氧气介质清洗工艺

CGAG4.1-2004氧气介质用的清洁设备第5版本目录1范围2装置3计划要求3.1监督3.2选用程序及清洁程序4清洁前5蒸气或热水清洁5.1材料5.2蒸气清洁5.3热水清洁5.4清除清洗剂6腐蚀性清洁6.1材料6.2腐蚀性清洁程序6.3水洗6.4干燥7酸洗7.1清洗剂的选用7.2设备7.3清洗程序7.4残渣7.5干燥8溶剂清洗（包括超声波清洗）8.1溶剂清洗8.2超声波清洗8.3材料8.4清洗设备8.5溶剂清洁度的控制8.6溶剂清除9去蒸汽9.1设备9.2去蒸汽材料9.3去蒸汽程序10机械清洗10.1抛沙10.2钢丝刷或打磨10.3滚光10.4真空及刷水10.5吹风及清除11检测11.1质量控制程序及标准的批准11.2检测程序13人员安全13.1说明及监督13.2危险化学品13.3保护设备13.4适当通风13.5特殊状态14参考15附加参考1范围此规范所提的清洗方法用于生产、储存、输送的清洗设备及氧气的气态和液态的使用。此规范不替代或超越国家机构规定的常规清洗程序或清洗要求。这些设备比如固定的储存罐、油轮、油车、压力容器如热交换器、整流柱和相连的管子、阀门及仪表。这些方法可用在清洗其它氧气介质的设备如气缸、气缸阀门、调节器、焊接炬、管道、压缩器及泵，这些常规要求未列明清洗方法。氧气介质清洗的附加信息，见节15的附加参考清单注：CGAC10，压缩气缸气体介质变化的推荐程序，包括气缸转化为氧气介质（1）。转化要求区别于CGAG4.1的推荐，CGAC–10应优先推荐。注：CGA规定即使设备和系统是处理氧气介质时，要设计成处理任何气体超过氧气体积的23.5%。（CGAPS13，CGA状况表定义极限氧气混合物设备的特别清洗（2）。这样氧气设备的清洗和准备应采用超过23.5%氧气。压力2400psig(16500kPa)气缸内的典型气体，应考虑特别清洗时减少累积。2装置氧气设备和系统包括这里的所有器件应在充入氧气前，充分清洗清除有害污染物。有害污染物包括有机物和无机物如油品、油脂、纸、纤维、碎屑、木屑、煤尘、溶剂、焊渣、生锈、沙、灰尘，这些如果不清除的话可能会引起氧气大气下的着火反应或导致不可接受的纯度。此规范提供了清洗氧气介质设备的方法。正确使用时，这些清洗方法和随后的检测结论为了氧气介质设备安全操作及必须的产品纯度见CGAG4.3.氧气用品规范（3）。如果器件或系统氧气介质下充分清洁时，建议的污染级别和方法要结合程序一起提供，对设备使用前保持干净。清洗氧气介质的设备或系统涉及到污染物的清除，包括生产、加热和装配中的表面遗留物，清洗剂的清除并防止最终装配、安装、使用前再次污染。这些清洗剂和污染物包括溶剂、酸、碱、螺纹润滑油、锉末、有机材料（如油品、油脂、油漆）及其它外来物。有害污染物的清除通过清洗所有部件，维持构造时的状态，通过构造后完全清洗系统或两种相结合。水须是饮用水。一些客户的应用可能需要较高质量的水以达到或维持所需的清洁度。3计划要求3.1监督熟悉氧气介质清洗技术的人员应负责监控清洗操作并确认元件或系统是否清洁，这样它可以在氧气环境下安全运行。涉及多支路的管道系统的地方，良好制定清洗程序极为重要，适当结合构造顺序并精确执行，因为可能不操作或不可能彻底检查构造和最终清洗后的系统清洁度。3.2选用程序及清洁程序首先评估型号、可能的位置、污染程度来决定合适的清洁剂和最适当的清洗、检测、和测试方法。另外，要研究通道的布局，这样可调整清洗、冲刷、去渣或排污操作来保证堵塞通道和可能的疏水口的充分清洁。另外考虑清洗剂是否与设备的材料相配。清洗剂与污染物和传送件相配也很重要。它与储存罐、套管、管子、泵、滤网等接触。储存和输送设备不仅与清洗剂相配，而且充分清洗，这样对工艺没有额外的污染。介于材料与清洗剂的兼容性，要与设备厂家和产品目录核对。而且明显的兼容性涉及到化学反应，应考虑压力下的系统和清洁器的选用。虽然一些清洁器可能会对设备的材料有不好的作用（事实上没有压力下，会在产品目录上推荐），它们可能会对设备材料的微观结构有副作用，它会对压力下材料持压或正确操作有相反的作用。这种情况下，设备厂家和产品目录应考虑选用推荐的清洁剂。3.2.1清洁剂标准的清洁剂包括水，酸、溶剂、研磨剂。水清洁剂采用水作为初级溶剂或冲洗。水清洗剂也可用于辅助蒸汽或热水清洁来去除灰尘、油、氧化皮，酸清除氧化物、锈、油、和其它污染物。溶剂去除碳氢化合物、油、油脂、切削液和硅胶。研磨剂去除氧化皮、锈、清漆、油漆、硅铝层及其它过量的焊渣。选用清除污染物的清洗剂。水清洁剂溶解水溶性污染物，但不会清除掉不可水溶的物质如碳化氢、油和油脂。水清洁溶剂去除不可水溶性的污染物通过蒸馏、乳化，允许漂洗带走材料表面的污染物。因为这样，用到清洗剂时需要有效地漂洗。水清洁剂通常需要加热、充分的时间和机械作功（摩擦、搅动、超声作用等）起到有效的清洁。3.2.1.1水清洁水溶液清洗的优点是溶液（如水）不会可燃，起火或有毒，不会影响氧或起烟雾。水清洁剂通常包括水、添加剂、有机物或无机物为促成更好的清洁和表面活性。水清洁采用浸润和喷射设备。浸润设备充分采用搅动协助清除污染物。超声搅动会渗透到复合物中，紧紧去掉结合的污染物。喷射设备在高中压下采用清洗液来清洗部件。清洗液为少泡沫的活化剂和添加剂。水系统优化成特殊的污染物。水清洁的缺点是烘干清洗设备的难度和充分去除滞留物。清洗滞留物可能不会与氧气相适合。一些金属或聚合物与水基溶液不匹配。水清洗剂可能需要根据溶液添加剂或污染物清除处理前进行废水处理。（4）见3.2.4和3.2.5的资料来选用适当的水清洗剂和工艺。水清洁剂滞留物通常有腐蚀性，也与氧气不适合。因此要定位潜在危险区。用饮用水漂洗是必需的，来确保滞留物清洗剂、表面活性物等的清除。清洗剂的厂家应考虑使用工况和包括漂洗操作。3.2.1.2半水清洗半水清洗工艺采用碳化氢溶剂/活化物乳胶，以集中形式采用水漂洗或工艺中采用水乳胶，类似于水清洗。半水清洗工艺清除重油脂、腊和其它的碳化物非常有效。清洗液与大多数金属和聚合物相适合，金属不会很可能的侵蚀掉，因为溶液是中性的。碳氢化合物的乳化减少了蒸发损失和挥发有机混合物VOC。漂洗和干燥困难的话可采用这种工艺。通常需要废水处理因为不可溶的有机物(乳化物).碳氢化合物溶剂的可燃性应考虑集中考虑清洁器.一些是讨厌的气味,一些是VOC(4).见3.2.4和3.2.5的资料来选用适当的半水清洗剂和工艺。半水清洁剂滞留物通常有腐蚀性，也与氧气不适合。因此要定位潜在危险区。用饮用水漂洗是必需的，来确保滞留物清洗剂、表面活性物等的清除。清洗剂的厂家应考虑使用工况和包括漂洗操作。3.2.1.3酸洗选用酸洗在7.1中讨论.3.2.1.4溶剂清洗适当的溶剂选用要根据许多因素，包括环保要求，可接受的毒性、性能特点、可燃性、及可供性。环保问题包括臭氧损耗潜在性、全球变暖、由于VOC产生的潜在的烟雾。许多使用过的溶剂和一些未使用的溶剂要分类，危险的报废物取决于年度挥发报告要求，见SUPERFUND更改和重新授权案例，标题III（4）。溶剂闪点（温度达到可挥发出充足的蒸汽，与液体表面附近的空气形成可燃性混合物）应考虑溶剂的选用和清洗程序。低闪点的溶剂应用在浸润清洗设备处理可燃性溶剂。喷射清洗设备可适用于非可燃性溶剂（高闪点）并可以减少挥发。应考虑溶剂的毒性和致癌物及其推荐的极限值要严格执行。低沸点和低蒸发热点加强了解烘干过程，减少了对清洗部件的热破坏机会。然而，低蒸气压力溶剂较慢蒸发，因此装配后可能会滞留下，可能与接下来的氧气接触引起爆炸危险。低表面拉力和低粘度使溶剂渗透到盲区、裂缝、多孔的表面及复杂的几何表面上。（4）许多溶剂生产传统上用于清洗氧气介质，见（3.2.4）.溶剂的成本和处置的相关费用增加很快。然而，许多新的溶剂开发出来，特别是清洗的，正变成商业化。这些包括萜烯基、脂肪族烃、酒精、酯、氯氢基、氟氢基、硅基溶剂。需测试溶剂的兼容性，特别是设备器件清洗后有聚合物的。见3.2.4和3.2.5是关于选用合适溶剂及清洗工艺。3.2.2清洗程序选用清洗程序包括清洗剂的清除，根据以下几个因素：污染物的类型：污染物的位置和程度关于清洗和排污能力的通道布局。清洗剂清除污染物的有效性清洗剂与污染物、金属、其它所涉材料和其它清洗剂的兼容性清洗剂和清洗方法的可供性和成本，处理这些材料的个人经验清洗的速度和有效性及清洁度的最好程度本地环保及处置要求典型的清洗程序清单包括：-水或半水清洗（包括浸润带搅动或非搅动，喷射、蒸气或热水）-去蒸气-溶剂清洗（包括超声）-碱性（腐蚀性）清洗-酸洗-机械清洗（抛沙、钢刷等）-清除3.2.3环保要求1987年在加拿大达成国际协议，旨在减少产出减少大气臭氧损失的物质。美国环保组织EPA清洁空气条例1990和CAA更改也要求停止产出这些物质（5）。在加拿大，省级和联邦环保条例也要求停止产出损失臭氧层的物质（6）。CAA和MONTREAL协议修改，来停止I级减少臭氧损失，1996.1(5.6)111三氯乙烯广泛用于氧气清洗剂也停止。新的替代清洗剂迅速进入市场。EPA制定了重要的新的选用措施（SNAP）方案应对CAA的612，识别I级和II级臭氧损耗物质的目标，列出合格和不合格的替代品。合格性基于产生不会对人类健康或环保产生相反的作用。潜在用户所用的替代品应确定是否经EPA认可。SNAP的资料和合格的替代品可从SNAP组织处得到。美国华盛顿，401M街，邮寄编码6205J测试及材料参考，美国协会美国测试材料协会制定了3个设计说明以辅助清洁剂部分。ASTMG121清洁剂评定的污染物试样准备的标准方法及ASTMG122评定清洁剂有效性的标准测试方法，提供了关于评定潜在氧气清洁剂清洁有效性的一致方法（7，8）。ASTMG127氧气介质用清洗剂选用的标准说明，为氧气制造商、用户、或设备、系统制造商规定了与清洗剂厂家合作选用适合于应用的程序。（9）对厂家和用户双方满意的详细的清洗程序应按照清洗剂厂家的说明来制定。3.2.5材料安全数据表复查应用的材料安全数据表（MSDS），考虑清洗剂相关的任何危险。4清洗前清洗前，与清洗剂不合适的器件应移掉或隔离。包括屑垢、灰尘、粗沙、碳氢物要清除，可通过打磨、抛沙、清扫、真空、擦洗等。5蒸汽或热水清洗蒸汽或热水清洗用带清洁剂的蒸气或热水进入喷嘴或喷头，来清除污染物如灰尘、油、氧化皮。5.1材料蒸汽或热水应清洁、无油。在大多数的蒸汽或热水清洗操作中，清洁溶液与蒸汽或热水结合，达到最终清洁度的合格水平。选用的清洁剂应适合于所涉的污染物并与清洗的表面相兼容。5.2蒸汽清洗5.2.1设备典型的蒸汽清洗由蒸汽和水、软管、蒸汽矛状器具带或不带喷嘴组成。5.2.2蒸汽清洗程序采用便携式蒸气发生器产出蒸汽。如果用蒸汽矛状器，清洁剂可通过文丘里加料进入蒸汽枪与蒸汽混合。蒸汽加温后通过一级稀释清除了油、脂和泡沫。清除并乳化了油品，再通过冷凝蒸汽稀释。系统控制了蒸汽、水和清洁剂流体，这样清洁剂进行彻底的化学反应、蒸汽加热、与高压喷气的磨损作用相结合，达到最大限度的清洁效果。如果蒸汽是清洁的、无有机物，初级污染较少或清易用蒸汽清除的话，二次溶剂清洗或碱性去脂可不需要。5.3热水清洗5.3.1设备5.3.2热水清洗程序如果温度大于200F0（93℃）时没必要液化污染物，可采用热水溶液清洗。正确考虑清洗的尺寸、形状、和部件数量，以确保要清洗的表面与清洁液充分接触清洗。溶液温度应符合清洗剂厂家的建议。机械能通过超声或搅动形式来达到合格的要求。没有擦洗或搅动，浸泡有助于软化外来物，但不会清除掉。洗碗机在一些使用中可以有效果。5.4清洗剂的清除大多数清洁剂是水溶性的，通过足够的热或冷性饮用水快速冲刷清除，合适的话，在清洗剂有时间沉淀前。通过机械能增加浸泡稀释的有效性。然后，设备通过干燥无油的空气或氮气加热烘干，这样缩短烘干时间。6腐蚀清洗腐蚀清洗用高碱性的溶液经稀释清除重或顽固污染物。6.1材料许多有效材料可用于腐蚀清洗。基本上是碱金属，它是水