循环水系统物料泄漏判断方法的研究探讨

循环水系统物料泄漏判断方法的研究探讨

李新

中韩(武汉)石油化工有限公司430082

摘要：对于石油炼化行业来说，循环水物料泄漏是一个普遍存在的问题。如果没有及时发现，对整个循环水系统会造成严重的影响。因此，在发生大量泄漏前能及时发现并处理，对保持循环水系统水质稳定有十分重要的作用。在日常水质监测指标正常的情况下，通过监测换热器挂片分析实验，对循环水系统出现大量物料泄漏前的判断有一定的指导意义。

关键词：循环水；物料泄漏；微量

石化行业中物料泄漏是循环水系统最严重的污染原因之一，对水质的影响也最大。一旦出现物料泄漏，浊度、COD、生物粘泥、含油量等指标会大幅上升，加速水质恶化，严重影响正常生产活动的进行。为了尽快恢复水质，需要用大量新鲜水进行置换，并投加水质稳定剂，这样既造成环境污染，又加增加了企业的生产成本[1]。循环水系统发生泄漏，一般都是从微量泄漏到泄漏量逐渐增大的过程。因此，在循环水系统出现微量泄漏时能及时发现并处理就显得尤为重要。下面是某石化公司第三循环水场通过一段时间的分析研究，总结出循环水系统在发生微量泄漏时可供参考的判断依据，对装置换热器快速查漏，保持循环水水质稳定都有积极的作用。

第三循环水场设计规模为63000m3/h，系统容积20000m3，主要为聚丙烯、聚乙烯，丁二烯、芳烃抽提等装置提供循环水，水处理剂采用无磷配方的缓蚀阻垢剂，以及有机溴杀菌剂，每月冲击性投加异噻唑啉酮非氧化性杀菌剂，整个系统自开工以来一直运行良好。但从2015年9月开始，操作人员在日常巡检过程中，发现监测换热器挂片上开始出现黑色的粘附物，并随着时间增长逐步增多。由于整个循环水系统在生产过程中除了日常投加水处理剂以及补充的新鲜水外，没有投加其他物质，而加药系统一直以来都运行正常不可能造成上述现象。如果不是系统自身的原因，那只可能是装置换热器有泄漏。为了确认装置换热器是否有物料泄漏，于是进行了下面的分析。

1．常规的水质化验分析

如果是出现物料泄漏，那么除了分析日常的水质指标外，必须增加一些特征指标的分析。从2015年10月8日开始，除了进行正常的水质分析外，还增加对COD、粘泥量、异氧菌、含油量等特征指标的分析。一个月以来该水场各项水质化验数据分析总结如下表（表1）：

从化验数据来看，COD、含油量、粘泥量和异氧菌含量都很低，均在正常的指标范围内。，没有出现水质恶化时异常升高的现象。

结合上述分析来看，各项指标都是正常的，并没有出现物料泄漏后水质指标超标的现象。另外，现场观察到的水质颜色也很正常，水面也没有出现泡沫和油花。因此，不能说明循环水系统中有物料泄漏，至少是没有出现大量泄漏。

2．监测换热器挂片分析实验

既然水质分析不足以说明系统中有物料泄漏，而监测换热器挂片又出现异常物质附着，那么可以从监测换热器着手研究。监测换热器是用来监测循环水系统的结垢和腐蚀，能够较好的模拟装置现场换热器的生产情况[2]。因此，通过监测换热器挂片分析应该可以作为物料泄漏判断的一个方向。所以，在进行水质分析的同时在监测换热器中安装新的挂片进行详细的挂片分析实验。2015年10月8日将碳钢、不锈钢、黄铜三种挂片同时安装至监测换热器内，对挂片的腐蚀速率、粘附速率进行测试，于2015年11月8日将挂片取出。

通过一个月的监测，对取出的挂片进行分析计算，三种挂片的腐蚀速率和粘附速率结果如下表（表4）：

从垢样分析结果看，聚合物的含量高达40%，虽然日常投加的缓蚀阻垢剂成分含有高分子聚合物，但在20000m3的系统容积下，药剂投加浓度仅20mg/L，是不足以造成垢样中聚合物含量高达40%的，必定有其他聚合物进入系统，再结合所测得的碳钢的腐蚀速率也超标，可以说明装置换热器发生了物料泄漏。

通过上面的两项分析实验可以得出，该循环水系统发生了物料泄漏，但是循环水系统水质没有发生变化，说明物料泄漏量很少。因此，在物料泄漏初期或是泄漏量很小的情况下,不足以对整个循环水系统造成影响。

循环水系统出现大量泄漏后的判断方法很多，通过现场查看以及水质分析等方法都可以及时发现。但是，当泄漏量很小或是在泄漏初期时通过上述手段就很难及时发现了。一旦循环水出现大量泄漏，水质会严重恶化，不可避免的会对整个系统造成严重的影响。因此，在出现微量泄漏前能及时发现并采取措施，就能把对循环水系统的影响降到最低，这样既降低了企业负担，也减轻了环保压力。

通过本次分析验证，监测换热器挂片分析能够较快的反映出循环水系统在出现微量泄漏时的异常现象，在判断循环水系统出现泄漏时发能发挥一定的作用，为今后快速发现循环水系统物料泄漏以及在装置换热器快速查漏方面的研究提供了新的思路和方法。

[1]金熙，项成林，齐东子.工业水处理技术问答[C].第三版.北京：化学工业出版社，2003：434-437.

[2]李文欣.循环水系统介质泄漏及节水减排的有效措施.现代商贸工业，2007，4：174-176.