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    工业清洗:洗出碧水蓝天

    放大字体  缩小字体 发布日期:2014-02-11  来源:中国化工报  作者:李东周

     


    国外进口自动化换热器清洗设备。 (清洗协会 供图)

     
      我国工业清洗行业是随着石油和化工行业的发展而不断壮大起来的。近年来,随着国家对石油和化工行业节能降耗和环境保护的要求日益提高,尤其是今年年初,工业和信息化部正式发布《石化和化学工业节能减排指导意见》,国家发改委也随后公布了2012年万家企业节能目标责任考核结果,石化行业节能减排压力日增,这为工业清洗行业带来了新的机会,也对工业清洗提出了更高的要求。那么,目前我国工业清洗在推动工业节能环保的进程中扮演着怎样的角色?当前存在哪些问题?未来有怎样的发展方向?对此,记者近日采访了有关专家。


      工业清洗助推石化节能减排


      中国工业清洗协会理事长陆韶华表示,工业清洗技术的发展能为我国节能降耗工作提供有效的技术服务,清洗技术在节能降耗、安全稳产、提高产品质量、加快生产速度、延长设备使用寿命、降低环境污染等方面发挥着越来越重要的作用。根据中国“十二五”十大重点节能工程实施意见提出的节能目标,清洗行业对“十二五”的节能贡献率至少可达5%。


      最新数据显示,2013年石油和化学工业实现主营收入约13.3万亿元,同比增长9.2%。工业清洗是保障石化装置稳定可靠运行的必备手段和途径之一。其年度可预测常规检修类清洗工业产值即达20亿~25亿元。同时,石油和化学工业中还广泛使用多种热交换和反应、合成设备,其表面的物料残留、锈垢等的存在和附着,均会对装置的效率和能源消耗带来直接影响。化工设备通过清洗,可大大降低能耗,提高生产效率。


      此外,工业清洗可以使石油化工装置达到满负荷生产工艺设计的要求,保证投料开车和生产的顺利进行,提高产品合格率;在役设备的清洗可恢复设备装置的生产能力、保证生产连续高负荷运行,有效延长设备的使用寿命,有利于节能降耗和提高效率,减少二氧化碳、二氧化硫的排放。


      然而,陆韶华指出,工业清洗在推动节能减排进程的同时,也要面对环境保护的挑战。“清洗本身就是在治理设备环境和产品环境,但清洗废液中含有大量污染物,对环境影响较大,必须经过适当处理才能排放。”陆韶华表示。


      据记者了解,工业清洗过程会产生各种类型的清洗废液,一般化学清洗过程中将产生碱洗废液、酸洗废液、钝化废液、碱洗和酸洗后的水冲洗废液,在印染行业、电子行业及其他行业清洗还产生大量有机溶剂清洗废液,而表面活性剂的广泛应用,产生了很多水基金属清洗剂废液。此外,还有许多其他清洗废液如放射性清洗废水、物理清洗废液和微生物清洗废液等。

     


    长输管道PIG清洗现场。(清洗协会 供图)


      四大突出问题亟待解决


      经过多年的发展,我国清洗行业整体技术水平显著提高,装备条件大为改善,并取得了一批科技成果。然而,陆韶华指出,我国清洗产业的发展水平与发达国家相比仍存在较大差距,面临的困难和问题还有很多。


      首先,科技在支撑产业发展方面,还存在严重不足,研究开发严重滞后于生产施工需求。


      清洗技术是一项多学科联动发展的交叉性工程技术,涉及到化学、物理学、生物学、材料学、腐蚀学、机械加工学、成型工艺学等多个学科,其发展受相关学科的制约较大。例如,化学清洗使用的缓蚀剂、促进剂、清洗助剂和表面活性剂,需要依赖高等有机合成技术、分析和测试技术;微生物清洗技术水平则取决于生物提取、合成和培养技术的发展程度;物理清洗则受机械加工技术、成型工艺技术的制约。


      陆韶华告诉记者,目前的清洗施工队伍注重经营和管理,而对科研开发的投入很少甚至等于零。大专院校和科研院所则因资金困难,成果推广缺乏后劲等因素,投入的人力物力非常有限,仅在个别项目或特殊区域内开展研究。


      据统计,从事清洗技术开发的科技人员不足本行业总人数的1%,投入的经费不到清洗业总产值的2%,在这样的条件下,清洗技术的开发进度不能赶上日新月异的市场需求。


      其次,环境保护对清洗行业提出了新课题,但环保型清洗技术开发速度缓慢。


      据悉,化学清洗工程往往是抢修工程,时间短,任务急,工程费用不包括废物处理费用,清洗设施多是临时的,清洗对象是污染性强的油垢、锈垢等污物。清洗时产生的废水、废气、废渣都具较强的污染性,废物的排出往往要求快速,排出量较大。


      另外,利用临时清洗设施处理废物,达到国家排放标准,技术上有困难,资金上不允许,这也为清洗产业和接受服务的行业提出了新课题。


      为此,陆韶华建议,接受服务的行业(如化工行业)要支持和配合清洗废物处理和综合利用,利用清洗临时设施做初级处理,再用厂方原有固定式废物处理设施彻底净化处理,达标排放。而在资金方面,废液处理费用应纳入清洗费用中。他同时建议清洗行业加大科研开发力度,开发环保型绿色清洗剂技术及产品、具有生物降解的功能性清洗剂,从分子设计水平开始控制环境污染。并研究开发物理清洗废物的分离处理技术。


      据介绍,绿色环保清洗技术,就是在清洗污垢的同时要兼顾环境的保护和治理。清洗本身就是在治理设备环境和产品环境。清洗废弃物的产生与处理,是制约绿色环保清洗技术的关键因素。工业清洗行业虽然是节能行业,但如果不采取积极措施也会产生污染。


      “企业必须遵守国家的相关法规政策,对工业清洗废液、废渣逐步实现减排、零排。减少化学药剂的使用、开发绿色环保清洗技术、优化清洗工艺、严格废弃物处理等是行业面临的紧迫课题。”陆韶华指出,开发新型环保、无污染、低成本的绿色清洗技术已经成为清洗业必然发展趋势和竞争条件。只有持续不断开发和使用新型环保的清洗技术和产品,通过环保清洗、减少排放,才能不断提高企业的竞争能力,拓展业务范围,扩大生存空间。


      据了解,目前,有机溶剂清洗剂正处于从非环保成分到环保成分的更替环节,环境污染严重以及对人体毒害性大的清洗剂正在被淘汰,绿色无毒低毒的环境友好型清洗剂在不断问世。然而,迄今为止还没有满意的替代类清洗剂出现。


      再次,工业清洗企业准入门槛太低,恶性竞争加剧。


      随着全社会对安全、环保和效率等因素的要求程度进一步提高,对规范、专业、品牌化的清洗服务的需求将愈来愈大。


      据不完全统计,目前我国已经有各种清洗公司15000多家,但品牌企业并不多。由于行业准入门槛太低,因此工业清洗行业以个体企业为主,占到60%~70%,并呈急剧上升的态势,其中相当一部分企业不具备清洗大型工程的技术和设备,但却可以绝对的低价扰乱工程的投标。


      最后,工业清洗行业标准较为落后,不能满足工业清洗需求。


      中国工业清洗协会秘书长赵智科告诉记者,近年来,随着我国石化、化工行业的不断壮大,工业清洗行业也得到快速发展,各种新技术得到广泛应用,行业总体技术水平大幅度提高。然而,我国工业清洗行业标准化建设工作一直处于边缘状态,由于缺少工业清洗质量标准,工程报价经常与质量相背离。由于缺少系统的安全施工标准,施工过程无法得到有效指导,直接影响施工质量。


      “我国如不尽快建立工业清洗行业国家标准,将不利于提高国内清洗企业的竞争力。”赵智科表示。


      据了解,目前,美国、德国、俄罗斯等国家已制定了工业清洗相关标准。我国的工业清洗行业是从化学清洗发展起来的,因此,化学清洗的规范标准制定的比较多,约占全行业的70%,物理清洗仅占30%。特别是近年来我国的高压水清洗、干冰清洗、超声波清洗等物理清洗技术发展迅速,但物理清洗的行业标准除高压水有一个行业施工规范,其余几乎没有,严重的制约了物理清洗的发展。而在西方发达国家则恰恰相反,化学清洗约占20%,其余均为物理清洗。

     

    四川天华股份有限公司检修人员正对丁二醇装置设备反应器进行清洗。 (黄贵春 供图)


      物理清洗技术潜力巨大


      近年来,物理清洗因其高效、无腐蚀、安全、环保等优点,越来越受到国内的重视。


      据了解,物理清洗是利用力学、热学、声学、光学原理依靠外来能量,如超声波、高压,冲击、紫外线、蒸汽等清洗物体表面的方法。


      多年来,由于传统清洗操作简单,或只是作为一道工序依附于生产过程中,清洗作为一项工业技术没有得到应有的重视,我国清洗行业一直处于以化学和手工清洗为主的落后状态。工人劳动强度大、效率低,清洗洁净度低、成本高,不能满足工业清洗要求。随着经济的发展和对清洗技术及产品的需求的增大,清洗已成为一个发展迅猛、潜力巨大的行业,科技的进步也推动了清洗技术和装备的快速发展。


      陆韶华说,我国目前正处在物理清洗发展的第二阶段,高压水射流清洗、干冰清洗、超声波清洗、PIG管道清洗和激光清洗技术得到实际应用,但在物理清洗技术的集成方面则刚刚起步,而国外已有较大发展。


      据了解,在国内,物理清洗约占工业清洗整体市场份额的30%。其中,高压水射流清洗占工业清洗整体市场份额的20%,超声波清洗占工业清洗整体市场份额的5%,PIG清洗占工业清洗整体市场份额的3%,干冰清洗等其他物理清洗技术占工业清洗整体市场份额的2%。

     
      为指导节水技术开发和推广应用,推动节水技术进步,提高用水效率和效益,促进水资源的可持续利用,国家发展改革委、科技部会同水利部、建设部和农业部组织制定了《中国节水技术政策大纲》。大纲中指出,应积极推广逆流漂洗、喷淋洗涤、汽水冲洗、气雾喷洗、高压水洗、振荡水洗、高效转盘等节水技术和设备,发展装备节水清洗技术。行业应积极推广可再循环再利用的清洗剂或多步合一的清洗剂及清洗技术;推广干冰清洗、微生物清洗、喷淋清洗、水汽脉冲清洗、不停车在线清洗等技术;发展环境节水洗涤技术,推广使用再生水和具有光催化或空气催化的自清洁涂膜技术。


      陆韶华指出,从目前来看,我国清洗行业使用的清洗介质还是以淡水为主,清洗行业从业人员应积极研究开发节水型环保清洗新技术,并加大现有符合国家要求的清洗技术的使用力度。总之,物理清洗将成为未来工业清洗技术的重要发展方向,我国工业领域物理清洗存在着广阔的空间,有着无限的商机。

     


    超大型石油储罐机械清洗现场。(清洗协会 供图)
     

     
     
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