этапы, на которых:

- получают вторую чистящую среду путем последовательного введения в горячую воду и перемешивания в течение 2÷3 часов при температуре 80÷100°С и при рН=7,0÷8,5 следующих компонентов: O(СН₂-СН₂-O)_nCH₂-СН₂-ОН), где n=7÷9, до достижения концентрации в растворе 0,10÷0,12 мас.%; 2-меркаптобензотиазола до достижения концентрации в растворе 0,020÷0,022 мас.%; динатриевой соли этилендиамин тетрауксусной кислоты до достижения концентрации в растворе 1,5÷1,7 мас.%; и лимонной кислоты до достижения концентрации в растворе 1,5÷1,7 мас.% и рН=3,0÷3,5;

Изобретение относится к области очистки поверхности от отложений различной природы, а именно к средствам для очистки металлических, керамических поверхностей промышленного оборудования в виде раствора и может быть использовано для удаления таких отложений, как окислы металлов, карбонатные и солевые отложения, асфальтосмолопарафиновые и отложения нефтяной природы, отложения органической и биологической природы.

Способ промывки форсунок газотурбинного двигателя дг-90л2.1 // 2696525

Изобретение относится к способу промывки форсунок газотурбинного двигателя ДГ-90Л2.1. Задачей изобретения является повышение эффективности планово-предупредительных ремонтов газотурбинных двигателей ДГ-90Л2.1.

Способ восстановления латунных кожухотрубных теплообменников // 2686251

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки теплоэнергетического оборудования, где в качестве теплоносителя используется вода, в том числе полностью забитых и не пригодных к эксплуатации кожухотрубных теплообменников от отложений, представленных на 80-90% карбонатами кальция и магния разных модификаций (кальцит, арагонит) любой плотности.

Горизонтальная лопастная сушилка // 2680769

Настоящее изобретение относится к горизонтальной лопастной сушилке, применяемой для обычной или вакуумной сушки пропитанных жидкостью материалов, которые в процессе изготовления находятся в форме смесей сухих порошковых смесей или гранулятов и которые пропитаны жидкостью и смешаны (обычно с растворителями) согласно технологическим требованиям.

Способ промывки системы водяного отопления, оборудованной емкостными отопительными приборами // 2674103

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при эксплуатации теплообменников системы водяного отопления многоэтажных зданий. Сущность изобретения заключается в том, что способ промывки системы отопления, осуществляемый без ее разборки, включает в себя подачу под давлением промывочной воды и сжатого воздуха в магистрали, стояки, подводки и емкостные отопительные приборы, при этом подача промывочной воды, сжатого воздуха осуществляется с одной стороны радиатора, а слив загрязненной жидкости - с противоположной стороны.

Способ механохимического удаления накипных отложений // 2656334

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки от накипи внутренних поверхностей нагрева или теплообмена водогрейных и паровых котлов, нагревательных элементов и внутренних поверхностей чайников, систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания.

Способ очистки трубок конденсаторной установки турбоагрегата от биологических загрязнений // 2642994

Изобретение относится к области теплоэнергетики, касается, в частности, эксплуатации теплоэнергетического оборудования и может быть использовано в системе циркуляционного водоснабжения турбин для очистки трубок конденсаторной установки турбоагрегата от биологических загрязнений.

Способ очистки внутренней поверхности котла // 2640134

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при эксплуатационной очистке внутренних поверхностей водогрейных и паровых котлов малого и среднего давления не более 15 атм от отложений, в том числе высокотемпературных силикатов, фосфатов кальция и магния и нерастворимых, либо труднорастворимых в минеральных кислотах.

Раствор для удаления отложений различной природы // 2639433

Изобретение относится к области очистки отложений различной природы, а именно к средствам для очистки металлических, стеклянных, керамических поверхностей промышленного оборудования и может быть использовано для удаления таких отложений, как оксиды металлов, карбонатные и солевые отложения, асфальтосмолопарафиновые и отложения нефтяной природы, отложения органической и биологической природы.

Способ парогазовой очистки стальных изделий // 2625608

Изобретение относится к способам очистки от отложений стальных изделий, например труб парогенераторов и иных теплообменных аппаратов, в том числе из сталей аустенитного класса, и может быть использовано в атомной, энергетической, машиностроительной, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Устройство проведения чистки внутренней поверхности нефтетруб // 2702433

Изобретение относится к области очистки труб от внутренних отложений. Устройство содержит корпус, механически связанный со статором электродвигателя, входной шестеренчатый вал, механически связанный с ротором электродвигателя.

Способ очистки насосно-компрессорных труб и устройство для его осуществления // 2700029

Изобретение относится к технике механической очистки и дезактивации внутренней поверхности труб и может быть использовано в нефтегазовой промышленности для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО), загрязненных природными радионуклидами (ПРН), из внутренней полости отдельно взятых и выведенных из эксплуатации, находящихся на временном хранении нефтегазовых насосно-компрессорных труб.

Способ очистки трубопроводов гидравлических систем от масляных и эксплуатационных загрязнений сверхкритическим диоксидом углерода // 2699628

Заявленный способ относится к способам очистки с помощью жидкости, может применяться в различных областях промышленности для очистки трубопроводов от масляных и эксплуатационных загрязнений.

Комбинированный способ очистки внутренней поверхности технологических трубопроводов нефтеперекачивающих станций при подготовке к перекачке светлых нефтепродуктов // 2699618

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, а именно к способам очистки внутренней поверхности технологических трубопроводов. Согласно способу освобождают технологические трубопроводы от нефти и/или нефтепродуктов, разделяют каждый из технологических трубопроводов на участки для проведения гидродинамической очистки и на участки для проведения химической очистки, проводят одновременно гидродинамическую и химическую очистку разделенных участков технологических трубопроводов.

Способ гидродинамической очистки внутренней поверхности технологических трубопроводов нефте- и нефтепродуктоперекачивающих станций // 2689629

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, а именно к способам очистки внутренней поверхности технологических трубопроводов объектов магистрального трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) для восстановления нормативного проходного сечения труб, внутритрубного контроля вновь построенных технологических трубопроводов после завершения строительно-монтажных работ (СМР), оценки состояния эксплуатируемых трубопроводов и степени их загрязненности и оценки качества выполненной очистки.

Устройство для очистки внутренних поверхностей // 2676071

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к устройствам для очистки фильтров скважин, поверхностей трубопроводов и сложных фигурных внутренних поверхностей различных деталей и оборудования.

Устройство акустического излучателя для регулярной очистки скважинного фильтра // 2672074

Изобретение относится к методам восстановления производительности буровых скважин и устройствам очистки забойных сетчатых фильтров без демонтажа водоподъемного оборудования.

Система для удаления отложений внутри трубы или трубопровода и соответствующий способ // 2661174

Группа изобретений относится к удалению отложений на внутренних и наружных стенках труб. Установка (1) для обработки текучей среды содержит по меньшей мере один охлаждающий трубопровод (2), средства охлаждения, предназначенные для охлаждения текучей среды по меньшей мере в одном охлаждающем трубопроводе (2) на участке охлаждения до температуры, равной или близкой к температуре (Тмор) среды вокруг охлаждающего трубопровода (2), и по меньшей мере одну тележку (9), расположенную на внешнем периметре по меньшей мере одного охлаждающего трубопровода (2) или вблизи него.

Способ восстановления наружной и внутренней поверхностей стальных труб, не имеющих внутренней изоляции // 2648064

Изобретение касается восстановления наружной и внутренней поверхностей стальных труб, не имеющих внутренней изоляции и демонтированных из магистральных трубопроводов (паро-, газо-, нефте-, водопроводов).

Механизм депарафинизации скважин автоматический // 2645049

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб.

Способ очистки щебня при ликвидации разливов нефтепродуктов на предприятиях железнодорожной отрасли, а также аварий и разливов нефтепродуктов на тракционных путях общего пользования // 2700529

Изобретение относится к способам очистки балластного слоя железнодорожного пути от загрязнений нефтепродуктами. Щебень балластного слоя помещают в барабанную мойку и подают водный раствор реагента-деструктора.