После щёлочной мойки и удаления отложений теплообменные трубные пучки на НПЗ остаются с активированной поверхностью. Очищение снимает органические загрязнения и частично вскрывает металл, а в средах с сероводородом и хлоридами это быстро приводит к точечной и щелевой коррозии и риску потери герметичности. Пассивация восстанавливает устойчивое пассивное состояние нержавеющей стали (тонкую защитную плёнку на основе оксидов хрома), что снижает риски, связанные с коррозионно-активными компонентами потока и биоплёнками. Грамотно выстроенная обработка нержавеющей стали после промывки помогает стабилизировать коэффициент теплоотдачи, сдерживает повторное образование слоёв загрязнений и продлевает межремонтный период. Ниже - практическая схема с опорой на регламентные операции, контроль качества и эксплуатационные нюансы для служб главного технолога и инженера.
Риски после щёлочной мойки
Щёлочная мойка трубопровода и аппаратов эффективно удаляет углеводородные и эмульсионные загрязнения. При этом естественный пассивный барьер на нержавеющей стали локально ослабляется. В установках переработки, где присутствуют хлориды и сероводород, оголённый металл быстрее вступает в электрохимические реакции, что повышает склонность к питтингу и щелевой коррозии, ухудшает чистоту внутренних поверхностей труб и может затруднять стабильное восстановление теплопроводности теплообменника после ремонта.
Правильно выполненная защитная обработка трубных пучков теплообменников формирует однородно пассивированную поверхность и стабилизирует её перед пуском. Это особенно важно при оборотных водах и конденсатах, где возможно развитие биоплёнок: на таком фоне анаэробные сульфатвосстанавливающие бактерии способны генерировать дополнительные коррозионные агенты. Без этой стадии даже кратковременный простой может сопровождаться развитием локальной коррозии и ускоренным повторным прикреплением солевых и органических фракций.
Для щёлочных CIP‑циклов показателен пример непенящихся средств, совместимых с металлами и стойких к жёсткости воды. Для таких задач уместен Проклин Алкасип Ал - по данным производителя не пенится, предназначен для CIP‑мойки трубопроводов и совместим с нержавеющей сталью; перед внедрением режимов требуется проверка совместимости по материалам узла.
Подготовка к защитной обработке
Эта стадия требует чистой, обезжиренной и химически нейтральной поверхности. Сначала проводят обезжиривание и удаление мягких отложений, затем тщательно промывают аппарат до отсутствия щёлочного следа. Деминерализованная вода для ополаскивания снижает риск повторной минерализации и появления солевых пятен, особенно в плотных пучках и в зонах застойных карманов. На этом этапе важно обеспечить равномерную циркуляцию и сток без воздушных мешков, использовать кислотостойкие насосы для протока там, где дальше планируется кислый цикл.
Если на поверхности присутствуют устойчивые оксидные плёнки железа, применяют мягкое травление в зонах со следовыми железоокисными включениями, чтобы открыть металл под формирование пассивного слоя. Далее выполняют нейтрализацию кислотных остатков (при необходимости) и повторное ополаскивание деминерализованной водой до стабильной химической чистоты смывов. Такой алгоритм снижает вероятность дефектов в виде неоднородного пассивного состояния поверхности и обеспечивает чистое основание для пассивирующей реакции.
Параллельно полезна внешняя мойка кожуха, крышек и прилегающих коммуникаций для исключения вторичного заноса грязи при сборке. Для наружной обработки показателен пенный режим: Проклин Нейтрафом - пенный слабощёлочной концентрат для наружной мойки трубопроводов и оборудования с образованием стабильной пены; применять с учётом совместимости с покрытием и мягкими сплавами.
Химия формирования пассивного слоя: выбор реагента и режим циркуляции
Цикл формирования пассивного слоя на нержавеющей стали традиционно выполняют растворами азотной кислоты или составами на основе лимонной кислоты; при правильно подобранных режимах они удаляют свободное железо и способствуют восстановлению пассивного состояния поверхности. Важны равномерный проток, исключение застойных зон и контроль параметров процесса: температура раствора пассиватора, время контакта, состояние поверхности до запуска. Использование ингибиторов снижает скорость нежелательного растворения основного металла при выполнении подготовительных кислотных стадий (лёгкого травления), что помогает избежать излишнего травления. Ортофосфорная кислота обычно применима для удаления минеральных отложений; использовать её как пассиватор нержавеющей стали без дополнительных обоснований и испытаний спорно.
Циркуляция реагента для формирования слоя ведётся по замкнутому контуру с мониторингом. Базовые метрики - чистый слив и однородное смачивание без тёмных полос. Для подтверждения завершения процесса применяют анализ содержания железа в растворе и контроль концентрации кислоты анализом фотометрическими методиками. После окончания цикла обязательны нейтрализация (при необходимости) и ополаскивание деминерализованной водой до химической чистоты смывов. Не допускается обработка такими составами углеродистой стали, оцинкованных поверхностей, алюминия и медных сплавов, а также контакты с несовместимыми эластомерами - требуется проверка материалов арматуры и уплотнений.
При наличии минеральных отложений, снижающих эффективность, целесообразно предварительное удаление солевых плёнок на кислотоустойчивых поверхностях. Для таких задач показателен пример средства Проклин Антинакипин - по данным производителя удаляет налёт солей жёсткости и пригоден для кислотоустойчивых металлических поверхностей, включая нержавеющую сталь; не применять на медных, цинксодержащих и оцинкованных сплавах без предварительных испытаний.
Контроль качества защитного слоя и безопасность
Контроль качества включает несколько уровней. Визуальный осмотр ограниченно информативен: внешний цвет нержавеющей стали сам по себе не подтверждает пассивное состояние, однако отсутствие пятен, подтёков и следов коррозии важно. Косвенный тест смачиванием может выявить участки с загрязнениями, но не является валидированным признаком пассивации. Более надёжны косвенные аналитические признаки: снижение содержания растворённого железа в оборотном растворе в ходе цикла и стабильный фон в финальных смывах; при необходимости применяют селективные тесты на свободное железо на поверхности. В системах с биологическими рисками уместна оценка микрофлоры, хотя снижение адгезии биоплёнок после корректной пассивации носит опосредованный характер и зависит от режима эксплуатации.
Безопасность процесса требует применения средств индивидуальной защиты и устойчивого к среде оборудования. Для кислых стадий обязательны кислотостойкие насосы, прокладки и шланги, рассчитанные на эксплуатацию с выбранным реагентом, а также адекватная вентиляция для работы с парами кислот. Важно исключить контакт щёлочного раствора и кислоты, а также строго выдерживать последовательность: промывка, пассивация, нейтрализация, финальное ополаскивание. Слив отработанных растворов ведут по правилам обращения с химическими отходами предприятия и действующим требованиям промышленной безопасности. Такой подход снижает риск аварий и увеличивает воспроизводимость результата.
Практика внедрения на НПЗ
Схематично проект выглядит так:
- Диагностика состояния трубных пучков и выбор сценария: щёлочная промывка, при необходимости лёгкое травление, затем формирование пассивного слоя.
- Сборка контура циркуляции и обеспечение равномерного потока по всем зонам пучка.
- Проведение пассивирующего цикла с контролем протока и температуры, далее нейтрализация кислотных остатков.
- Финальное ополаскивание деминерализованной водой, контроль смывов, ввод в работу.
Кейс 1. На аппарате предварительного охлаждения сырья отмечались солеотложения и следы точечной коррозии после агрессивных сред. Последовательность «щёлочная очистка - мягкое удаление железоокисных включений - формирование пассивного слоя» привела к стабилизации коэффициента теплоотдачи и снижению простоев при пусках после остановов.
Кейс 2. Холодильник с оборотной водой страдал от биообрастания: микробные сообщества и сопутствующие анаэробные колонии ускоряли локальную коррозию. После восстановления пассивного слоя и корректировки регламента промывок система стала устойчивее к биоплёнкам, а частота аварийных обслуживаний снизилась. Экономический эффект проявился в уменьшении расхода реагентов и сокращении внеплановых простоев. Приведённые примеры носят иллюстративный характер; конкретные режимы должны подбираться по результатам обследования и испытаний на образцах.
Если требуется подобрать моющее и пассивирующее решение под ваш материал и профиль загрязнений, свяжитесь с нами. Команда Pro.Clean поможет составить рабочий режим, провести пилот в цехе и обеспечить бесперебойные поставки. Дополнительно вы можете ознакомиться с позициями и типами составов в нашем каталоге.