最後更新日期：2024年12月19日
鍋爐清洗技術革新：一步化酸洗程序優化實驗與實務應用
特殊工程部/呂孟篤
摘要
柏林公司開始施作鍋爐清洗已經有33年的歷史，總共清洗過20多座的鍋爐，由北到南都有柏林的足跡，因為有前人種樹，才有後人乘涼。
經歷過這麼多年的工作經驗與技術累積，也來到了一個技術的分水嶺，台灣於2019年開始，清洗技術出現改變。2019年前(中鼎&日本三菱重工)的清洗流程分為水洗→脫脂→水洗→酸洗→二次酸洗→中和防銹，2019年後(奇異公司- General Electric Company)的清洗流程分為水洗→脫脂→酸洗→水洗→中和鈍化。
柏林因應時勢的需求，所以清洗技術也要精進提升改變，開始計畫這項一步化實驗及工程案應用，且需要VGB的清洗程序與腐蝕率。
一、柏林公司–鍋爐清洗工程歷史
二、鍋爐清洗的主因
完成預熱鍋爐與鍋爐組的安裝之後，應清洗相關設備與管路的內部表面，鐵屑、鐵銹及汙垢，使其不包含任何油封，以避免預熱鍋爐系統與鍋爐在後續運作中因為上述殘留物而發生任何問題。
三、鍋爐清洗的清洗流程
利用鹼性溶液進行的化學清洗是為了去除殘留的油類與黃油，而酸性清洗則是在已預熱至指定溫度的整個鍋爐中，以指定濃度的抑制化學溶液進行循環流動，藉以去除鐵屑及其他沉積於鍋爐內部的汙垢。
完成化學清洗後，需在鍋爐進行中和與鈍化處理，以便在隨後的復原工作期間中和殘餘化學溶劑並防止金屬生銹。
四、一步化酸洗小型實驗測試
4.1清洗目的
一步化酸洗方法可以降低清洗時間與減少廢水量。原本HCL清洗流程為水洗→脫脂→水洗→酸洗→二次酸洗→水洗→中和鈍化。需將原本HCL清洗流程優化，由多股清洗溶液變成一股清洗溶液，將鍋爐洗技術轉型成為綠色產業技術。
原本HCL清洗流程為水洗→脫脂→水洗→酸洗→二次酸洗→水洗→中和鈍化。新方法的清洗流程改為水洗→脫脂→酸洗→中和鈍化→水洗，都是由同一股清洗溶液完成清洗作業。
4.2 一步化酸洗小型實驗測試條件如下，測試材料為JIS STB410，不加熱，浸泡式，容積水量1.5L。
4.3 一步化小型實驗測試(清洗前外觀)
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4.4 一步化小型實驗測試(脫脂作業)
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4.5 一步化小型實驗測試(酸洗作業)
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4.6 一步化小型實驗測試(中和防銹作業)
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4.7一步化小型實驗測試(吹乾作業)
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4.8一步化小型實驗測試結論：
實驗測試於2023/05/27結束，表面吹乾後，再用透明塑膠袋裝封，每日觀察外表面生銹狀況。左圖照片為2023/07/14所觀察外觀狀況。
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五、大型構件實際執行案例
工程名稱：中龍 電爐A集塵彎頭酸洗工程
5.1 HCL一步化酸洗，條件如下，不加熱，循環式，容積水量2525L。
5.2 中龍 電爐A集塵彎頭酸洗工程–管線配置作業
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5.3 中龍 電爐A集塵彎頭酸洗工程–清洗前內部表面
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5.3 中龍 電爐A集塵彎頭酸洗工程–清洗前內部表面
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5.3 中龍 電爐A集塵彎頭酸洗工程–清洗前內部表面
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5.4中龍 電爐A集塵彎頭酸洗工程–清洗作業中
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5.5中龍 電爐A集塵彎頭酸洗工程–清洗後內部表面
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5.5中龍 電爐A集塵彎頭酸洗工程–清洗後內部表面
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5.5中龍 電爐A集塵彎頭酸洗工程–清洗後內部表面
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5.6 中龍 電爐A集塵彎頭酸洗工程執行一步化清洗結果
5.6.1 試片腐蝕率
| 項目 | 1號試片 | 2號試片 |
| 原重(g) | 54.8023 | 77.9435 |
| 清洗後重(g) | 54.7675 | 77.9027 |
| 總損重(g) | 0.0348 | 0.0408 |
| 總損重率(%) | 0.0635 | 0.0523 |
| 表面積(m2) | 0.0026 | 0.0037 |
| 腐蝕率(g/m2) | 13.524 | 11.152 |
| 起始時間 | 10:30 | 10:30 |
| 結束時間 | 23:00 | 23:00 |
| 總耗時(hr) | 12.5 | 12.5 |
| 原重(g) | 54.8023 | 77.9435 |
- 本一步化清洗腐蝕率結果為13.524 (g/m2)與11.152(g/m2)，有符合VCB的清洗規範≦20g/ m2。
- 清洗後表面外觀目視檢查有合格。
5.6.2一步化風險評估
- 在施作中和時會產生出大量鐵離子污泥沉澱，有可能無法順利完全排乾淨。
- 所產生之污泥會附著於管壁表面上無法沖洗乾淨，需要人力擦拭，但經擦拭後表面 吹乾後不會生銹。
- 後續還需要再改善污泥會附著問題。