清洗中關(guān)于污垢的全面認知

在清洗過(guò)程中從清洗對象表面去除的雜質(zhì)統稱(chēng)為污垢。在某些情況下雜質(zhì)的種類(lèi)是比較固定的，而且大多數只附著(zhù)在對象物的外部表面上，此時(shí)可以用比較固定的方法加以清洗。但在多數情況下，來(lái)自生態(tài)環(huán)境或生活環(huán)境中的雜質(zhì)成分是復雜多樣的。因此，清洗方法也很難劃一，應根據不同的情況確定具體的清洗方法。

污垢的分類(lèi)

為了對不同的污垢能選擇有針對性的清洗方法，有必要首先將污垢進(jìn)行分類(lèi)研究。污垢通?？筛鶕韵聨追N不同的方法進(jìn)行分類(lèi)：

1.根據污垢存在的形狀分類(lèi)

（1）顆粒狀污垢：如固體、液體的顆粒，微生物顆粒等。

（2）覆蓋膜狀污垢：如油脂和髙分子化合物在物體表面形成的表面膜狀物質(zhì)。

（3）無(wú)定形污垢：如塊狀和各種不規則形狀的混合污垢。

（4）溶解狀態(tài)污垢：如以分子形式分散存在于水中的污垢。

以不同形狀存在的污垢，它們去除過(guò)程的微觀(guān)機理有很大差別。如粒狀的污垢和膜狀污垢，從物體表面解離分散去除的機理就大不相同。

2.根據化學(xué)組成分類(lèi)

根據這種分類(lèi)方法，污垢可分為無(wú)機物和有機物兩大類(lèi)：

（1）無(wú)機物污垢：金屬及其氧化物（如鐵銹），鹽類(lèi)等；非金屬及其化合物（如砂土）。

（2）有機物污垢：碳水化合物（淀粉、糖等）；蛋白質(zhì)（血污、奶漬、肉汁）；油脂（動(dòng)植物油）；其他有機物（塑料、礦物油、樹(shù)脂、色素等）。

不同化學(xué)成分的污垢使用的去除方法也不同。一般情況下，以有機物成分為主體的污垢，較適合用氧化分解的方法清洗去除。

3.根據親水性和親油性分類(lèi)

表格P28-P29

4.根據在物體表面存在的形態(tài)分類(lèi)

在選擇合適的清洗方法時(shí)，了解污垢在清洗對象表面存在的狀態(tài)是很重要的。而污垢在表面存在的形態(tài)是多種多樣的，主要有以下幾種形式：

（1）污垢的粒子在清洗對象表面單純靠重力作用沉降而堆積。以這種形態(tài)存在的污垢，在清洗對象表面的附著(zhù)力很弱，很容易被清洗掉，如衣物表面附著(zhù)的粗大砂土顆粒。

（2）污垢的分子與清洗對象表面的分子靠分子間作用力結合。這種作用力既包括范德華力、氫鍵作用力，也可能包括共價(jià)鍵作用力。污垢分子靠這些作用力吸附于對象物表面，特別是污垢在表面以薄膜狀態(tài)存在時(shí)，這種結合力更強。用通常的清洗方法往往很難把它們去除掉。而且以這種狀態(tài)存在的污垢粒子的粒徑越小就越難把它們從表面清除，而在超精密工業(yè)清洗中要求把這類(lèi)極微小的顆粒也清除掉，因此要采用一些特殊的方法來(lái)克服微粒對表面的附著(zhù)力。

（3）污垢粒子靠靜電吸引力吸附于表面。當污垢粒子與對象物表面帶有相反的電荷時(shí)，它可依靠靜電吸引力吸附于物體表面。在空氣中放置的導電性能差的各種物體表面普遍存在這類(lèi)污垢，當物體浸沒(méi)在水中時(shí)，由于水有很大的介電常數，使污垢與表面之間的靜電吸引力大大減弱，這類(lèi)污垢容易從表面解離。這類(lèi)由導電性差的材料組成的物體在清洗之后放置在空氣環(huán)境中干燥，很可能又會(huì )被帶電的塵埃顆粒污染。為避免這種情況發(fā)生，這種物體在經(jīng)過(guò)清洗處理之后，最好放置在十分清潔的無(wú)塵空間進(jìn)行干燥。

（4）污垢在對象物表面形成變質(zhì)層。金屬表面在與空氣接觸過(guò)程中如果發(fā)生化學(xué)反應，往往形成一層氧化膜。這類(lèi)污染物（氧化膜）與對象物之間往往存在一明確的分界面，這種在金屬表面形成的變質(zhì)層通過(guò)用酸堿等化學(xué)試劑或用物理的、機械的方法可使之從對象表面除去。這種清洗方法在工業(yè)上稱(chēng)為浸蝕處理。其具體方法有用酸和堿等化學(xué)試劑溶解變質(zhì)層，用機械方法研磨表面，用電解加研磨的方法以及用等離子體處理等方法去掉表面變質(zhì)層。

（5）污垢滲入對象物表面內部。如在衣物表面的液體污垢，常會(huì )向纖維內部滲透擴散，深入到內部。在金屬和玻璃表面也有類(lèi)似情況發(fā)生。

（6）堅硬的污垢微粒刺破對象物表面而楔入內部。例如金屬的切削碎屑和研磨粉可以楔入質(zhì)地堅硬的清洗對象表面，而火車(chē)車(chē)廂的表面涂層有時(shí)會(huì )被火車(chē)行進(jìn)中車(chē)輪和鐵軌摩擦時(shí)產(chǎn)生的鐵粉所劃破。這種污垢可選用適當的溶劑將其溶解去除，也可采用強烈摩擦的方法加以去除，必要時(shí)可采用浸蝕的方法加以去除。

前三種情況中，污垢只存在于對象物表面之外，并且與表面之間存在一明確的分界面，這些情況被稱(chēng)為附著(zhù)污垢，在去除污垢的清洗過(guò)程中，一般不會(huì )造成清洗對象的表面損傷。而后三種情況中污垢已深入到清洗對象的內部并與表面連成一體，稱(chēng)之為污染污垢，在這些情況下往往需要通過(guò)浸蝕的方法去除污垢。

5.混合污垢

以上介紹的污垢分類(lèi)是指污垢以單一類(lèi)型的單一形態(tài)存在的情況，這類(lèi)污垢是比較容易清洗的。實(shí)際情況中往往是多種類(lèi)型的污垢以復雜的方式結合在一起的，稱(chēng)之為混合污垢。如沾染在衣物上的污垢，成分是很復雜的，既含有無(wú)機物也含有有機物，而且是親水性污垢與親油性污垢混成一體。在金屬表面也會(huì )形成復雜的金屬氧化物污垢。如金屬在與空氣中的水蒸氣及氧氣的接觸中形成表面氧化層，且與環(huán)境中存在的各種極性、非極性物質(zhì)形成復雜的混合污垢。附著(zhù)在金屬表面的固態(tài)的污垢不僅有氧化物，還有硫化物、無(wú)機鹽類(lèi)，還可能含有高分子聚合物。在固態(tài)污垢層外邊粘附有液態(tài)的水溶液層，水溶液層中溶有無(wú)機鹽及二氧化碳等物質(zhì)。在液體污垢表面又吸附著(zhù)極性和非極性有機物，在液體層外邊還吸附著(zhù)各種氣體。這樣組成了復雜的污垢結構。去除這類(lèi)混合污垢要比去除單一類(lèi)型污垢更困難。需從多方面綜合考慮以選擇更為合理的清洗方法。

污垢的形成與危害

據報道，美國的煉油廠(chǎng)由于污垢造成直接經(jīng)濟損失達13.6億美元，它包括在生產(chǎn)能力、能量消耗、維修清洗等方面的損失。西方世界各國的煉油廠(chǎng)，因結垢造成的經(jīng)濟損失每年達44億美元，其中還未包括鍋爐、水冷器與空冷器結垢的損失。由此可見(jiàn)，全世界各生產(chǎn)部門(mén)的污垢所造成的經(jīng)濟損失是何等巨大。在工業(yè)上，污垢的形成帶來(lái)了一系列直接危害，基本概括如下。

（1）影響生產(chǎn)的正常運行。嚴重的污垢沉積，使生產(chǎn)設備的性能下降，甚至不能正常運行。例如，冷卻水系統的嚴重結垢，使冷卻效率下降，生產(chǎn)的工藝條件無(wú)法確保，運行不正常。一旦冷卻管道因結垢而堵塞時(shí)，設備將被迫停產(chǎn)檢修。油田采油管結蠟甚至堵塞，采油量明顯下降，甚至不出油。當金屬設備表面在徹底清除銹與油污之前，進(jìn)行鈍化、磷化、噴涂、電鍍、滲鍍等表面保護處理是不可能的，即使勉強實(shí)施，質(zhì)量也無(wú)法保證。在石油化工、制藥等工業(yè)中，設備在開(kāi)車(chē)前若未徹底清洗系統內的各種污染物，可能造成催化劑中毒，從而影響生產(chǎn)過(guò)程的完成。

（2）增加生產(chǎn)能耗和成本。設備表面的污垢使其生產(chǎn)能耗與成本增加，生產(chǎn)效率下降。例如，在石油化工生產(chǎn)中的熱交換系統、汽車(chē)的水箱、中央空調的冷卻水系統，污垢的形成使熱效率大幅度下降，能量消耗增加。鍋爐內側的水垢，增加傳熱阻力，為了維持受熱面有一定的蒸發(fā)速度，要增加煤耗或燃氣損耗。同時(shí)水垢的生成還使鍋爐的產(chǎn)汽率下降，使管線(xiàn)內的流體阻力增加而增大動(dòng)力消耗。

（3）降低產(chǎn)品質(zhì)量。例如，造紙用的廢紙及其他原料上的油污及各種污染物，嚴重影響再生紙產(chǎn)品的質(zhì)量。廢紙上的油墨不脫除干凈，就不能用于生產(chǎn)高檔紙張。紡織品上的油污、蛋白質(zhì)、膠和蠟等嚴重影響其染整性能，使其吸水性、手感、色澤等難以保證。電子工業(yè)元件上的微小導電性污垢，可使半導體三極管的導電性發(fā)生改變，甚至短路或擊穿。非導電性的有機化合物和油脂等的存在，可造成芯片膜接著(zhù)的牢固度下降，形成針孔，使集成電路的質(zhì)量下降。據稱(chēng)，大規模集成電路中的不合格產(chǎn)品，67%是元件受到污染，又未經(jīng)徹底清洗造成的。

（4）引發(fā)各種事故。鍋爐及其他高溫、高壓生產(chǎn)設備內的污垢，如水垢和油垢等，可造成設備的局部過(guò)熱、變形、龜裂甚至爆炸，原材料泄露，引起廠(chǎng)房及工作人員的損傷。泄露與爆炸可進(jìn)一步引起環(huán)境的污染。

（5）影響材料性能與設備壽命。金屬材料的污垢，如吸濕性的塵土和無(wú)機鹽，容易吸附大氣中的腐蝕性氣體，例如SO?、CO?、H?S等，進(jìn)而腐蝕金屬的表面，使金屬失去光澤，產(chǎn)生麻點(diǎn)，強度下降。在污垢下產(chǎn)生氧濃差腐蝕或電偶腐蝕，使材料的性能改變，設備的使用壽命縮短。

污垢造成的危害，還包括由上述各種危害引起的間接損失。如有限資源的浪費，生產(chǎn)工期的延誤，下游生產(chǎn)的損失，產(chǎn)品質(zhì)量不良導致相關(guān)生產(chǎn)的損失等等。

結合前面已介紹的污垢一般的分類(lèi)情況，為便于讀者對各類(lèi)型清洗中遇到的污垢有一更明晰的了解，在此簡(jiǎn)略地介紹不同類(lèi)型污垢的形成及其危害。

1.衣物上的污垢

沾染在衣物上的污垢，成分是很復雜的，既含有無(wú)機物也含有有機物，而且是親水性污垢與親油性污垢混成一體。具體來(lái)看，衣物上的污垢一部分來(lái)自人體皮膚的分泌物，主要是人體皮脂腺分泌的皮脂和汗腺分泌的汗液。主要固體物是鹽分、尿素、脂肪和其他酯類(lèi)有機物。衣物特別是與皮膚直接接觸的內衣上皮膚分泌物較多。衣物上另一部分污垢來(lái)自于外部環(huán)境，在生產(chǎn)和生活實(shí)踐中與外部環(huán)境接觸而沾染上土壤、塵埃、礦物油及寄生蟲(chóng)、微生物等菌類(lèi)污垢，也會(huì )從食物中沾染上油脂、菜湯、果汁、茶、咖啡等污垢。

衣物上的污垢不僅影響人們的外在形象，也是病菌滋生的營(yíng)養源。為了有利于人的身體健康內衣應經(jīng)常清洗保持衛生。而來(lái)自外部環(huán)境的污垢除因特殊工作沾染上放射性污垢之外，通常用肥皂或合成洗滌劑即可洗滌去除，但是那些頑固附著(zhù)在衣物上的污垢，如粒徑在0.2?2.0μm的細微粘土顆粒鉆入纖維內部就很難被去除。

2.水垢

工業(yè)鍋爐以及家庭用的燒水壺，使用一段時(shí)間后在金屬表面就會(huì )結成水垢，這是由于水中溶有一定數量的鈣鎂鹽類(lèi)，如碳酸氫鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物、硅酸鹽、磷酸鹽等，同時(shí)還含有泥沙和有機物等。這些鹽類(lèi)在受熱過(guò)程中發(fā)生物理和化學(xué)變化而形成水垢。

水中含有的碳酸氫鈣在水溫升高過(guò)程中會(huì )分解生成難溶的碳酸鈣：

Ca（HCO?）?=CaCO?↓+CO?↑+H?O

碳酸氫鎂也會(huì )分解生成碳酸鎂，它在水中不穩定，會(huì )轉化成溶解度更小的氫氧化鎂沉淀，因此水垢中還含有少量氫氧化鎂。

在堿性條件下，碳酸氫鈣會(huì )發(fā)生如下反應生成碳酸鈣：

Ca（HCO?）?+2OH-=CaCO?+2H?O+CO?2￣

此時(shí)，如水中含有較多的氯化鈣時(shí)也會(huì )發(fā)生如下反應生成碳酸鈣的沉淀：

CaCl?+CO?2=CaCO?↓+2C1￣

當水中溶有過(guò)量的磷酸鹽時(shí)，氯化鈣也會(huì )轉化成溶解度很小的磷酸鈣：

2PO?3￣+3CaCl?=Ca?（PO?）2↓+6C1￣

通常水垢的主要成分是碳酸鈣和磷酸鈣。水中還溶解有一定數量的硫酸鈣、硅酸鈣等其他無(wú)機鹽類(lèi)，隨著(zhù)水的蒸發(fā)，它們在水中濃度加大，當其濃度超過(guò)溶解度之后也會(huì )生成沉淀，并沉積在傳熱表面上。

在工業(yè)鍋爐中金屬表面的鐵銹和銅銹等銹垢也會(huì )轉化成水垢的成分。

由于水垢大都由無(wú)機鹽組成，故稱(chēng)為無(wú)機垢，而且這些水垢結構致密，比較堅硬，所以又稱(chēng)為硬垢。實(shí)際水垢的成分相當復雜，而且成分隨著(zhù)水質(zhì)情況的不同而變化，所以對不同地區的水垢應作具體分析。通常根據水垢的主要成分將它分為碳酸鹽水垢、硫酸鹽水垢、磷酸鹽水垢、硅酸鹽水垢和銹垢幾大類(lèi)。

水垢具有低導熱系數，在工業(yè)生產(chǎn)中導熱系數的減小直接影響到鍋爐的效率，甚至嚴重危及鍋爐的安全運行或鍋爐的壽命。對于冷卻水系統，也直接影響到傳熱效率和冷卻水用量。水垢的導熱系數比金屬低得多，水垢的熱阻是鋼鐵的50~100倍，是黃銅的100?200倍，是鋁、銅的300?400倍。

水垢的導熱系數隨其成分和結構的變化而在較大范圍內波動(dòng)。水垢中SiO?含量越高，導熱系數下降也越大。同種水垢的導熱系數在200℃下基本是一個(gè)常數，不隨溫度而變化。

在鍋爐受熱內部和冷卻水熱交換系統內部積存水垢都是有害的，其危害性主要表現在以下幾方面。

（1）增加熱損失和燃料消耗。通常工業(yè)鍋爐每結1mm厚水垢，熱效率要降低5%。以工業(yè)鍋爐和采暖鍋爐平均結垢厚度為1mm，發(fā)電鍋爐與腐蝕產(chǎn)物平均厚度為0.5mm計算，則將造成4.5X10?t/a的燃料損失，而如果做好防垢清洗工作每年至少可節約45億元的燃煤費用。

（2）降低受熱面的金屬強度。當鍋爐受熱而內表面結有導熱性差的水垢時(shí)，為保持鍋爐水有同樣溫度，水冷壁管將必須加熱到更高的溫度，易造成鋼材的局部過(guò)熱、變形、龜裂甚至爆炸。

（3）鍋爐的利用率降低。由于水垢造成產(chǎn)氣率下降，需要定期清除水垢，勢必造成停產(chǎn)而給生產(chǎn)帶來(lái)?yè)p失。

（4）縮短鍋爐使用壽命。水垢生成導致熱交換管工作溫度升高，使鍋爐管水側的氧化加劇必然縮短鍋爐使用壽命。

（5）增加燃煤對大氣的污染。由于水垢使鍋爐傳熱效率下降，不僅使熱損失增加，而且將排放出更多煙塵、二氧化硫及其他有害物質(zhì)，加重對大氣的污染。

（6）降低熱交換系統效率，增加冷卻水用量。由于水垢的生成，傳熱效率下降，為保證設計要求的冷卻效率，必然要加大冷卻水耗用量。

（7）增加管內水流阻力有時(shí)甚至堵塞管線(xiàn)。水垢在管內沉積，減少了水流的截面積，增大了水流阻力，增加了動(dòng)力消耗，降低各種工業(yè)設備的生產(chǎn)能力。

為防止在鍋爐中形成水垢（尤其是碳酸鹽水垢），必須在水進(jìn)入鍋爐之前對水進(jìn)行處理，降低水的暫時(shí)硬度（即碳酸氫鈣、鎂的含量）。對在鍋爐上已形成的水垢通常用化學(xué)試劑加以清除，不同類(lèi)型的水垢需用不同的試劑。如對于碳酸鹽水垢，只要對生成的鈣鎂鹽有較大溶解度的酸都可以用來(lái)清洗碳酸鹽垢，通常使用最多的是鹽酸。然而對于結有碳酸鹽垢的不銹鋼基底材料，為防止對不銹鋼的腐蝕不宜用鹽酸，而常用硝酸。具體情況需具體分析。

3.銹垢

鐵銹是鋼鐵受周?chē)橘|(zhì)氧化腐蝕，在表面上生成的+2或+3價(jià)鐵的氧化物或氫氧化物為主，有時(shí)還含有少量其他鐵鹽的沉積物。鐵銹一般呈堿性，易溶于酸。

在高壓鍋爐的水冷壁管上形成的銹垢，以Fe?為主要成分，還含有磷酸鹽，形成致密而穩定的結構，它是在溫度較高和高壓無(wú)氧的情況下生成的，呈棕紅色，與普通鐵銹完全不同。這種鐵銹不溶于鹽酸，要用鹽酸與硝酸的混酸溶解。鋼鐵在高溫條件下氧化生成的氧化皮，由外至內分Fe?O?，Fe?O?、FeO三層組成。這三種鐵的氧化物都可以被酸溶解。通常去除鋼鐵氧化皮可用鹽酸或硫酸，也可用鹽酸和硫酸的混合液進(jìn)行浸蝕處理。

銅銹的基本成分是氧化銅和銅鹽（不同情況下可為碳酸銅、氯化銅或硫化銅）。通常用HNO?、H?SO?、HC1的混合酸來(lái)清洗銅及銅合金表面的腐蝕產(chǎn)物。在清洗銅合金時(shí)要十分注意正確選擇浸蝕混酸中三種酸的比例，以保持其在清洗后的性能、外觀(guān)不變。

鋁銹是鋁表面氧化腐蝕的產(chǎn)物，主要是Al?O?。Al?O?是兩性氧化物，既可以用酸洗，也可以用堿加以去除。在用酸清洗時(shí)，鋁及合金制品基體受腐蝕較輕，操作較易控制，通常不會(huì )出現堿液清洗后留下的暗色膜。具有清潔光澤的外表，在酸液中添加適當緩蝕劑可以大大減少酸液對鋁基體的腐蝕。

清洗鋁表面的一般污垢時(shí)，盡量不用酸、堿洗，而用中性的表面活性劑清洗劑效果較好，可避免使鋁基體遭受不必要的腐蝕。

4.微生物污垢

微生物污泥是微生物大量繁殖和積累的產(chǎn)物，是在物體表面形成的生物覆蓋物。在工業(yè)冷卻水系統的管道上、冷卻塔、水槽等壁上經(jīng)常產(chǎn)生由微生物污泥組成的粘質(zhì)膜。這些微生物分泌的粘液還把懸浮在水中的無(wú)機污垢、腐蝕物、灰沙淤泥粘結在一起形成粘泥沉積物，而且隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)越積越厚，不僅影響傳熱效率，而且使水管截面積變小，使管道堵塞，給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)嚴重危害。

在工業(yè)用水中產(chǎn)生并能造成危害的微生物種類(lèi)很多，主要是藻類(lèi)、細菌和真菌等微生物引起的，但主要是細菌。它繁殖速度是非?？斓?，如果條件適宜，經(jīng)過(guò)1h就可繁殖近億個(gè)。循環(huán)冷卻水是一個(gè)特殊的生態(tài)環(huán)境，水溫25?40°C和pH值6.5~8.5，恰好是多種微生物生長(cháng)的最適宜范圍，而且循環(huán)濃縮營(yíng)養源和氧均豐富。在生物黏泥的下方形成局部氧濃差電池，鐵不斷被溶解，引起嚴重的局部腐蝕。以下列出部分細菌導致危害的原理。

（1）鐵細菌引起腐蝕的機理。鐵細菌一般能生活在含氧少但溶有較多鐵質(zhì)和CO?的微酸性水中，堿性環(huán)境不利于其生存。Fe2+在其體內能被氧化成Fe3+大量不溶性高鐵化合物，如Fe（OH）?沉淀下來(lái)，形成大量的棕色黏泥，有時(shí)形成大小不一的銹瘤，產(chǎn)生點(diǎn)蝕，嚴重時(shí)引起管道堵塞、異臭等。

（2）硫酸鹽還原菌的腐蝕機理。硫酸鹽還原菌是一種弧狀的厭氧性細菌，體內存在一種氫化酶，能將硫酸鹽還原成H?S。硫酸鹽還原菌引起碳鋼腐蝕是極其復雜的，它參與化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，也可能破壞金屬的保護膜來(lái)造成腐蝕，腐蝕可能是幾種機理共同作用的結果?？傊蛩猁}還原菌危害很大。

（3）硫細菌對設備的危害機理。硫細菌屬好氧性，在與H?S同時(shí)存在的微好氧環(huán)境中生存，可把硫、硫化物或者硫代硫酸鹽氧化成硫酸（濃度可達10%），對鐵管或水泥管產(chǎn)生腐蝕破壞。硫細菌常與鐵細菌共存，產(chǎn)生黏質(zhì)物也可堵塞管道，使水質(zhì)變臭，影響水質(zhì)性態(tài)。

（4）硝化細菌的硝化作用。循環(huán)水中存在一定量的氨，硝化細菌在呼吸過(guò)程中可將氨氧化成硝酸，這一作用稱(chēng)硝化作用。硝酸對設備造成腐蝕，產(chǎn)生危害。

生物黏泥附著(zhù)速度快，一個(gè)月就可達數毫米，它比腐蝕產(chǎn)物和垢的附著(zhù)所引起換熱器效率的降低還要嚴重。因此，應適時(shí)地采用生化清洗方法投加具有殺滅、溶解、剝離、清洗作用的生化藥劑，控制微生物的種種危害。

為了控制工業(yè)用水系統中微生物的生長(cháng)，可采用控制日光對用水的照射、采用過(guò)濾裝置、加強水質(zhì)前處理等方法。而對于微生物污泥的清洗方法包括如下幾方面。

（1）加殺生劑或殺菌劑。為殺滅微生物可向管道中通入氯氣、次氯酸鈉、漂白粉、高猛酸鉀等殺生劑使微生物死亡。加入六氯酚、新潔爾滅等季鞍鹽殺菌劑可殺滅各種細菌，減少微生物污泥的生成。

（2）物理清洗。通常用高壓水射流沖洗去除微生物污泥。

（3）化學(xué)清洗。一般采用過(guò)氧化氫、馬來(lái)酸聚合物或丙烯酸系共聚體作清洗劑。

5.大氣污垢

長(cháng)期暴露在大氣環(huán)境中的物體，由于塵埃不斷降落并附著(zhù)在它的表面上，慢慢形成一層塵垢。塵垢是由多種無(wú)機物混合而成的，其中有些組分可溶于水，有的組分難溶于水，所以塵垢有部分溶于水的特性。

在空氣中通常都存在直徑很小的塵埃顆粒，被工業(yè)污染的大氣中含有的塵埃量大為增加，在刮風(fēng)等空氣流動(dòng)的作用下，特別是風(fēng)沙天氣，大氣中的塵埃數量與平均直徑都大大增加，暴露在這樣的大氣條件下物體表面更容易生成塵垢。

大氣中塵埃吸附在物體上形成一層厚厚的牢固塵埃需要經(jīng)過(guò)較長(cháng)時(shí)間的過(guò)程。塵埃與基體的物理吸附結合力大小取決于塵粒與物體表面緊密接觸的面積、塵粒的表面能（表面活性）、物體的表面能（表面活性）、塵粒與物體的極性大小和相互作用。當塵粒與物體表面緊密接觸的面積越大，表面活性越高，它們的結合力就越大。

因為塵垢成分比較復雜，很難找到能完全溶解塵垢的合適溶劑，同時(shí)考慮到溶劑對物體表面的侵蝕性，通常使用性能溫和的表面活性劑水溶液作清洗劑。利用表面活性劑的潤濕、滲透作用來(lái)清除塵垢。當清洗劑與塵垢及物體表面接觸之后，首先降低了這些表面的表面張力，然后向物體及塵垢相接觸的吸附界面內滲透，降低塵垢與表面之間的結合力。為了把塵埃顆粒從表面上清除，常需加上沖、刷、噴等機械力作用。在表面活性劑的潤濕滲透作用下再結合機械外力作用，使塵垢脫離物體表面被清除。

當塵垢中含有少量油污時(shí)，可在表面活性劑溶液中加入少量有機溶劑，并形成水包油乳液，以加速和加強對塵垢中油污的溶解。

6.舊漆污垢

有機高聚物涂層在受到光照（特別是紫外線(xiàn)照射）作用下會(huì )發(fā)生老化、粉化；被化學(xué)物質(zhì)浸蝕會(huì )使涂層溶脹或溶解、脆化；加熱高溫作用會(huì )使涂層軟化、龜裂、熔化；機械損傷會(huì )使涂層破裂。當涂層受到這些作用而破裂時(shí)就失去對基材的保護作用和裝飾作用，需要把它們除去重新涂裝。把這些被破壞的涂層叫舊漆膜垢。

舊漆膜垢的去除，主要是借助清洗液對涂層的固著(zhù)物（主要是成膜物質(zhì)〉的溶脹、溶解作用，必要時(shí)要結合機械強力加以去除，如使用刮除或用高壓水沖除。

溶解舊漆膜使用的有機溶劑主要有溶劑汽油（溶解大多數天然樹(shù)脂、油性樹(shù)脂及醇酸樹(shù)脂），甲苯（溶解硝基漆、乙烯基漆、氯化橡膠漆），二甲苯（溶解醇酸樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂、氯化橡膠，聚氨酯等漆），乙醇（溶解蟲(chóng)膠、硝基漆），正丁醇（溶解氨基樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、硝酸纖維素漆），丙酮（溶解乙烯基共聚物和硝酸纖維素漆），甲乙酮（溶解乙烯基共聚物、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯漆）。

垢樣采集、鑒別和化驗

1.設備垢樣的采集及儲存

前面已經(jīng)介紹了污垢的種類(lèi)繁多，特性千差萬(wàn)別，垢樣的采集是化學(xué)清洗的第一步工作，將釆集到的垢樣在實(shí)驗室做小試實(shí)驗，然后進(jìn)行工業(yè)清洗放大，對設備裝置大檢修期間停車(chē)清洗。清洗前的采樣工作尤為重要，只有弄清是什么垢及結垢原因，能用什么藥劑溶解污垢，才能談得上選用什么樣的方式清洗。因此應記錄下要清洗的設備、管線(xiàn)、材質(zhì)、設備的使用年限，形成污垢的工藝介質(zhì)、生產(chǎn)工藝，污垢的厚度、污垢的形狀，這些都是判斷垢類(lèi)型和成分的最原始的依據。

（1）垢樣的采集方法：采集垢樣時(shí)，最好選擇大檢修停車(chē)期間，對設備垢的采集應選三個(gè)具有代表性的地方，例如，鍋爐水系統的垢樣，應從汽包內底部、聯(lián)箱手孔處或排污管處采集，長(cháng)輸管道應選三個(gè)點(diǎn)，采集時(shí)橫斷面上、中、下三個(gè)位置都應釆集。

（2）垢樣的釆集數量和儲存：垢樣的采集，應以100g以上500g以下為宜。垢樣應密封在塑料袋中運輸，在實(shí)驗室里應放在廣口瓶中，應做好編號記錄工作，以免丟失和誤拿。

2.垢樣的常用鑒別及分析方法

對采集到的垢樣，先做定性分析，根據其基本形狀、特征和對設備的結構和生產(chǎn)工藝的了解，可以做出初步的鑒別。下面以常見(jiàn)垢樣為例說(shuō)明怎樣鑒別。

（1）碳酸鹽垢：碳酸鹽垢主要產(chǎn)生在熱交換系統中，尤其是在設備直接受熱和工質(zhì)水有濃縮的部位。多為白色或灰白色，有時(shí)由于伴有腐蝕的發(fā)生，會(huì )染上腐蝕產(chǎn)物的顏色，如紅褐色。碳酸鹽垢質(zhì)堅而脆，附著(zhù)牢固，難以剝離，其斷口呈顆粒狀，比較厚且當夾雜有腐蝕產(chǎn)物或其他雜質(zhì)時(shí)，斷口處可觀(guān)察到層狀沉積。碳酸鹽垢是所有垢中最易溶于稀酸的，常見(jiàn)的無(wú)機酸和有機酸均可以將其溶解，并產(chǎn)生大量泡沫即CO?氣體。另一個(gè)特點(diǎn)是，在800?900°C下灼燒時(shí)，水垢質(zhì)量損失近40%，這主要是水和二氧化碳分解的緣故，通過(guò)觀(guān)察水垢溶解后的少量殘渣及注意垢樣灼燒時(shí)的氣味，可以了解垢中所含雜質(zhì)的大致類(lèi)別。如果殘渣呈白色是硅酸鹽，如果呈黑褐色是腐蝕產(chǎn)物，灼燒時(shí)如果嗅到焦糊氣味是有機含碳化合物或碳水化合物。

碳酸鹽垢的定量分析方法如下。

①垢樣的制備和處理：在研缽中放入垢樣研細至140?170目（顆粒直徑在0.1mm左右），稱(chēng)取4份試樣，兩份用于化驗，兩份用于灼燒減量的測定，每份試樣以0.5g為宜，過(guò)多不利于灼燒，也難以分離洗滌。將用于化驗的兩份試樣分別置于兩個(gè)100mL燒杯中，加入10mL水濕潤，再加入10mL鹽酸，蓋上表面皿使之在室溫下溶解。待反應較慢時(shí)，用玻璃棒輕輕攪動(dòng)使之溶解，如含有部分磷酸鹽或鐵的腐蝕產(chǎn)物時(shí)，可加熱助溶。

②灼燒減量的測定：碳酸鹽垢以碳酸鈣為主，在灼燒時(shí)碳酸鈣可失重44%而變成氧化鈣，如含有氫氧化鎂，則在灼燒時(shí)可失重41%而變成氧化鎂。具體方法是將兩組試樣在烘箱中烘去表面水分，各稱(chēng)取0.5g置于已恒重的圮竭中，在850°C下灼燒2h，冷卻后稱(chēng)重，以相差0.4mg以?xún)葹楹阒?，兩份試樣的測試結果相差小于0.1%為合格。

③氧化鈣與氧化鎂含量測定：由于試樣已全部溶解，可直接測定經(jīng)鹽酸溶解的試液中的鈣、鎂量，對大量碳酸鹽垢測定的經(jīng)驗表明，這種垢中90%以上是碳酸鈣。如果水中硅酸鹽及碳酸鹽含量較低且設備不發(fā)生嚴重腐蝕時(shí)，其含量可達95%左右，因此，可用EDTA二鈉鹽滴定試樣，將與之作用的物質(zhì)折算為鈣，再另取試樣加入氫氧化鈉，使鎂以氫氧化鎂沉淀形式除去，從而分別測出鈣、鎂含量。具體化驗操作方法可參考相關(guān)的分析化驗書(shū)，在此就不詳細闡述了。如果測量碳酸根的含量，可采用酸堿滴定法或管式爐灼燒吸收法測量。

（2）硫酸鹽垢：硫酸鹽垢實(shí)際上不是單一的垢種，它一般與其他垢種同時(shí)存在，且通常所占的比例較小，約占1/3以下，但是由于它不溶于鹽酸、硝酸、硫酸以及其他有機酸，也不溶于絡(luò )合劑，垢中有硫酸鹽存在時(shí)就變得極難清除。由于硫酸鹽垢難以溶解除去，對受熱面和傳熱面的熱阻影響較大。因此，當它的含量在垢中達20%時(shí)，可以認為這種垢是硫酸鹽垢。硫酸鹽垢通常為白色或灰白色，有時(shí)呈粉紅色，在受熱面或傳熱表面上結成硬質(zhì)薄層，附著(zhù)牢固，質(zhì)硬而脆，敲擊鏟刮時(shí)能呈小片狀剝離，難以用常規的機械方法清除，也不能用酸洗除去。當設備無(wú)腐蝕現象時(shí)，硫酸鹽水垢與其他碳酸鹽、磷酸鹽等較接近，但比它們更堅硬，附著(zhù)更為牢固，當有腐蝕現象時(shí)，尤其是產(chǎn)生附著(zhù)物下的局部腐蝕時(shí)，硫酸鹽垢可能被染成黑紅色或磚紅色。定性處理硫酸鹽垢可采用鹽酸溶解后，向其中加入1%（質(zhì)量分數）氯化釵溶液，若有大量白色沉淀產(chǎn)生，表明硫酸鹽含量較高。

定量分析方法為：首先用10%的鹽酸溶解，如溶解速度較慢，則應加熱助溶，經(jīng)過(guò)上述溶解操作，試樣仍有白色殘留物不溶時(shí)，可采取將試樣與碳酸鈉以1：8混合，在900C下加熱2h，則硫酸鹽與碳酸鈉作用轉化為碳酸鹽和硫酸鈉，再用鹽酸溶解時(shí)，可以完全溶解。此項操作最好在鉗中進(jìn)行，為了使熔融物容易由堆竭中熔解脫出，可先將3倍垢樣的無(wú)水碳酸鈉與垢拌均勻，加入其中，再在固體混合物上覆蓋與垢大致等量的無(wú)水碳酸鈉。灼燒應在蓋著(zhù)的站竭中進(jìn)行，站竭蓋稍微錯開(kāi)一些，防止CO?大量產(chǎn)生時(shí)將蓋掀掉。將按上述處理過(guò)的試樣，用鹽酸溶解，定量到1L，移取200mL試液以沉淀法測硫酸根，換算為硫酸酹。再分別移取適量試液，用分光光度法測二氧化硅（偏硅酸酹），用分光光度法測鐵，用EDTA二鈉鹽絡(luò )合滴定法測鈣、鎂，用分光光度法測磷酸根和銅。

（3）硅酸鹽垢：硅酸鹽也不是單一的垢種，在垢中的含量較低，一般僅為20%左右，硅酸鹽含量在20%以上或含20%以上的二氧化硅時(shí)，就將其稱(chēng)為硅垢，以與易溶垢相區別。硅酸鹽呈白色，有時(shí)呈灰色，與碳酸鹽、硫酸鹽的顏色很相近，當設備有腐蝕現象時(shí)，尤其是局部腐蝕時(shí)，硅酸鹽垢可被染成灰黑色。硅酸鹽一般常與硫酸鹽垢、碳酸鹽垢、磷酸鹽垢共存。當硅酸鹽含量高時(shí)，會(huì )使垢層難以清除。將垢樣置于5%稀鹽酸中，甚至酸度增至20%時(shí)，并輔以加熱處理，如果仍有一定量的白色沉淀不能溶解，則可認為剩余物是硅酸鹽或硫酸鹽。將不溶物濾出并清洗，直到濾液中加入1%硝酸銀不產(chǎn)生渾濁時(shí)，加入氯化頓溶液也不出現渾濁和沉淀，則表明垢中含硅酸鹽。其分析方法是：將硅酸鹽垢按前述硫酸鹽垢的處理方法熔融并溶解，然后將處理后的試樣定容到1L。分別移取試樣，用分光光度法測二氧化硅、鐵及鋁，用EDTA二鈉鹽滴定法測鈣、鎂，用分光光度法測硅酸根（酐）與銅。

（4）磷酸鹽垢：在天然水中，磷酸根含量很低，一般不會(huì )生成磷酸鹽垢，但在許多水質(zhì)處理過(guò)程中，常在循環(huán)冷卻水系統中投入聚磷酸鹽作為緩蝕劑或阻垢劑，而聚磷酸鹽在水中會(huì )水解成為正磷酸鹽，使水中存在PO?3-，它與鈣離子結合會(huì )生成溶解度很低的磷酸鈣析出附著(zhù)在機體表面上，就形成了磷酸鈣垢。這種垢影響傳熱，不易清除。因此，在投加有聚磷酸鹽藥劑的循環(huán)冷卻水系統中，必須注意磷酸鈣水垢生成的問(wèn)題。

磷酸鹽水垢外觀(guān)為灰白色，質(zhì)地較為疏松，僅有碳酸鹽和磷酸鹽的水垢呈灰白色，是由于磷灰石是灰色，如果伴有腐蝕產(chǎn)物，則呈灰紅色或紅褐色，鍋爐或給水中加有氧化劑時(shí)，垢的顏色多呈灰黑色。磷酸鹽水垢附著(zhù)力較差，容易用機械的方法人工除去，不受熱部分的磷酸鹽垢松軟，呈堆積狀。磷酸鹽垢隨受熱面的熱流強度和金屬溫度升高而結垢嚴重，垢質(zhì)也變得堅硬難除。磷酸鹽水垢與碳酸鹽水垢外形相似，而且常常含有一定量的碳酸鹽垢，兩者的區別在于磷酸鹽垢在常溫下，不能在5%以下稀酸中全部溶解，需要加熱助溶或者用10%以上的酸且在較高溫度條件下使之全溶。在用酸溶解磷酸鹽垢時(shí)，由產(chǎn)生氣泡情況可以了解其中碳酸鹽垢所占比例的大小，如果基本不冒氣泡，則是單獨的磷酸鹽垢。

分析方法如下：磷酸鹽垢溶解之后，不能按照常規的系統分析步驟，對測定二氧化硅后的濾液以氫氧化錢(qián)沉淀鐵、鋁離子，這是由于試液中的鈣、鎂陽(yáng)離子和磷酸根離子，會(huì )在試液堿化時(shí)以磷酸鹽沉淀的形式析出，容易誤把鈣、鎂的磷酸鹽沉淀當成氫氧化鋁，即所謂的“鋁垢”。當測定二氧化硅的濾液通過(guò)氫型強酸陽(yáng)離子交換柱，用比交換樹(shù)脂體積略多的無(wú)機鹽水沖洗，沖洗液與濾液混合在一起，用以測定磷酸根、硫酸根。用5%的鹽酸再生和淋洗交換柱，將進(jìn)入陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鐵、鋁、鈣、鎂、銅等陽(yáng)離子置換出來(lái)，使其成為對應的氯化物，然后對其分析測定。磷酸鹽垢往往混有碳酸鹽垢，因此，也有必要進(jìn)行灼燒減量測定，以便于分析結果校核。如前所述，將磷酸鹽垢的陰陽(yáng)離子分離之后，濾液用于測陽(yáng)離子可將其定容到1L，再從其中移取少量試液以比色法測定磷酸根，折算為磷酸酹（P?O5）的百分含量。硫酸根的測定可使用沉淀法，以硫酸頓的形式測試后折算為硫酸酹（SO2），陽(yáng)離子由離子交換樹(shù)脂置換出來(lái)后，可分別用EDTA二鈉鹽滴定法測定鐵、鋁、鈣、鎂，銅可用碘量法測量，鐵、銅含量低時(shí)可用比色測定或用分光光度法測定。

（5）磷酸鐵鈉水垢：該種垢是特殊的磷酸鹽水垢，可以看作是酸性磷酸鹽與氫氧化鐵的復合物。磷酸鐵鈉垢產(chǎn)生于高壓鍋爐，這是在鍋爐有腐蝕而且以鐵為主的腐蝕產(chǎn)物較多時(shí)產(chǎn)生的，此時(shí)，向鍋爐中投加的磷酸鈉可與亞鐵離子作用形成沉積物，附著(zhù)于鍋爐水冷壁管表面。磷酸鐵鈉垢與磷酸鹽垢相近，但是由于發(fā)生了腐蝕，垢層為黑褐色，該垢較疏松，易用機械法清除。這種水垢還可溶解在強堿中。磷酸鐵鈉只產(chǎn)生在高參數鍋爐中，低壓供熱鍋爐、熱水鍋爐、熱交換器和循環(huán)冷卻水系統中不產(chǎn)生此類(lèi)水垢，鍋爐受熱結磷酸鐵鈉垢時(shí)，運行會(huì )出現一些特殊現象，爐水成分會(huì )有異常變化。通常是在不向鍋爐投加磷酸鈉而停止排污的情況下，鍋爐升壓過(guò)程中鍋爐水的含鈉量、電導率、磷酸根含量、含鐵量、甲基橙堿度將自動(dòng)升高，酚酥堿度下降或不變，pH值有所下降；當鍋爐壓力達到某一數值（例如90%以上額定參數）時(shí)，鍋爐水的鈉含量、電導率、磷酸根含量、含鐵量、甲基橙含量自動(dòng)降低，酚駄堿度和pH值會(huì )有所升高，這是由于鍋爐受熱面上的磷酸鐵鈉溶出和再生沉淀之故。

（6）鐵銅垢：當水垢中鐵和銅的氧化物含量超過(guò)90%時(shí)，盡管還有鈣鎂等堿土金屬氧化物和碳酸軒、磷酸酹等成垢物質(zhì)，也將其作為腐蝕產(chǎn)物看待。鐵銅垢可以產(chǎn)生于任何受熱面和傳熱金屬表面，但是在介質(zhì)溫度較低的設備上它僅作為垢中夾雜物存在。隨著(zhù)介質(zhì)溫度升高，設備腐蝕力加重，腐蝕產(chǎn)物即鐵、銅的氧化物在垢中含量也顯著(zhù)增加，在高參數鍋爐的受熱面上，附著(zhù)物以腐蝕產(chǎn)物為主。鐵銅垢以黑褐色為主，當水中含有豐富的水時(shí)多呈紅色；在一般的鍋爐和熱交換器中氧的供應不足，多呈黑色。如果鐵銅垢中含銅較多，銅可由于電化學(xué)作用而以金屬形態(tài)存在，腐蝕產(chǎn)物呈紫紅色，并能看到金屬光澤。腐蝕坑中采集得到附著(zhù)物層常呈貝狀，邊緣薄而中間厚。

鐵銅垢的外觀(guān)與鈣鎂垢明顯不同，容易鑒別。由顏色變紅或變黑，可以得知是以高價(jià)鐵為主還是低價(jià)鐵為主。如果垢樣呈紫紅色金屬光澤，則其含銅量可達到50%以上，可以認為是銅垢。鐵銅垢較硅酸鹽垢和硫酸鹽垢易溶，但是比碳酸鹽垢和磷酸鹽垢難溶解得多，它甚至難溶于常溫的鹽酸中。加熱接近沸騰溫度時(shí)，它可溶于20%以上的濃鹽酸中，但耗時(shí)較長(cháng)。在鹽酸中加入少量硝酸并加熱可使之溶解，這是由于在溶解過(guò)程中，亞銅離子和亞鐵離子被氧化為高價(jià)化合物，破壞了溶解平衡的緣故。鐵銅垢溶解后溶液中常有一定的顏色，如果垢中以鐵為主時(shí)，溶液呈淡黃色，如果以銅為主時(shí)，呈淡綠色。用氨水中和鐵銅垢的酸溶液可輔助鑒別。鐵在中和至PHM6時(shí)，可產(chǎn)生棕紅色絮狀氫氧化鐵沉淀；若pH值繼續升高，銅可生成藍色氫氧化銅沉淀，如果含銅量較高時(shí)，在過(guò)量的氨水中可生成深藍色的銅氨離子。

鐵、銅垢實(shí)際上是腐蝕產(chǎn)物，其中混雜有鈣、鎂鹽類(lèi)和對應的磷酸根，其他成分較少。具體分析方法如下：

①灼燒增量的測定：也可利用前述的灼燒反應進(jìn)行定量分析，銅鐵垢的灼燒氧化反應比碳酸鹽垢灼燒熱分解速度慢。因此應使用底面積較大的瓷石堆竭盛試樣，將試樣盡量擺開(kāi)成薄層，灼燒時(shí)間延長(cháng)到3?4h。

②試樣的溶解與分析操作：鐵銅垢即使在熱的10%的鹽酸中溶解速度也較低。因此應將磨細的試樣置于100mL燒杯中，用水濕潤后，加入15%的鹽酸10mL在水浴上加熱分解，另外，再加少許濃硝酸加速垢樣分解。將試液稀釋定容到1L后，分別稱(chēng)取試樣，用EDTA二鈉鹽測定鐵、鋁、鈣、鎂、鋅，由于鋁、銅、磷酸根等的含量較少，可用分光光度法測定。

（7）油垢和積蠟：油垢是黏質(zhì)油為主體的，混雜有一些固體塵?；蛞恍┦栌托运芤憾纬傻酿こ頎罡挥统恋砘蛐跄隣钊榛湍?。油料的黏度越高，越容易形成難以用水沖洗的油垢。在原油輸送管線(xiàn)及貯罐中，常常因積蠟的形成而影響管線(xiàn)的輸送能力并減小貯罐的有效容積。根據油垢的成分可以將其分為兩種類(lèi)型，由黏質(zhì)油和塵粒結合生成的油垢和黏質(zhì)油和水溶液作用生成的垢物，煤焦油垢是比較典型的由黏質(zhì)油與塵粒結合形成的油垢。油垢一般呈黑色、黏稠狀液體，有時(shí)因系統運行時(shí)間較長(cháng)，工作溫度較高成略有彈性的塊狀固體附著(zhù)在設備表面。

油垢因其較為特殊的成因，很易鑒別。在許多油路系統，貯運油的設備中都易產(chǎn)生此類(lèi)污垢。煤焦油垢成分比較復雜，基本上由有機物組成，不溶于普通的無(wú)機酸，但可溶于有機溶劑。用溶劑處理時(shí)，開(kāi)始油垢慢慢變軟，也可添加一些表面活性（HLB值在7.0以下），能提高親水性污垢的分散能力。隨著(zhù)浸泡時(shí)間的增加，可以明顯發(fā)現部分的垢溶解，黏稠度大大下降。適當加熱可以降低煤焦油的黏度和表面膜強度，增加其流動(dòng)性。采用較強的有機溶劑處理此類(lèi)污垢時(shí)，基本上可以使其全部溶解。由于海水侵蝕油船而造成的原油淤漿，是典型的由黏質(zhì)油和水溶液作用而生成的油垢。此類(lèi)污垢屬不穩定體系，垢內各組成之間是以松散結構交織在一起，添加HLB值較高（大于13〉的表面活性劑作為淤漿破碎劑，使油包水型淤漿不穩而使水凝聚出來(lái)，也可同時(shí)添加碳酸鈉中和游離酸，它的鹽析效應也會(huì )促進(jìn)水的分離，使垢消除。

蠟是指原油中十六烷以上的正構烷桂混合物。通常蠟溶解于原油中，它在原油中的溶解度隨其分子量的增大和熔點(diǎn)的升高而下降，也隨原油密度和平均分子量減少而增加，因此隨著(zhù)溫度、流速、組成等條件的變化，蠟從原油中逐漸析出來(lái)沉積在管線(xiàn)和貯罐的表面。積蠟中除了蠟外還含有一定量的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、凝油。積蠟可采用表面活性劑加溶劑的方法溶解，對長(cháng)輸石油管線(xiàn)和貯罐中的積蠟，因含有一定數量的油館分，可采用表面活性劑、有機胺及無(wú)機鹽配制成的堿性水基清洗劑加熱進(jìn)行溶解，可取得非常好的效果。

（8）積炭垢：積炭垢主要發(fā)生在某些燃氣、燃油設備上，附著(zhù)在設備上的積炭，是油或氣中的某些高鏈物和其他有機物燃燒的產(chǎn)物附著(zhù)在設備表面而形成的。

積炭垢經(jīng)常發(fā)生在汽輪機內部的燃燒室里。由于空氣過(guò)濾器使用一段時(shí)間后，過(guò)濾效率和效果都會(huì )下降，空氣中的某些雜質(zhì)被帶入到汽輪機內，當氣化油或天然氣燃燒時(shí)，在初始階段由于燃燒膛內溫度很低，燃燒的氣體在接觸器壁時(shí)反應溫度驟降，造成反應物在器壁附近的不完全燃燒。最初反應物是以油狀物或高鏈物形式分解形成漆狀膜，與金屬結合得非常牢固，如果這種狀態(tài)在高溫下持續較長(cháng)的時(shí)間，漆狀膜會(huì )進(jìn)一步分解，使其以炭的形式附著(zhù)。由于積炭垢的特殊性狀及其產(chǎn)生的特殊環(huán)境，因此很容易辨別，除汽輪機外，一些反應器中也會(huì )產(chǎn)生積炭垢。其生成機理基本上和汽輪機相同，都是由于反應不充分造成的。

積炭垢一般為黑色固體，在不同的反應器中生成的垢的物理性質(zhì)也不同。反應器中的積炭垢一般由于混有其他雜質(zhì)，生成的積炭垢較厚，質(zhì)地堅硬，附著(zhù)力好，不易剝離。純粹的積炭垢幾乎很難溶解，相當強的有機溶劑如二氯甲烷、二氯乙烷等對其溶解效果都不太好，只能依靠將其垢中起支持、連接的可溶性有機物逐步溶解后，使整個(gè)垢樣與設備脫離的辦法來(lái)處理。相比較而言，汽輪機中的積炭垢較易處理，可釆用有機溶劑的辦法，也可采用乳化煤油的辦法。乳化煤油由于黏度較大，加之煤油的溶劑作用，可有效地除去汽輪機等設備內部的積炭垢，許多國外公司已將此方法明確寫(xiě)入操作說(shuō)明中。

（9）尿素垢：化肥廠(chǎng)尿素裝置，無(wú)論生產(chǎn)工藝是水溶液循環(huán)法，還是二氧化碳汽提法、氨汽提法，在運行一段時(shí)間后，分解加熱器物料通過(guò)的一側均會(huì )積結一層污垢。這層污垢有的致密堅硬，有的又黏又稠，采用一般的化學(xué)清洗方法難以除去，故人們俗稱(chēng)之為“尿素難溶垢”。

“尿素難溶垢”的傳熱系數很低，嚴重影響傳熱效率，致使尿素工廠(chǎng)加熱蒸汽耗量增加，工藝物料流通受阻，分解效果下降，工藝指標難以維持，生產(chǎn)成本加大，而且會(huì )引發(fā)新的腐蝕問(wèn)題。

國外的清洗方法是EDTA法。這一方法的基本要素是：溫度140?150℃，EDTA10%-15%（質(zhì)量分數），緩蝕劑添加量為0.10%?0.25%，表面活性劑添加量為0.3%。國內的清洗方法是采用HF-001清洗劑（有機酸或螯合劑并含有少量的還原劑）清洗尿素難溶垢，基本特點(diǎn)是：溫度130?150°C，HF-001，10%?20%（質(zhì)量分數），表面活性劑（烷基酚聚氧乙烯醚）0.2%?0.4%，緩蝕劑0.5%。此外，高壓水力清洗也取得了令人滿(mǎn)意的效果?？傊?，清洗劑和清洗方法的選擇要根據腐蝕試驗、結垢溶垢實(shí)驗、垢層分析結果、經(jīng)驗、經(jīng)濟性等多方面因素來(lái)確定。

（10）大氣塵垢：大氣塵垢的成分往往非常復雜，但總體來(lái)說(shuō)相對較易溶解清洗。塵埃用清洗液中加表面活性劑的方法即可除去，清洗液應選擇酸堿性較弱的溶液，當塵埃中含有少量的油污時(shí)，可以考慮加少量有機溶劑配制成乳化液，從而加強對塵埃中的油分溶解速度。

（11）微生物污垢：在循環(huán)冷卻水的工作溫度下，微生物生長(cháng)旺盛，許多阻垢劑常常是微生物的營(yíng)養源，因此，微生物黏泥的生長(cháng)和污塞作用是冷卻水及低溫換熱器的危害之一。微生物是低等生物的統稱(chēng)，一般是指細菌、真菌、藻類(lèi)和原生動(dòng)物。它們繁殖速度快，短時(shí)間內可形成很大的群體。

為有效地防止冷卻水系統微生物垢的形成，往往要了解細菌的種類(lèi)、數量，以便有針對性地殺滅。鑒別時(shí)，先從冷卻水系統取出樣品，將樣品接種在細菌可以迅速生長(cháng)的培養基中。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，可以測量細菌增殖的效果或計數正在生長(cháng)的細菌菌落。選擇對于所關(guān)心的細菌生長(cháng)具有某種專(zhuān)一性的培養介質(zhì)和培養條件，就可在不同的細菌之間做出區別。用顯微鏡檢查，或者觀(guān)察試驗所生長(cháng)的細菌菌落，可更肯定地做出鑒定。

①鐵細菌的培養與鑒定：用鐵細菌培養基進(jìn)行培養。常用的培養基為檸檬酸鐵錢(qián)10g，含結晶水的硫酸鎂0.5g，硫酸亞鐵鞍0.5g，磷酸氫鉀0.5g，氯化鈣0.2g，硝酸鈉0.5g，瓊脂20g，共溶入1L去離子水中，調pH值至6.8~7，120°C下滅菌20min。做成平板后，將適度稀釋的水樣接種于平板上，在28?309下培養3d，如果有黃白色菌落即是鐵細菌。也可用硫酸猛0.1g、瓊脂20g于1L水中，調pH值到7.8?8，滅菌20min。

在同樣條件下培養，在培養基上出現棕黑色菌落即是。鏡檢時(shí)，會(huì )發(fā)現鐵細菌為絲狀，蓋氏鐵柄桿菌則糾結在一起。用化學(xué)方法檢查時(shí)，猛培養基的菌落檢出有鐵離子則可確認。

②硫細菌的培養和鑒定：用硫化鉀8g，磷酸氫二鉀0.2g，氯化錢(qián)g，氯化鎂0.1瓊脂20g，在1L去離子水中，120°C下滅菌20min。將適度稀釋的水樣接種在該培養基平板上，于30°C培養3?5d，或者先在液體培養基中同樣條件下培養3?5d，再把液體培養物轉接于固體培養基平板上，如果出現黃白色或紅褐色菌落，可能分別是硫絲菌及紅硫菌。在液體培養基中加入1%氯化頓溶液，如果有白色沉淀產(chǎn)生，表明是硫細菌。如果反應不明顯，可延長(cháng)培養時(shí)間到10d以上，或使用10%氯化領(lǐng)溶液檢驗。硫酸鹽還原細菌是厭氧菌，在缺氧條件下培養。為此可使用大試管盛培養液，接種后用膠塞塞緊，再以石蠟封固。溶液應盛滿(mǎn)試管而不存留氣泡。所用的培養基為氯化鈉5g，含結晶水硫酸鎂2g，硫酸鈉1g，氯化鞍1g，磷酸二氫鉀0.5g，氯化鎂0.1g，硫酸亞鐵鞍0.1g，70%的乳酸鈉溶液5mL，去離子水1L，調pH值為7.2，在120°C下滅菌20min，裝入試管中接種適度稀釋的水樣1mL。在30°C下培養7d，觀(guān)察是否出現黑色的硫化鐵或嗅到有硫化氫味。應和不接種的空白培養液對比，以此確定。

③細菌總數測定：使用肉湯瓊脂培養基進(jìn)行測定。根據水的含菌量不同對水樣作適度稀釋?zhuān)辽賹煞N不同稀釋程度的水樣進(jìn)行培養測定。在兩個(gè)以上滅菌平皿中，分別注入0.1mL稀釋水樣，加入已溶化且冷至40°C以下的肉湯瓊脂培養基，混合之后將各接種水樣的培養液分置兩個(gè)培養皿中，其中一個(gè)在室溫下培養，另一個(gè)在37°C下培養。24h后對平皿菌落計數。室溫下得到水中固有菌數，37°C下為大腸菌。對菌落數為25?250的平皿進(jìn)行計數，將其平均值乘以稀釋倍數，求得每毫升中的活菌數。肉湯瓊脂培養基的制取方法是：取500g去掉油骨及筋的牛肉，絞成肉泥，加入1L自來(lái)水，在50°C下泡30min，用粗布過(guò)濾，濾去肉渣，肉漿內以溶解性蛋白質(zhì)為主。將肉漿煮沸30min，使蛋白質(zhì)凝固，用粗濾紙過(guò)濾，得到的肉湯備用。另取蛋白腺10g，氯化鈉5g，置于蒸憎水中加熱溶化，稀釋到1L，調pH值為7.4，煮沸以粗濾紙過(guò)濾。上述兩溶液均在120℃下滅菌15min。將蛋白腺溶液加入肉湯中，調pH值到7.2?7.6用以進(jìn)行細菌培養。

④微生物垢的判斷：微生物垢呈淡紅色，可能有鐵細菌存在。將微生物垢用鹽酸處理，加入硫氧酸錢(qián)后呈紅色，證明有鐵離子存在。將溶液用氫氧化鞍中和后，紅色褪去而產(chǎn)生氫氧化鐵絮狀沉淀。未經(jīng)酸處理的微生物膜直接加硫氨酸鞍則檢不出鐵離子，表明鐵存在。