Dispositif anti-tartre et détartrage physique d'eau à osmose inverse
Le tartre est une substance solide ou semblable à une poudre formée par l'attachement de minéraux contenus dans l'eau dure aux surfaces des conteneurs (comme les échangeurs de chaleur, les chaudières, les pipelines, etc.) après avoir été chauffés au fil du temps.
À des températures élevées, le sulfate de calcium dans l'eau précipite en permanence par évaporation. Ses ions carbonates se combinent avec les ions calcium et magnésium pour former du carbonate de calcium et du carbonate de magnésium insolubles. Lorsqu'ils sont saturés, ils forment de l'échelle sur les parois internes des tuyaux.
I risques de mise à l'échelle
La balance de l'eau a une conductivité thermique très faible, seulement 2-5% de celle de l'acier ordinaire.
Le coefficient de conductivité thermique de l'acier est de 46.5-58,2W/m.ºC, alors que le coefficient de l'échelle de l'eau est de 0.116-6,96W/m.ºC.
| Épaisseur de la mise à l'échelle |
0,5 mm |
1 mm |
2 mm |
3 mm |
4 mm |
5 mm |
| Efficacité réduite du transfert de chaleur |
3 % |
6 % |
10 % |
20 % |
30 % |
42 % |
| Dioxyde de carbone (tonne métrique) |
39.88 |
79.76 |
132.933 |
265.866 |
398.8 |
558.32 |
II Histoire du développement de la technologie de détartrage
Méthodes conventionnelles :
-antifouling chimique et détartrage
- technologie de membrane
-adoucissement de l'eau
- détartrage à ultrasons
- détartrage électromagnétique
Histoire
- à commencer par la révolution industrielle
Depuis la révolution industrielle, le phénomène de la mise à l'échelle de l'eau a été un problème industriel mondial. Le détartrage chimique a été la principale méthode utilisée, mais il est associé à des problèmes tels que la pollution lourde , le faible rendement et la corrosion élevée.
- rapidement développé depuis le début du nouveau siècle
Les systèmes électromagnétiques, membranaires et adoucissants de l'eau sortent au nouveau siècle.
Toutefois, leur efficacité n'est pas significative et le gaspillage des ressources en eau est trop important. Le détartrage chimique reste la méthode la plus courante sur le marché.
- un alliage physique spécial multi-éléments (alliage catalytique à base de cuivre) est apparu
En 2013, un alliage physique spécial multi-éléments a été développé comme une méthode physique d'antifouling et de détartrage. Il est efficace, économe en énergie, réduisant le carbone, économisant de l'eau, et dirige une nouvelle orientation de développement de l'industrie.
Comparaison des méthodes d'antifouling et de détartrage (à base de tuyau DN100)
| Élément |
Alliage ESEP multi-éléments |
Détartrage par ultrasons |
Détartrage électromagnétique |
Adoucisseur d'eau |
Traitement chimique |
| Consommation électrique |
Aucun |
500w.h |
2000w.h |
2000w.h |
2000w.h |
| Durée |
Puce interne pendant 10 ans |
8 ans |
5-8 ans |
5 ans |
Dosage annuel |
| Distance |
5 km |
200 m. |
500 m. |
/ |
/ |
| Fréquence de maintenance |
Sans entretien |
Une fois par an |
Une fois par an |
Deux fois par mois |
Tous les jours |
III Introduction du dispositif anti-encrassement et de détartrage en alliage multi-éléments
3.1 caractéristiques du produit
1) sans magnétique, sans pollution, haute performance de sécurité
- aucune source d'alimentation externe n'est requise, n'est pas affectée par les champs magnétiques externes.
- pas besoin d'ajouter des produits chimiques, pas de pollution secondaire à l'environnement.
2) durée d'activation : 72 heures
3) réduction du carbone, économies d'énergie et amélioration de l'efficacité
- aucune réaction chimique ou thermique, réduit les émissions de carbone, économise de l'énergie et améliore l'efficacité de l'équipement
4) prolonger la durée de vie de l'équipement
- résout efficacement les problèmes de mise à l'échelle, tout en stérilisant et en prévenant la corrosion, prolongeant ainsi efficacement la durée de vie de l'équipement.
5) installation facile, 10 ans sans entretien
- durée de vie des puces de 10 ans, sans entretien, portée effective jusqu'à 5 km
6) application large
- installation flexible dans divers environnements avec de multiples spécifications pour répondre à différents besoins.
3.2 Introduction du matériel
Cet alliage spécial multi-éléments est préparé par fusion à haute température de 9 métaux avec différentes électronégativités. En contrôlant strictement la proportion de divers métaux et en adoptant une technologie de traitement spéciale, cet alliage multi-éléments se forme en cristaux en colonnes orientés le long de l'axe du cristal S100 (similaire à une batterie).
3.3 principe technique - anti-tartre
L'alliage spécial multi-éléments libère en permanence des électrons libres. Lorsque le fluide traverse, l'alliage spécial multi-éléments peut libérer en permanence des électrons libres vers le fluide. Sans changer la composition de l'eau, elle polarise le fluide, empêche la combinaison des anions et des cations dans le fluide et empêche ainsi la formation de tartre.
3.4 principe technique - détartrage
Pendant le fonctionnement à long terme de l'équipement, la valeur de courant générée par le mouvement direct des électrons libres libérés par l'alliage dans l'eau devient stable.
Sous l'action continue de microcourant, la structure cristalline de CaCO3 canges d'une structure en marbre à une structure aragonite, qui fait la couche d'échelle à se dissoudre progressivement et à tomber.
L'effet d'inhibition de l'échelle et de détartrage de l'alliage est proportionnel au débit de l'eau.
3.5 principe technique - anti-cire
L'Assphaltum et la gélatine dans le pétrole brut sont les principaux facteurs d'entartrage et de cirage. Et les kations métalliques telles que CA et Fe causeront et avaneront la cire.
L'alliage multi-éléments à base de cuivre libère toujours des électrons libres, ce qui peut réduire la formation de tartre et la précipitation de cire en conséquence.
De plus, le microcourant généré par l'alliage peut limiter la production de cristaux de cire.
3.6 spécifications techniques de l'alliage
| Élément |
Données |
| Dureté |
≤1500 mg/l |
| VALEUR PH |
3.0 à 10.0 |
| Courant permanent |
60 μA |
| Température de fonctionnement |
5 À 280 ºC |
| Débit |
≥ 0,6 m/s. |
| Taux d'inhibition de la balance |
> 92 % |
| Effet d'utilisation |
10 ans anti-tartre, détartrage, résistant à la corrosion et anti-cire |
3.7 Classifications des produits
1) installation de la masse
2) installation du trou inférieur
3.8 champ d'application
Ce produit est adapté aux zones où les fluides dans les systèmes pétrochimiques et d'alimentation entraînent l'évolutivité des pipelines :
A) systèmes de circulation d'eau et systèmes de dessalement
- échangeurs thermiques à plaques
- système d'osmose inverse
- condenseurs, refroidisseurs d'huile
- canalisations d'eau de circulation
- thermopompes géothermiques, climatiseurs
- systèmes de refroidissement
B) systèmes de collecte et de transport de champs d'Oilfield
- conduites de chauffage de four
- canalisations de systèmes de traitement de l'eau
- canalisations de systèmes d'injection et d'injection de vapeur
- pipelines de collecte de pétrole à puits unique
- pompes et tubes de puits de pétrole et de gaz
3.9 cas d'application de dispositif anti-tartre et de détartrage physique
A) système Oilfield
Installation par trou inférieur
> bien souffler
> puits de pompage
> puits d'extraction de gaz
Installation au sol
> chaudière ou tout appareil de chauffage à eau
> système de refroidissement
> système de chauffage de l'eau
> périphériques de fabrication
> puits de remplissage d'eau
> usine pétrochimique
> pipeline de collecte et de transmission
Installation sur site à la troisième usine pétrolière de China Daqing Oilfield
Le système de collecte de cette usine de production de pétrole a connu une importante mise à l'échelle des pipelines en raison du rinçage à l'eau chaude. La mise à l'échelle importante entraîne une pression insuffisante de la pompe d'admission. En particulier dans la zone de transition, la mise à l'échelle des pipelines affecte la pression de mélange de l'eau et la température de l'huile de retour, ce qui entraîne une augmentation de la contre-pression qui affecte la productivité.
Après l'installation de deux périphériques ESEP, chaque index technique atteint les objectifs attendus. Les résultats anti-tartre sur les canalisations de rinçage à l'eau chaude augmentent en permanence l'efficacité opérationnelle, réduisent les coûts de production, réduisent les perforations possibles des canalisations et la pression des canalisations, ce qui permet de préserver la sécurité des champs pétrolifères.
Installation sur site à China Yanchang Oilfield
Les pipelines et l'équipement du réseau d'injection de pétrole, de transport et d'eau de l'usine ont été sévèrement réduits, ce qui a entraîné des coûts élevés de nettoyage et d'entretien et a des répercussions sur la production et le transport de pétrole. Selon les résultats de l'enquête, des inhibiteurs de l'échelle de fond ont été installés dans divers puits de pétrole.
Avant l'installation, l'usine devait inspecter les pompes 54 fois par an, avec un cycle d'inspection de 135 jours. Après l'installation, l'usine n'a dû inspecter les pompes que 33 fois par an, avec un cycle d'inspection de 221 jours. L'installation a considérablement prolongé la période de maintenance des puits de pétrole.
Installation sur site au projet CNOOC
Cette plate-forme offshore a connu de graves problèmes d'échelle dans ses pipelines de traitement des eaux usées. Après l'installation du dispositif ESEP, les problèmes de mise à l'échelle ont été résolus et le système fonctionnait normalement, réduisant ainsi les coûts de maintenance en termes de main-d'œuvre et de matériaux.
B) système de circulation de l'eau de refroidissement
L'eau de refroidissement représente environ 70 % de l'utilisation industrielle de l'eau et, par conséquent, le système de circulation de l'eau de refroidissement joue un rôle important dans l'économie d'une grande partie de l'eau industrielle.
L'ESEP sera installé à l'entrée des échangeurs thermiques à plaques, des échangeurs thermiques à tubes, des refroidisseurs d'huile, des distributeurs de tours de refroidissement, des condensateurs, refroidisseurs de ventilateur, de pompe à vide et de compresseur d'air.
Installation sur site Après l'installation, seulement DEUX semaines plus tard
C) système de chauffage - Schéma d'installation
Le dispositif est installé à l'entrée de l'équipement du système de chauffage interne, comme les échangeurs thermiques à plaques, les chaudières à source de chaleur, les canalisations et les eaux de baignade.
Installation sur site Avant l'installation Après l'installation
D) système d'osmose inverse - Schéma d'installation
Le dispositif est installé à l'extrémité avant de la membrane d'osmose inverse dans l'usine de traitement de l'eau de lixiviation et à l'extrémité avant de la membrane d'osmose inverse dans le système d'eau de dessalement de la chaudière. L'utilisation du dispositif ESEP peut prolonger le cycle de nettoyage de la membrane d'osmose inverse et donc prolonger la durée de vie de l'unité d'osmose inverse.
Installation sur site Avant l'installation Après l'installation
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