换热器清洗是保障设备高效运行、延长使用寿命的关键环节，需综合考虑设备类型、结垢成分、工艺条件及安全环保要求。以下从清洗前准备、清洗过程控制、清洗后处理及安全与环保四大维度，系统梳理注意事项：
一、清洗前准备：精准诊断，方案先行
1. 结垢成分分析
采样检测：对换热器进出口流体取样，通过化学滴定、XRF（X射线荧光光谱）或SEM-EDS（扫描电镜+能谱）分析结垢成分（如碳酸钙、氧化铁、生物黏泥等）。
案例：某化工厂换热器因循环水含高浓度Ca²⁺和Mg²⁺，结垢以碳酸钙为主，采用盐酸清洗；而某炼油厂换热器结垢含大量氧化铁，需选用柠檬酸+还原剂清洗。
2. 设备状态评估
泄漏检查：通过气密性试验或涡流检测确认换热器无泄漏，避免清洗液进入工艺系统。
材质兼容性：确认换热器材质（如碳钢、不锈钢、铜合金），避免清洗剂腐蚀设备。例如，盐酸对碳钢腐蚀速率高达10mm/a，需添加缓蚀剂（如Lan-826）。
3. 清洗方案制定
清洗剂选择：
无机酸：盐酸（碳酸钙垢）、硝酸（氧化铁垢，需控制浓度＜10%）。
有机酸：柠檬酸（氧化铁垢，缓蚀性好）、氨基磺酸（低温高效）。
螯合剂：EDTA（复杂垢层，需高温高压）。
生物酶：针对生物黏泥（食品、制药行业）。
工艺参数：确定清洗液浓度（5%-15%）、温度（40-80℃）、流速（0.5-2m/s）及循环时间（8-24h）。
二、清洗过程控制：动态监测，精准调控
1. 循环系统搭建
隔离工艺系统：关闭换热器进出口阀门，连接临时循环泵、储液罐及流量计，确保清洗液单向循环。
流量控制：通过调节泵频率或阀门开度，使清洗液流速达到设计值的1.2-1.5倍，增强冲刷效果。
2. 动态监测与调整
pH值监测：每30分钟检测一次清洗液pH值，若碳酸钙垢清洗时pH值回升至3以上，需补充酸液。
腐蚀速率监测：采用失重法挂片（如A3钢、304不锈钢）实时监测腐蚀速率，要求≤3g/(m²·h)。
垢层溶解判断：观察清洗液浊度变化，当浊度趋于稳定且进出口压差恢复至初始值时，可判定清洗完成。
3. 关键参数控制
温度管理：有机酸清洗温度≤60℃，避免分解；高温清洗（如螯合剂）需采用换热器夹套加热。
压力控制：循环压力≤0.3MPa，避免换热管变形；高压水射流清洗时，压力需根据垢层厚度调整（50-200MPa）。
三、清洗后处理：彻底中和，防止返垢
1. 清洗液中和
碱液中和：向废液中缓慢加入NaOH或Na₂CO₃，调节pH至6-9，静置沉淀后分离上清液。
重金属处理：若废液含Cr⁶⁺、Ni²⁺等，需加入Na₂S₂O₃或FeSO₄还原沉淀，达标后排放。
2. 设备冲洗与钝化
水冲洗：用去离子水冲洗换热器至出水电导率≤50μS/cm，避免残留清洗剂腐蚀设备。
钝化处理：对不锈钢换热器，采用0.5%-1%硝酸+0.1%亚硝酸钠溶液循环2h，形成致密氧化膜。
3. 效果验证
压差测试：清洗后进出口压差应≤设计值的1.1倍。
内窥镜检查：通过柔性内窥镜观察换热管内壁，确认无残留垢层或腐蚀坑。
四、安全与环保：严控风险，合规处置
1. 安全防护
人员防护：操作人员需佩戴防酸碱服、防毒面具及耐酸手套，避免清洗液飞溅。
应急预案：配备NaHCO₃溶液中和泄漏酸液，设置应急冲洗装置。
2. 废液处理
分类收集：酸洗废液与钝化废液分开储存，避免交叉反应。
合规处置：委托有资质的危废处理单位处置，或通过蒸发结晶回收酸液（如MVR蒸发器）。
3. 环保要求
废气处理：酸洗过程中产生的HCl、NOx等废气需经碱液喷淋塔吸收后排放。
噪声控制：高压水射流清洗时，噪声≥85dB(A)，需设置隔音屏障或消声器。
五、结论与建议
1. 动态优化清洗方案：根据结垢类型、设备材质及工艺条件，选择“一机一策”的清洗方案，避免盲目套用经验数据。
2. 强化过程监控：通过pH、腐蚀速率、浊度等参数的实时监测，实现清洗过程的精准控制，避免过洗或欠洗。
3. 注重环保与安全：优先选用低腐蚀、易降解的清洗剂，完善废液处理流程，确保清洗过程符合环保法规要求。
通过系统化的清洗管理，可显著提升换热器传热效率（通常可恢复至设计值的85%-95%），降低能耗10%-30%，延长设备寿命2-3倍。
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