杨明海
中国石油化工有限公司天津分公司水务部 300457
摘要：循环冷却水在工业用水中占比最大，物料泄漏也是炼油化工企业一个比较普遍的现象，尤其以炼油装置泄漏油料比较严重。物料泄漏到循环水后，容易造成微生物繁殖失控，生物粘泥大幅度增加，导致换热器和管线腐蚀严重，不仅缩短设备的使用寿命，也给生产带来安全隐患，泄漏问题已成为炼化企业长周期运行的瓶颈之一。
关键词：炼化企业循环水系统；物料泄漏识别；处理对策
1导言
经济社会蓬勃发展，石油资源需求总量急剧增长，但是石油资源属于不可再生资源，为了保证企业生产活动顺利展开，开始注重对劣质原油的加工生产。由于劣质原油自身质量较差，对换热设备产生的腐蚀作用越来越强，增加了设备运行故障几率和物料泄漏频率，所以换热设备介质泄漏成为影响炼油企业生产活动的主要因素之一。加之当前技术限制，缺少满足炼油厂普遍需求的查漏仪器设备，难以及时有效的检测出漏油位置和具体原因，影响系统顺利运行。故此，应该高度关注循环水系统不同物料泄漏的水质情况，在此基础上寻求合理有效的处理措施，以求推动炼油企业可持续发展。
2物料泄漏的危害
物料一旦泄漏到循环冷却水系统，会影响系统正常运行，存在许多潜在和直接危害：第一，菌藻粘泥阻塞换热器管道，降低换热效率。泄漏物料进入循环水系统后，为生物生长提供了良好的营养源，导致各种生物菌藻滋生，产生大量生物粘泥。粘泥增多影响介质传热效率，同时由于管道表面淤积，形成氧的浓差电池，造成换热器的腐蚀。第二，腐蚀换热器，药剂用量增加，运行成本上升。物料泄漏后，往往采用排油置换的方法，换水量增大，浓缩倍数降低，水质碱度、pH和钙离子降低，没有足够的钙镁离子和碱度的保护，水质的腐蚀能力增强，同时由于细菌的滋生也会造成粘泥下腐蚀。杀菌剂和缓蚀剂等药剂的投加量增加，运行成本明显上升。第三，大量换水排污，旁滤压差大，反洗频繁，浪费水资源。一旦有物料泄漏，必须加大排污量，保证系统水质。由于生物粘泥在循环过程中被旁滤截留，造成旁滤压差增大，反洗频繁，水耗增加。
3炼油企业不同物料泄漏的原因
3.1冷却器壳程气态介质
换热器壳程气态介质，为炼油企业加工生产过程中的产物，属于热分解产物范畴。压缩富气、液化气和酸性气体等C1～C4组分中包含烷烃成分，同时还有烯烃、H2S、N2、CO和CO2等成分，形成期间部分气体表现出NH3和H2S含量较高的特性。酸性水中汽提部分换热器发生泄漏，物料流入循环水，最直观的影响则是pH值和总碱度发生变化，在泄漏初期数值升高明显，一段时间后数值则直线下降，究其根本是受到硫化细菌、硝化细菌作用导致。通常情况下，压缩气中硫化物浓度达到2000～3000mg/L，液化气中浓度则为1500～2500mg/L。在硫酸菌作用下，循环水中的硫化物发生化学反应，转化为硫酸，pH值在7以下，不适合用常规水处理剂处理，锌盐和有机磷会被破坏，致使循环水的pH值显著降低，锌浓度变低。总的看来，此种情况下一般泄漏周期长，现有检测仪器设备难以有效查出泄漏点。
3.2氨液泄漏
氨液泄漏大多发生于氨压机级间冷却器，大量氨液泄漏进入到循环水，会导致循环水pH值先上升然后下降，主要是由于硝化菌和亚硝化菌属于自养型细菌，在循环水系统中发生硝化反应产生H+，如果水中没有外来碱补充，循环水pH会急剧下降。此外，氨会被水中的游离氯氧化，致使循环水中余氯无法测出，微生物大量繁殖。所以，氨液泄漏进入循环水，导致pH值下降，大量微生物滋生，氧化性杀生剂效果变差，水质恶化，影响到循环水系统稳定运行。
4炼化企业循环水系统物料泄漏识别及处理对策
4.1物料泄漏识别
循环水系统正常状态下水质基本上处于稳定状态，但一旦发生物料泄漏后，都会对水质有一定影响，并以某种形式表现出来。我们可以对不同泄漏物质进行确识别，然后根据相关的物料的性质进行相对应的处理对策。泄漏处理对策起着至关重要的作用，循环水系统物料一旦泄漏，细菌控制非常关键，如增加氯类杀菌剂投加量能检测到余氯，或者根据物料性质可采用溴类或非氧化类杀菌剂，频率适当加大；另外要控制粘泥和沉积，增加粘泥剥离剂投加频次；pH值变化时，要调节pH，降低时最好投加碳酸氢钠，pH小于7时投加氢氧化钠到大于7后再投加碳酸氢钠，升高时投加硫酸；对于蜡油、重柴、重油泄漏时投加油污清洗剂，使油乳化，把系统中泄漏的重油清洗出来，从凉水塔塔池上部捞走。若要处理好物料泄漏问题，日常水处理过程中对一些指标进行重点监测，比如pH、浊度、余氯、油含量。由于油含量上升总是伴随着浊度上升，因此对浊度PH、余氯的监测频率适当高一些，尽可能在第一时间发现泄漏情况，早发现早处理，才能最大限度来降低生产风险。
4.2构建配套处理机制
炼油企业在加工生产中，为了规避循环水系统物料泄漏问题出现，应建立完善各项规章制度。加强水冷器管理，做好每台设备的登记，包括设备的材质、工艺介质操作压力温度、设备型号、使用时间、维修情况等。同时，结合循环水系统运行情况，加强循环水分析力度（含硫化物、氨氮和COD等分析项目），适当的调整水质分析频率。
4.3泄漏后处理
首先，对于循环水系统物料泄漏后处理，无论是液相泄漏还是气相泄漏，一经发现，逐点排查，及时切除泄漏设备，避免对系统正常运行产生更恶劣的影响。处理措施为加入化学清洗剂及黏泥剥离剂，进行排污置换，直至系统正常运行。其次，物料泄漏量较大情况下，应第一时间查找泄漏源，及时切除，并通过人工打捞方式去除水面上的泡沫或浮油。加入化学清洗剂100mg/L，运行一定时间后加入适量的杀菌剂，余氯控制在0.5～1.0mg/L范围内，运行4h，实现循环水全面消毒杀菌，抑制硝化细菌和硫酸盐还原菌等微生物滋生。然后加入一定量的黏泥剥离剂，用于处理管壁上残留的黏泥，可以有效改善腐蚀情况，提升换热设备的换热效率。最后，泄漏源无法及时排查，可以选择定期加入化学清洗剂，增大排污量，避免大量细菌滋生产生黏液，增加黏泥含量。如若循环水水质得不到有效控制，可根据具体情况来调整后续加入的杀菌剂、化学清洗剂和黏泥剥离剂量。加入化学清洗剂主要是为了避免油污过多黏附在管壁上，为微生物及细菌的滋生繁殖提供便利，从而避免设备腐蚀结垢等系列问题。因此，无论物料泄漏量大小，一经发现均应该立即寻找泄漏源，并迅速切断，将污染物尽快排出，避免循环水系统水质恶化。
5结束语
循环水系统对炼油化工企业的正常生产起着重要作用，一旦发现泄漏要及早处理，立即将泄漏设备切断隔离，采用科学合理的处理方案以减少损失，维持系统正常进行。同时要加强日常监测，做好各种应急处理及预防措施，才能解决循环水物料泄漏这一“瓶颈”问题。
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