Giải Pháp Thông Cặn Ống Chùm Trao Đổi Nhiệt Bằng Áp Lực Nước

Tại các nhà máy lọc dầu, thép, hóa chất, nhiệt điện và hệ thống utility công nghiệp, ống chùm trao đổi nhiệt là thiết bị ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất vận hành. Ở khu vực miền Trung, đặc biệt là Quảng Ngãi – Dung Quất, nhu cầu vệ sinh heat exchanger thường gắn với các đợt bảo dưỡng định kỳ, shutdown hoặc turnaround, nơi thời gian dừng máy luôn được tính rất chặt.

Sau một thời gian vận hành, bên trong ống trao đổi nhiệt có thể xuất hiện nhiều loại cáu cặn khác nhau: carbonate, bùn cooling water, oxit sắt, muối biển, dầu bám, coke/asphaltene, biofouling hoặc polymer tùy theo môi chất và phân xưởng. Lớp cặn này làm giảm tiết diện dòng chảy, tăng chênh áp, giảm hệ số truyền nhiệt và khiến hệ thống tiêu tốn nhiều năng lượng hơn để đạt cùng điều kiện vận hành.

Vì Sao Không Nên Chọn Một Phương Pháp Làm Sạch Cho Mọi Ống Chùm?

Thông cạo cơ học có thể phù hợp với một số loại cặn mềm hoặc ống có đường kính lớn, nhưng nếu chọn sai chổi, sai vật liệu hoặc thao tác quá mạnh, bề mặt trong của ống có thể bị xước, đặc biệt với ống đồng, inox mỏng, titanium hoặc ống đã suy giảm chiều dày.

Tẩy rửa hóa chất có ưu điểm với một số loại cáu cặn vô cơ, nhưng cần kiểm soát nồng độ, thời gian ngâm, vật liệu ống, inhibitor và trung hòa sau khi xả. Nếu kiểm soát không tốt, hóa chất có thể gây ăn mòn, ảnh hưởng gasket, ferrule hoặc tạo thêm bài toán xử lý nước thải.

Vì vậy, với nhiều ứng dụng công nghiệp, vệ sinh bằng áp lực nước kết hợp flex lance và nozzle phù hợp là một lựa chọn đáng cân nhắc. Phương pháp này có thể loại bỏ cặn trong lòng ống mà không cần đưa dụng cụ cứng ma sát mạnh lên toàn bộ bề mặt ống.

Không Phải Lúc Nào Cũng Cần Trên 1000 Bar

Một điểm quan trọng khi chọn máy là không nên mặc định “áp càng cao càng tốt”. Với ống chùm trao đổi nhiệt, áp suất và lưu lượng phải được chọn theo loại cặn, đường kính trong của ống, chiều dài ống, vật liệu ống, tình trạng ăn mòn và yêu cầu nghiệm thu sau làm sạch.

Cặn bùn, biofouling hoặc cặn mềm có thể xử lý ở dải áp thấp hơn. Cặn carbonate cứng, dầu đóng rắn, coke hoặc lớp bám lâu ngày có thể cần áp cao hơn, lưu lượng lớn hơn hoặc nozzle chuyên dụng. Trong một số trường hợp đặc biệt mới cần cấu hình siêu cao áp.

Cách làm đúng là thử trên một số ống mẫu, kiểm tra mức sạch, tốc độ thông ống và tình trạng bề mặt trước khi triển khai toàn bộ bundle.

Cấu Hình Thiết Bị Cần Xác Định

Một hệ thống làm sạch ống chùm bằng áp lực nước thường gồm bơm cao áp, hose, flex lance, nozzle, dump valve/deadman control và phụ kiện an toàn. Với các dòng P.T.C/HPP, THQ Technical Services nên tư vấn theo datasheet và yêu cầu thực tế, không chốt sẵn một model duy nhất cho mọi heat exchanger.

Thông tin cần có trước khi chọn cấu hình:

• Đường kính trong của ống, không chỉ đường kính ngoài.
• Chiều dài ống và số pass.
• Số lượng ống cần vệ sinh trong một ca.
• Vật liệu ống: carbon steel, stainless steel, copper alloy, titanium.
• Loại cặn: carbonate, dầu, coke, bùn, oxit, biofouling.
• Tình trạng ống: mới, đã ăn mòn, đã từng plug, có nghi ngờ mỏng thành.
• Yêu cầu nghiệm thu: borescope, flow test, đo chênh áp hoặc kiểm tra NDT.
• Không gian thao tác, nguồn nước, điện/diesel và phương án thu gom nước thải.

Với các ống đường kính nhỏ như khoảng Φ12 đến Φ50, việc chọn nozzle càng cần cẩn thận. Không phải béc phun quay nào cũng phù hợp cho mọi kích thước ống; cần kiểm tra đường kính làm việc tối thiểu, áp suất, lưu lượng, góc tia và khả năng đi qua đoạn cong nếu có.

Quy Trình Làm Sạch Khuyến Nghị

Trước khi vệ sinh, đội bảo trì cần cô lập thiết bị, mở nắp/channel head theo quy trình, kiểm tra khí độc nếu có nguy cơ tồn dư hydrocarbon hoặc hóa chất, sau đó xác định khu vực xả cặn và thu gom nước.

Trong quá trình làm sạch, nên đưa flex lance vào từng ống với tốc độ ổn định, tránh dừng quá lâu tại một điểm vì có thể gây xâm thực cục bộ. Với bundle lớn, có thể dùng hệ thống cấp lance bán tự động hoặc tự động để tăng năng suất và đưa người vận hành ra xa vùng phun nguy hiểm.

Sau khi làm sạch, nên kiểm tra lại bằng một hoặc nhiều phương pháp: quan sát bằng borescope, đo lưu lượng qua ống, đo chênh áp trước/sau, hoặc kiểm tra eddy current/IRIS nếu cần đánh giá ăn mòn, thinning hoặc pitting.

An Toàn Và Môi Trường

Water jetting là công việc rủi ro cao. Tia nước áp lực cao có thể gây chấn thương xuyên da nghiêm trọng, trong khi hose hoặc fitting hỏng có thể gây quất hose rất nguy hiểm. Hệ thống cần có dump valve/deadman control, relief valve, hose đúng pressure rating, vùng cấm, PPE phù hợp và người vận hành đã được đào tạo.

Nước thải sau thông ống không nên xả trực tiếp. Dòng nước này có thể chứa dầu, cặn sắt, carbonate, hóa chất tồn dư, bùn cooling water hoặc tạp chất từ quá trình sản xuất. Nhà máy cần có phương án thu gom, lắng lọc, tách dầu và xử lý theo quy trình HSE nội bộ.

THQ Technical Services Hỗ Trợ Gì?

THQ Technical Services có thể hỗ trợ các nhà máy tại Quảng Ngãi, Đà Nẵng và khu vực miền Trung lựa chọn cấu hình bơm P.T.C/HPP, flex lance, rotary nozzle, hose và phụ kiện an toàn theo từng heat exchanger cụ thể. Trọng tâm không phải là bán một máy áp suất cao nhất, mà là chọn đúng áp suất, lưu lượng và dụng cụ để đạt năng suất turnaround, bảo vệ ống và kiểm soát an toàn hiện trường.

Nguồn tham khảo: BSR Dung Quất, Hòa Phát, StoneAge Tube Cleaning, PTC Waterblasting.