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循环水管道维护与清洗技术

一、循环水管道维护的重要性与挑战

循环水管道如同系统的“血管”，其畅通与洁净是保障循环水高效输送和热交换的前提。管道内沉积物的形成是一个复杂的物理化学过程，受水质、流速、温度、管材及运行工况等多种因素影响。水垢的析出会导致传热面热阻增加，显著降低换热效率，据统计，工业换热器传热面上若附着一定厚度的水垢，能耗将大幅上升；腐蚀产物的堆积不仅加剧管道本身的损坏，其剥落物还可能堵塞下游设备；生物粘泥则为微生物滋生提供了温床，加速生物腐蚀并进一步恶化传热效果。这些问题若得不到及时有效的解决，轻则导致系统运行效率下降、能耗攀升，重则引发管道堵塞、设备故障，甚至可能造成生产中断或安全事故，带来巨大的经济损失。

管道维护与清洗工作面临的挑战主要体现在沉积物成分复杂多样、管道结构千差万别、清洗过程需兼顾效率与安全性等方面。不同类型的沉积物（如碳酸盐垢、硫酸盐垢、硅酸盐垢、腐蚀产物、生物粘泥等）往往需要针对性的处理方案，而复杂的管道走向、阀门、弯头以及可能存在的死角，也为彻底清洗带来了难度。同时，在确保清洗效果的同时，必须避免对管道材质造成损伤，防止二次污染，并尽可能减少对系统正常运行的影响。

二、循环水管道预防性维护策略

预防性维护是循环水管道管理的核心，旨在通过一系列主动措施，延缓沉积物的形成速度，降低管道腐蚀速率，从而减少清洗频率，延长管道使用寿命。

（一）水质管理与监控

水质是循环水系统稳定运行的基石。有效的水质管理应从源头抓起，严格控制补充水的水质指标，如悬浮物、硬度、碱度、pH值、氯离子、硫酸根离子等。针对循环水，应根据系统材质、工况条件及处理药剂的特性，制定合理的水质控制标准，并建立完善的日常监测制度。监测项目通常包括pH值、浊度、总硬度、总碱度、钙硬度、氯离子、硫酸根离子、溶解氧、氧化还原电位以及微生物数量（如异养菌、铁细菌、硫酸盐还原菌等）和生物粘泥量等。通过定期监测和数据分析，及时调整水处理药剂的投加量和种类，确保水质始终处于最佳控制范围内，抑制水垢、腐蚀和微生物的生长。

（二）合理的运行参数控制

循环水系统的运行参数，如流速、温度、浓缩倍数等，对管道沉积物的形成有着重要影响。适宜的流速可以减少悬浮物的沉积，并增强对管壁的冲刷作用，防止生物粘泥附着；但流速过高也可能导致管道的磨损加剧。因此，应根据管道材质和直径，控制合理的流速范围。水温升高会加速水垢的析出和微生物的繁殖，应尽量避免循环水在系统内长时间滞留导致水温过高。浓缩倍数是衡量循环水重复利用程度的重要指标，过高的浓缩倍数会使水中的离子浓度增加，加大结垢和腐蚀的风险；过低则会造成水资源的浪费和水处理药剂的流失。应根据水质情况和处理技术水平，确定经济合理的浓缩倍数，并通过排污和补水进行控制。

（三）定期巡检与状态评估

除了水质和运行参数的监测，还应对循环水管道系统进行定期的现场巡检。巡检内容包括检查管道有无泄漏、腐蚀、结露现象，阀门、过滤器等附件是否完好，泵的运行状态是否正常等。对于关键部位的管道，可以采用非破坏性检测技术，如超声波测厚、管道内窥镜检查等，评估管道的壁厚、内壁腐蚀和结垢状况。通过巡检和状态评估，可以及时发现潜在的问题，为制定维护和清洗计划提供依据，做到早发现、早处理，避免小问题演变成大故障。

（四）系统排污与补水管理

合理的排污和补水是控制循环水浓缩倍数、维持水质稳定的重要手段。应根据水质监测结果和浓缩倍数控制目标，及时进行排污，并补充合格的新鲜水。排污点的设置应选择在系统中沉积物容易聚集、水质较差的部位，如循环水泵的吸入口、换热器的出口管道等。补水应进行必要的预处理，如过滤、软化、除盐或投加缓蚀阻垢剂等，以减轻循环水系统的处理负担。

三、循环水管道清洗技术与应用

当预防性维护措施未能完全阻止沉积物的形成，或管道内已形成一定量的沉积物，影响系统正常运行时，就需要采取有效的清洗技术进行处理。循环水管道清洗技术主要分为物理清洗和化学清洗两大类，实际应用中往往需要根据沉积物的类型、管道材质、系统结构以及清洗要求等因素，选择单一或联合清洗方式。

（一）物理清洗技术

物理清洗是利用机械力、水力或气动力等物理作用清除管道内沉积物的方法，具有操作简单、成本相对较低、无化学污染等优点，但对于坚硬或附着牢固的沉积物清洗效果可能有限。

1.高压水射流清洗：这是目前应用最为广泛的物理清洗方法之一。它利用高压泵将水加压至数百乃至数千兆帕，通过特制的喷嘴将高压水转化为高速射流，喷射到管道内壁，利用射流的冲击力和剪切力将沉积物剥离、破碎并冲刷出去。高压水射流清洗适用于各种材质的管道，对水垢、铁锈、生物粘泥等沉积物均有较好的清洗效果，尤其适用于管径较大、直线段较长的管道。其清洗效率高，对管道损伤小，但对于弯头较多、结构复杂或存在严重堵塞的管道，清洗难度较大。