Кокс на внутренних стенках змеевиков ухудшает теплопередачу, повышает расход топлива и создаёт риск локального перегрева труб. Паровоздушное декоксование решает задачу быстро и без разборки, но требует чёткого управления процессом и непрерывного мониторинга монооксида углерода. Без контроля состава уходящих газов и правильной настройки режимов возможны проскоки температуры, переразогрев металла, а также опасные концентрации и взрывоопасные смеси с участием угарного газа. Ниже собран практический алгоритм для технологов и инженеров: что влияет на скорость коксоудаления, как организовать контроль CO и какие признаки подтверждают качество удаления углеродных отложений. Дополнительно даём рекомендации по вспомогательной мойке термоблоков и обвязки, чтобы вернуть стабильную работу печной системы и сократить простои.
Почему образуется кокс и как работает паровоздушная очистка
Коксование неизбежно при термической обработке углеводородных потоков. На горячих участках радиационного контура протекают реакции пиролиза, образуются высокомолекулярные фрагменты и смолистые соединения, которые адсорбируются на металле. Далее они конденсируются и превращаются в прочный углеродный слой. Основное коксообразование типично для внутренних поверхностей змеевиков радиационной зоны; в конвекционной части чаще преобладают наружные сажистые и пылевые отложения на теплообменных поверхностях, а не на внутренних стенках труб.
Паровоздушная очистка кокса основана на окислении и газификации отложений: воздух обеспечивает окислитель (с последующим образованием CO/CO2), пар служит теплоёмким разбавителем и участником реакции газификации (сдерживает скорость выжигания и выравнивает теплоотдачу). Правильная последовательность обычно включает перевод печи в безопасный режим, пропаривание, постепенную подачу воздуха, удержание целевого соотношения пар-воздух с контролем содержания кислорода и температуры, а затем переход к охлаждению/стриппингу паром перед возвратом в производственный режим. Ключевая цель процесса - равномерное удаление углерода без перегрева труб и без превышения нормативов по безопасности и выбросам.
Подготовка печи
До старта цикла важно провести опрос контуров и убедиться в исправности арматуры и горелок, а также в работоспособности датчиков тяги. Продувка инертным газом и/или паром выполняется по регламенту объекта для обеспечения безопасного запуска паровоздушного режима; обязательны проверки герметичности, отсутствия подсосов и корректной работы запорных устройств. Отдельно фиксируется исходная интенсивность образования кокса по архиву показаний и инспекции факельного узла.
Подготовка включает очистку наружных поверхностей печи и прилегающих узлов от нагара и смол, которые могут дымить и мешать визуальному контролю факела и обогрева. Работы выполняют на остывших до безопасной температуры поверхностях с защитой теплоизоляции и электрических узлов от намокания; стоки собирают раздельно. Готовность рабочих площадок и отсутствие на них масляных загрязнений повышают безопасность персонала. Для открытых элементов термооборудования рациональна щелочная пенная мойка с последующим ополаскиванием, при обязательной проверке совместимости с лакокрасочными покрытиями, алюминием и полимерами, чтобы исключить вторичное попадание смол в конденсат.
Проклин Термо - Сильнощелочной пенный концентрат для мойки термокамер и печей, предназначен для удаления нагара, копоти и дымовых смол с термооборудования; применять на остывших поверхностях и по ТДС производителя с контролем совместимости материалов.
Очистка теплообменных поверхностей и трубной обвязки после выжигания
После завершения очистки полезно снять остатки смолистых конденсатов на внешних участках, где скапливается аэрозоль и пылевидная окалина. Чистые опоры, компенсаторы и кожухи упрощают тепловизионный контроль и уменьшают риск локальных перегревов в следующих пусках. На участках с лакокрасочным покрытием выбирают щадящие составы и обеспечивают кратковременный контакт; не допускать проникновения моющих растворов в футеровку и теплоизоляцию.
Трубопроводная арматура, контуры конденсата и сборники требуют раздельной обработки: сначала удаляются плотные отложения механически, затем применяется щелочное средство для мойки водостойких поверхностей и труб. Состав должен исключать коррозионное воздействие на конструкционные материалы при рекомендуемых режимах и позволять многократное применение без потери свойств. Такой подход облегчает техническое обслуживание и сокращает непроизводительные остановки; совместимость с алюминием и цветными сплавами подтверждают по ТДС.
Проклин Юнитех Ал - Универсальное щелочное средство для очистки труб и промышленного оборудования; не вызывает коррозии при рекомендуемых режимах; проверяйте совместимость с конкретными сплавами и ЛКП по документации.
Онлайн-мониторинг CO
Контроль CO при декоксовке обязателен, поскольку именно монооксид углерода информативен о ходе окисления и газификации углерода и риске неполного сгорания. Стационарные газоанализаторы размещают на выходе печи и перед факельным устройством, их дополняют переносные приборы для оперативной сверки; в связке целесообразен контроль O2/CO2 и температуры дымовых газов. Система контроля выбросов должна вести непрерывную запись и поддерживать алармы по верхним и предаварийным порогам, согласованным с локальными регламентами; для контроля воздуха рабочей зоны ориентируются на требования ГОСТ 12.1.005.
Логика управления: рост CO при одновременном снижении O2 указывает на интенсификацию газификации/неполного окисления и требует пошаговой корректировки подачи воздуха при сохранении/корректировке расхода пара, чтобы держать температуры металла и дымовых газов в допустимых пределах. Стабилизация показаний на фоне выравнивания температурного профиля и нормализации гидравлических параметров свидетельствует о завершении выжигания. Важны плавность переходов, подтверждение показаний разными точками контроля и приоритет контроля температур металла змеевиков, тяги и давления. Корректная настройка алармов и журналирование событий упрощают анализ трендов и повторяемость режимов в следующем цикле.
Проверка результата и периодичность циклов
Качество удаления отложений оценивают по совокупности признаков: восстановление теплопередачи труб, устойчивость температурного профиля по змеевикам, снижение перепадов давления и равномерность обогрева. Визуальный контроль факела и цвет дымовых газов дополняют косвенные метрики, такие как стабилизация расхода топлива и ровный выход продукта без локальных перегревов; интерпретацию ведут с учётом текущих тепловых нагрузок и режимов печи.
Периодичность очистки печных труб определяется интенсивностью образования кокса для конкретной сырьевой матрицы и режимами работы печи. Практика показывает, что регулярный мониторинг и своевременная паровоздушная очистка уменьшают продолжительность внеплановых остановок. Кейс из переработки и пример из энергообъекта, приведённые ниже, носят иллюстративный характер и публично не документированы: после внедрения непрерывного мониторинга угарного газа печи и жёсткой процедуры тревог сокращено число повторных пусков, а мойка внешних поверхностей повысила повторяемость тепловизионного контроля; корректно настроенная частота циклов очистки и проверка эффективности перед сдачей в производство сократили время запуска после ремонта.
Экология, конденсат и эксплуатационные риски
Выбросы при паровоздушной очистке направляют на факел, а контроль углекислого и угарного газа ведут в соответствии с требованиями промышленной безопасности для рабочей зоны и экологическими нормами для источников выбросов. Конденсат на трубах печи и в низких точках трасс может содержать смолистые примеси; их сбор и утилизация организуются отдельно от бытовых стоков. Своевременная промывка лотков и площадок вокруг печи снижает вторичное загрязнение и исключает попадание смол в ливневую канализацию; персонал обеспечивает СИЗ органов дыхания и кожи согласно картам безопасности материалов.
Для отдела снабжения важно учитывать совокупную стоимость владения: грамотно выстроенная технология декоксовки печей сокращает расход топлива и уменьшает износ труб. Использование подходящих моющих составов для внешних работ дополнительно снижает трудозатраты. Подбор средств и режимов проще проводить вместе с производителем: в каталоге Pro.Clean можно выбрать решения для термооборудования, вентиляции и вспомогательных узлов, согласовать их с материалами и ПБ объекта.
Короткий чек-лист технолога
- Подтвердить готовность печи: герметичность, арматура, тяга, горелки.
- Запустить паровоздушный режим с поэтапной подачей воздуха.
- Вести мониторинг CO и журнал алармов; сверять стационарные и переносные показания; при необходимости контролировать O2/CO2 и температуру.
- Проверить критерии завершения: теплопередача, температурный профиль, устойчивость процесса.
- Выполнить вспомогательную мойку наружных поверхностей и обвязки совместимыми средствами на остывших поверхностях, с контролем стоков и защитой ЛКП.
Нужна методическая карта под вашу печь, режимы без лишних остановок и подбор совместимых составов для обслуживания термоблоков и обвязки? Обратитесь за консультацией: подготовим пилот, предложим режимы и обеспечим поставки под график вашего цеха.