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首页 > 新闻中心 > 行业知识 > 超分子清洗成膜技术在蒸汽氧气管道的应用安装许可证资质：超分子清洗成膜技术在蒸汽氧气管道的应用
比较了传统化学清洗技术与超分子清洗成膜技术的优缺点，在山钢日照精品钢基地蒸汽管道与氧气管道投用前使用超分子清洗膜化技术的效果与效益分析。
01前言
超分子清洗成膜技术是替代传统化学清洗的新技术。是利用超分子选择性组装原理，将污垢震动、渗透、分散清除，然后在金属表面与金属原子组装成超分子膜；将传统的化学清洗变成超分子震动分散清洗，是一种颠覆式的创新技术。该药剂呈中性至弱碱性，对设备不产生任何腐蚀，对环境无任何危害。通过超分子的自组装作用，药剂分子和金属形成稳定的超分子结构，在金属表面组成稳定的超分子膜。在形成的同时，利用分子的振动作用和布朗运动，将金属表面的各种锈垢、结晶垢、油垢、泥垢、焊渣和轧制鳞片等污垢分散溶解到溶液中，无颗粒残留。
02与超分子清洗成膜技术的优缺点对比
2.1传统化学清洗技术
传统的化学清洗技术通常分为酸洗、碱洗、中性螯合清洗三种类型。
酸洗是通过是利用酸与金属氧化物发生化学反应，从而除掉金属表面的锈蚀产物的一种除锈方法，即通常所说的酸洗除锈，只能在车间内操作酸洗可去除大气腐蚀产物和氧化皮，同时对金属表面起活化作用。化学除锈的无机酸和有机酸近二十种之多，由于无机酸除锈效率高、速度快、价格低，在生产中用得最多，如：硫酸、盐酸、磷酸、硝酸，它们有时单独使用，有时混合使用，加热可加速除锈，一般控制温度在60~70℃范围。
酸洗的优势在于反应速度快，原料易得，清洗成本低，效率高。同样其缺点也显而易见，对一些难溶垢如硫酸钙、硅垢等洗不掉，轧制鳞片洗不干净。易发生氢脆现象，容易局部过洗。若除垢不彻底，则钝化不完全。且对油脂除垢无效，必须先加热碱洗再酸洗，过程繁琐。酸洗时需对相应阀门仪表进行隔离。酸洗过程中经常出现的缺陷有酸洗气泡、过酸洗、欠酸洗、锈蚀等。
碱洗是用过碱与油脂发生皂化反应，使油垢分散溶解到碱液中，一般是5～10%的碱溶液，加热到60℃以上，反应8h以上。其优势主要用于除油脱脂，可以快速除油。对设备腐蚀性小，可以对碳钢设备钝化防腐。操作相对比较安全。仅对油脂垢有效，对其他垢无效对轧制鳞片无效，易发生碱脆现象，需要加热，过程烦琐且不节能。
在传统化学清洗过程中通常需要碱洗和酸洗配合做业，才能达到完整的清洗效果。
中性螯合清洗则是利用螯合剂与金属离子形成稳定的配合物，将污垢渗透分散、溶解到溶液里。通常使用5～10%的螯合剂，加热到60℃以上，反应8h以上。其优势在于对设备几乎无腐蚀，安全系数高，溶液毒性小，废液污染轻，除垢种类多，适用范围广，操作较安全，可以进行不停车清洗。其缺点也同样明显对Fe3O4等难溶垢几乎无效，除垢不彻底，对轧制鳞片无效，防垢效果差，钝化不彻底，需要加热清洗，操作不方便，不节能。
2.2超子清洗成膜技术的分析
目前所使用的超分子膜化技术，药剂本身分子尺寸超出了金属原子间距，使得药剂分子无法向金属内部渗透扩散，不会造成晶体缺陷影响设备的性能，对设备是极其安全的。其除垢清洁是在成膜过程同步完成的，膜化更完全，除垢更彻底。且膜化后的废水中无任何颗粒杂质，中性无毒，对环境无影响。
超分子清洗膜化所用药剂分子的外层轨道电子数未饱和，在溶液中不断寻找有外层自由电子的金属原子，并与之相互借用电子和轨道，紧密组成超出分子界限的“联姻分子”，即超分子。在原子态的金属表面形成的这层超分子膜，非常致密、稳定、均匀，像荷叶膜一样防腐和拒污。
可以清除各种难溶垢，不残留固体颗粒，除垢干净彻底。清洁钝化一步完成，设备几乎不再被腐蚀。不需加热，清洗速度是螯合清洗的5倍以上，节约能源。超分子药剂中性无毒，无重金属污染，对环境友好。可以清洗各种材质的设备和系统，适用范围广。操作简便，可以循环、喷淋、浸泡等方式进行清洁清洗膜化。
通过图1、图2的对比，可以更直观地看到，即使看起来很光洁的金属表面实际是很粗糙的，而使用“超分子清洗成膜技术”后就能在金属表面形成这样一个平整光滑的超分子膜。
03超分子清洗成膜技术的应用效益
山钢集团日照精品钢基地燃气热力管网一期二步管道施工完成，包括1400m二步DN350蒸汽管道、350mDN300烧结发电保安蒸汽管道、500mDN600氧气管道，按照合同的约定进行常规吹扫，吹扫气（汽）源由日照公司提供，但目前均存在汽（气）源严重匮乏不足的情况，根据一期一步建设工程经验，使用超分子清洗成膜技术进行在线能较好的解决这一难题，并大大缩短吹扫时间，提高经济效益。
3.1 1400米二步DN350蒸汽管道清洗方案
（一）常规吹扫技术
该蒸汽管道吹扫需要提供蒸汽量80t/h以上，而目前在饱和发电机和冷轧及制氧用户全部停用的情况下，仅能提供约40t/h蒸汽，无法实施正常吹扫，若按常规吹扫方法，只能等到次年三月二步炼钢工程约66t/h蒸汽投产并网、蒸汽量足够后实施，常规吹扫时间15天以上，将影响发电量约10800000kWh，影响发电效益约3240000元；同时影响目前宽厚板约7t/h的蒸汽并网量，截止到次年三月投产并网，将造成15120t蒸汽浪费，按内部转移价格计算损失600000元。
（二）超分子清洗成膜技术在线清洗
使用超分子清洗成膜技术进行在线清洗，清洗工期10天，费用800000元，清洗完成后吹扫一周即打靶合格。因此，后者较前者节省费用2440000元，时间节省一个多月。
3.2 350mDN300烧结发电保安蒸汽管道清洗方案
（一）常规吹扫技术
该蒸汽管道吹扫需要提供蒸汽量65t/h以上，需要停止烧结发电系统运行，若按常规吹扫方法，需要吹扫一个半月以上，影响发电量约12960000kWh，影响发电效益约3890000元。
（二）超分子清洗成膜技术在线清洗
使用超分子清洗成膜技术进行在线清洗，清洗工期7天，费用250000元，清洗完成后吹扫一周即打靶合格，如上计算吹扫影响发电效益约610000元。共需费用860000元。
因此，后者较前者节省费用3030000元，时间节省一个多月。
3.3 500mDN600氧气管道清洗方案
（一）常规吹扫技术
该氧气管道吹扫需要提供中压氮气90000m /h，但吹扫将造成管网压力剧烈波动，严重影响生产；常规吹扫至少20天时间，考虑吹扫节奏，共需求中压氮气21990000m ，氮气价格为0.2元/m ，费用4400000元。
（二）超分子清洗成膜技术在线清洗
使用超分子清洗成膜技术进行在线清洗，清洗工期10天，费用850000元，清洗完成后吹扫六天即打靶合格，如上计算吹扫氮气费用1310000元，共计2160000元。
因此，后者较前者节省费用2230000元，时间节省4天。
04结语
超分子清洗成膜技术进行在线清洗成功进行了实施，较常规技术节约较大费用千万元，时间大大缩短，在二步热线生产11月底12月初较早利用氮气、氧气和蒸汽调试生产的情况下，提前具备了氮气、氧气和蒸汽供应条件要，并保证了宽厚板等热线蒸汽及时回收利用，确保了效益最大化。
01前言
超分子清洗成膜技术是替代传统化学清洗的新技术。是利用超分子选择性组装原理，将污垢震动、渗透、分散清除，然后在金属表面与金属原子组装成超分子膜；将传统的化学清洗变成超分子震动分散清洗，是一种颠覆式的创新技术。该药剂呈中性至弱碱性，对设备不产生任何腐蚀，对环境无任何危害。通过超分子的自组装作用，药剂分子和金属形成稳定的超分子结构，在金属表面组成稳定的超分子膜。在形成的同时，利用分子的振动作用和布朗运动，将金属表面的各种锈垢、结晶垢、油垢、泥垢、焊渣和轧制鳞片等污垢分散溶解到溶液中，无颗粒残留。
02与超分子清洗成膜技术的优缺点对比
2.1传统化学清洗技术
传统的化学清洗技术通常分为酸洗、碱洗、中性螯合清洗三种类型。
酸洗是通过是利用酸与金属氧化物发生化学反应，从而除掉金属表面的锈蚀产物的一种除锈方法，即通常所说的酸洗除锈，只能在车间内操作酸洗可去除大气腐蚀产物和氧化皮，同时对金属表面起活化作用。化学除锈的无机酸和有机酸近二十种之多，由于无机酸除锈效率高、速度快、价格低，在生产中用得最多，如：硫酸、盐酸、磷酸、硝酸，它们有时单独使用，有时混合使用，加热可加速除锈，一般控制温度在60~70℃范围。
酸洗的优势在于反应速度快，原料易得，清洗成本低，效率高。同样其缺点也显而易见，对一些难溶垢如硫酸钙、硅垢等洗不掉，轧制鳞片洗不干净。易发生氢脆现象，容易局部过洗。若除垢不彻底，则钝化不完全。且对油脂除垢无效，必须先加热碱洗再酸洗，过程繁琐。酸洗时需对相应阀门仪表进行隔离。酸洗过程中经常出现的缺陷有酸洗气泡、过酸洗、欠酸洗、锈蚀等。
碱洗是用过碱与油脂发生皂化反应，使油垢分散溶解到碱液中，一般是5～10%的碱溶液，加热到60℃以上，反应8h以上。其优势主要用于除油脱脂，可以快速除油。对设备腐蚀性小，可以对碳钢设备钝化防腐。操作相对比较安全。仅对油脂垢有效，对其他垢无效对轧制鳞片无效，易发生碱脆现象，需要加热，过程烦琐且不节能。
在传统化学清洗过程中通常需要碱洗和酸洗配合做业，才能达到完整的清洗效果。
中性螯合清洗则是利用螯合剂与金属离子形成稳定的配合物，将污垢渗透分散、溶解到溶液里。通常使用5～10%的螯合剂，加热到60℃以上，反应8h以上。其优势在于对设备几乎无腐蚀，安全系数高，溶液毒性小，废液污染轻，除垢种类多，适用范围广，操作较安全，可以进行不停车清洗。其缺点也同样明显对Fe3O4等难溶垢几乎无效，除垢不彻底，对轧制鳞片无效，防垢效果差，钝化不彻底，需要加热清洗，操作不方便，不节能。
2.2超子清洗成膜技术的分析
目前所使用的超分子膜化技术，药剂本身分子尺寸超出了金属原子间距，使得药剂分子无法向金属内部渗透扩散，不会造成晶体缺陷影响设备的性能，对设备是极其安全的。其除垢清洁是在成膜过程同步完成的，膜化更完全，除垢更彻底。且膜化后的废水中无任何颗粒杂质，中性无毒，对环境无影响。
超分子清洗膜化所用药剂分子的外层轨道电子数未饱和，在溶液中不断寻找有外层自由电子的金属原子，并与之相互借用电子和轨道，紧密组成超出分子界限的“联姻分子”，即超分子。在原子态的金属表面形成的这层超分子膜，非常致密、稳定、均匀，像荷叶膜一样防腐和拒污。
可以清除各种难溶垢，不残留固体颗粒，除垢干净彻底。清洁钝化一步完成，设备几乎不再被腐蚀。不需加热，清洗速度是螯合清洗的5倍以上，节约能源。超分子药剂中性无毒，无重金属污染，对环境友好。可以清洗各种材质的设备和系统，适用范围广。操作简便，可以循环、喷淋、浸泡等方式进行清洁清洗膜化。
通过图1、图2的对比，可以更直观地看到，即使看起来很光洁的金属表面实际是很粗糙的，而使用“超分子清洗成膜技术”后就能在金属表面形成这样一个平整光滑的超分子膜。
03超分子清洗成膜技术的应用效益
山钢集团日照精品钢基地燃气热力管网一期二步管道施工完成，包括1400m二步DN350蒸汽管道、350mDN300烧结发电保安蒸汽管道、500mDN600氧气管道，按照合同的约定进行常规吹扫，吹扫气（汽）源由日照公司提供，但目前均存在汽（气）源严重匮乏不足的情况，根据一期一步建设工程经验，使用超分子清洗成膜技术进行在线能较好的解决这一难题，并大大缩短吹扫时间，提高经济效益。
3.1 1400米二步DN350蒸汽管道清洗方案
（一）常规吹扫技术
该蒸汽管道吹扫需要提供蒸汽量80t/h以上，而目前在饱和发电机和冷轧及制氧用户全部停用的情况下，仅能提供约40t/h蒸汽，无法实施正常吹扫，若按常规吹扫方法，只能等到次年三月二步炼钢工程约66t/h蒸汽投产并网、蒸汽量足够后实施，常规吹扫时间15天以上，将影响发电量约10800000kWh，影响发电效益约3240000元；同时影响目前宽厚板约7t/h的蒸汽并网量，截止到次年三月投产并网，将造成15120t蒸汽浪费，按内部转移价格计算损失600000元。
（二）超分子清洗成膜技术在线清洗
使用超分子清洗成膜技术进行在线清洗，清洗工期10天，费用800000元，清洗完成后吹扫一周即打靶合格。因此，后者较前者节省费用2440000元，时间节省一个多月。
3.2 350mDN300烧结发电保安蒸汽管道清洗方案
（一）常规吹扫技术
该蒸汽管道吹扫需要提供蒸汽量65t/h以上，需要停止烧结发电系统运行，若按常规吹扫方法，需要吹扫一个半月以上，影响发电量约12960000kWh，影响发电效益约3890000元。
（二）超分子清洗成膜技术在线清洗
使用超分子清洗成膜技术进行在线清洗，清洗工期7天，费用250000元，清洗完成后吹扫一周即打靶合格，如上计算吹扫影响发电效益约610000元。共需费用860000元。
因此，后者较前者节省费用3030000元，时间节省一个多月。
3.3 500mDN600氧气管道清洗方案
（一）常规吹扫技术
该氧气管道吹扫需要提供中压氮气90000m /h，但吹扫将造成管网压力剧烈波动，严重影响生产；常规吹扫至少20天时间，考虑吹扫节奏，共需求中压氮气21990000m ，氮气价格为0.2元/m ，费用4400000元。
（二）超分子清洗成膜技术在线清洗
使用超分子清洗成膜技术进行在线清洗，清洗工期10天，费用850000元，清洗完成后吹扫六天即打靶合格，如上计算吹扫氮气费用1310000元，共计2160000元。
因此，后者较前者节省费用2230000元，时间节省4天。
04结语
超分子清洗成膜技术进行在线清洗成功进行了实施，较常规技术节约较大费用千万元，时间大大缩短，在二步热线生产11月底12月初较早利用氮气、氧气和蒸汽调试生产的情况下，提前具备了氮气、氧气和蒸汽供应条件要，并保证了宽厚板等热线蒸汽及时回收利用，确保了效益最大化。
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