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1、方案 I 设备、工艺管道开车前的化学清洗方案1.编制说明根据业主和 EPC(信息产业电子第十一设计研究院)技术交底的要求：合成、精馏提纯、还原整理、尾气回收、氯硅烷储存及外管等（部分）工艺管道和设备，在安装前后必须保证一定的洁净度要求，循环水系统必须进行清洗预膜。本方案的编制还参照了我们以往在亚洲硅业（青海）1200 吨/年、黄河水电新能源公司（青海） 1500 吨/ 年和浙江中宁硅业（衢州）21500 吨/年多晶硅装置的清洗经验和施工方法，结合浙江协成硅业多晶硅生产装置的特点，加以修改和完善。中标后，将根据图纸和设计的具体要求编制详细技术方案予以指导施工。2.编制依据2.1 HG 20202
2、-2000脱脂工程施工及验收规范 ； 2.2 HG/T 2387-2007工业设备化学清洗质量标准 ； 2.3 HB5282-84不锈钢酸洗钝化质量检验 ； 2.4 SJ20893-2003不锈钢酸洗与钝化规范 ；2.5 JB/T6896-93空分设备表面清洁度 ；2.6 HG/T 3523-2008冷却水化学处理标准腐蚀试片技术条件 ；2.7 GB8923-88涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 ；2.8 GB 8978-1999污水综合排放标准 ；3.清洗目的多晶硅厂是一个纯度要求高、工艺复杂、设备种类众多的化工系统（部分具备冶金系统和半导体电子元器件的特点） 。为了减少工艺系统调试时净化处
3、理的时间，最大限度地降低调试费用（系统净化处理阶段的废品率高，产品产出价值低） ，使得装置早日生产出高纯度多晶硅产品，必须做好工艺设备和工艺管道安装前的清洗处理工作。针对不同的工艺要求、不同的设备材质以及不同的设备类型、清洗处理要求和达到的基本标准（达到无油、无水、无尘与无杂质的四无要求和循环水的预膜要求）需要采取不同的清洗方法，清洗施工工艺可划分为四类：喷淋清洗、循环清洗、浸泡清洗（槽浸法和灌浸法）和擦拭清洗。4.清洗范围和洗前准备4.1 清洗范围4.1.1 本次清洗主要针对浙江协成硅业有限公司千吨级多晶硅装置，工程中所涉及的合成、精馏提纯、还原整理、尾气回收、氯硅烷储存及外管等（部分）相关
4、的设备（塔、罐、储槽、换热器、机泵和阀门管件等）及相应的不锈钢管道和碳钢管道，详见 4.1.2。4.1.2 清洗工作范围4.1.2.1 100 工号（一般清洗）a 三氯氢硅合成炉之后走氯化合成料的设备，如储罐、计量罐、空冷器，换热器等；b 工艺管道、尾气（废气）管道；c 氢气管道；d 氮气管道；e 以上设备管道上的工艺阀门、仪表（调节阀、切断阀、流量计、液位计） ；f 合成尾气淋洗界区以内的设备和管道不清洗。4.1.2.2 200 工号及 210 工号（一般清洗）a 全部工艺设备，如储罐、换热器（再沸器、冷凝器） 、塔器、屏蔽泵等；b 全部工艺管道、尾气（废气）管道、氮气管道；c 以上设备或管
5、道上的工艺阀门、仪表（调节阀、切断阀、流量计、液位计） ；d 尾气淋洗界区以内的设备和管道不清洗。4.1.2.3 300 工号 （高纯清洗）a 全部工艺设备，如储罐、气化器、气液分离器、尾气水冷器等；b 全部工艺管道、尾气（废气）管道、氮气管道，氢气管道；c 以上设备或管道上的工艺阀门、仪表（调节阀、切断阀、流量计、液位计） ；d 尾气淋洗界区以内的设备和管道不清洗。4.1.2.4 310 工号（一般清洗）a 全部工艺设备，如储罐、换热器、塔器（鼓泡淋洗塔、吸收塔、解吸塔） ，吸附器、屏蔽泵；b 全部工艺管道、尾气（废气）管道、氮气管道，氢气管道、盐酸气管道、纯水管道；c 以上设备或管道上的工
6、艺阀门、仪表（调节阀、切断阀、流量计、液位计） ；d 尾气淋洗界区以内的设备和管道不清洗。4.1.2.5 500 工号（洁净清洗）氩气管道、真空管道以及这些管道上的阀门、仪表。4.2.1.6 510 工号（洁净清洗）氮气管道、氢气管道、纯水管道。4.2.1.7 600 工号（一般清洗）a 氮气干燥器之后的管道及阀门、仪表；b 氢气管道及阀门、仪表；c 纯水管道及阀门、仪表；d 除盐水管道及阀门、仪表。4.2.1.8 650 工号（一般清洗）a 氢气站界区以内由设备供应商负责清洗；b 界区以外（厂房围墙外 1 米）的设备（主要是氢气储罐、缓冲罐） ；c 界区以外（厂房围墙外 1 米）的氢气管道、
7、氮气管道及阀门、仪表。4.2.1.9 厂区管网（洁净清洗）a 工艺物料（氯硅烷）管道；b 氮气管道、氢气管道、纯水管道；c 上述管道上的阀门、仪表。4.2.1.10 200 工号三氯氢硅产品系统及 300 工号混合气系统（高纯清洗）a 工艺物料管：从 5、7、 9 级塔塔顶冷凝器以下的冷凝液管、产品管、还原炉进气管、出气管、尾气管到还原尾气水冷器止；b 与上述管道相连的工艺设备：5、7、9 级塔的回流液罐 3 台，5、7、9 级塔的三氯氢硅产品罐 6 台，气化器 5 台，气液分离器 5 台（不含塔顶冷凝器和还原尾气冷却器） ；c 与上述设备相连的氮气管和尾气管、废气管，从设备到各自的主管道；d
8、 参加反应的主氢气管道，从距离炉子最近的切断阀起到气化起止；e 还原炉置换用氮气管、氢气管，从距离炉子最近的流量计阀组起（含阀组）到进气管止。4.1.3 根据工艺的要求，本次清洗工作的清洗质量等级分为高纯清洗、洁净清洗和一般清洗（含循环水系统清洗预膜） 。所有设备和管道的分级，应由业主方在清洗前提出详细的清单，并提出具体的技术指标和具体要求。4.1.4 本次清洗的检验应参照双方共同确认的统一标准和检验方法进行检查验收。具体内容详见表 4.1。 清洗级别划分及技术要求 表 4.1清洗等级 质量要求 检验方法高纯清洗 无油、无水、无锈蚀、无杂质异物和粉尘，无有机碳，不能出现洗涤死区。黑光灯、露点仪
9、法、目测法和擦拭法洁净清洗无油、无水、无锈蚀、无杂质异物和粉尘，所有被清洗表面纯水冲洗合格，使用无油压缩空气（0.3m过滤器、露点-40）干燥，用溶剂全面擦拭设备和管道表面。黑光灯、露点仪法、目测法和擦拭法一般清洗 无油、无水、无杂质异物，使用无油压缩空气（0.3m 过滤器、露点-40）干燥， 黑光灯、露点仪法、目测法4.2 施工前准备4.2.1 清洗作业场地要求4.2.2 作业场地的一般要求4.2.2.1 作业场地的大小应满足日最大工作量的来料暂存、清洗作业、成品暂存的要求，根据工程量大小设置不小于 40m40m 的清洗场地，场地浇注厚度为 100 毫米混凝土地坪，在清洗区铺设软 PVC 板
10、并焊接固定在地面上，四周设挡水坡，15m20m 的暂存和成品储存的场地，现场设置两间清洗洁净房，地面铺设软 PVC 板（详见附件 1） 。4.2.2.2 不锈钢酸洗池、碳钢酸洗池，冲洗水池和钝化池需安装 HDPE 板衬里，厚度大于8mm，板面与水泥池之间应有膨胀螺栓固定，膨胀螺栓每平方米不少于 4 颗，螺栓帽应使用 HDPE 全焊接封闭。4.2.2.3 为保证施工安全及合格成品不被二次污染，施工清洗作业区域地面必须平整、硬化和洁净。预制场地建立能够储存的封闭房屋，屋内要能保持洁净干燥和通风。4.2.2.4 由于施工周期长，施工时处于雨季，为避免下雨影响工期和清洗质量，清洗场地采用钢架及彩钢瓦搭
11、设防雨蓬，清洗场地防雨蓬高 4 米，四周保持良好通风。4.2.3 作业厂区的安全要求4.2.3.1 作业厂区保持良好的通风效果。4.2.3.2 作业厂区根据工序的不同画出标识标志，设置安全通道。4.2.3.3 为防止清洗液破坏地面，清洗作业区地面铺设软 PVC 板并焊接成为一张整体，底面用粘合剂粘接在地面上，四周设挡水坡。4.2.3.4 由于作业区内存放和使用有易燃物质，作业厂区放置干粉灭火器。4.3 材料准备4.3.1 管道、设备材料到货，并能分类确定设备、管道材料的清洗等级要求。4.3.2 部分管道已经预制完毕，具备清洗封闭条件。对于需要在现场对接固定口的管道，尽量分散成能进行清洗池内清洗
12、的预制管段（外部轮廓尺寸应小于 10000mm1000mm1000mm） ，并开出坡口进行预安装，清洗完成后进行最后焊接安装。对于清洗等级为一级的管道并无需切割的整管应在开完坡口后进行清洗。4.3.3 清洗所需要的化学药剂已经运至现场，置于专用储藏室。4.4 公用工程4.4.1 根据现场条件冲洗用水源采用现场供自来水，并由纯水机产生超纯水。4.4.2 纯水为设备现场自制，其每小时生产量为 2 吨，所产生的纯水经过化验符合要求：油含量为零，电导率15S/cm，电阻率15M.cm ，SiO 220g/L，Cl -离子5mg/L。4.4.3 蒸汽由锅炉引入清洗场区，温度100，流量达到 300Kg/
13、h。4.4.4 清洗现场总电源采用 DC380/220V 交流电源，总功率达到 260KW，须从总配电室接入作业现场。并与安装工程错峰用电。4.4.5 无油干燥空气为设备现场自制，采用阿特拉斯无油螺杆压缩机组，并经过过滤和除水处理。无油干燥空气的质量经检验符合要求：露点40，油含量0.01mg/m 3（21），尘埃粒子0.3m。4.5 技术准备4.5.1 施工方案已经监理和甲方审核确定，确认可以实施。4.5.2 专业技术人员对施工操作人员进行技术交底并完成专业培训。4.5.3 所有进场施工人员必须按照HSE 作业指导书及应急方案 的要求认证、培训。4.6 机具准备4.6.1 清洗所用的清洗循环
14、泵、高压清洗机(35MPa 一台，16MPa 四台)、纯水机、无油空气压缩机干燥设备、锅炉设备已经按规定位置摆放，并能正常使用。4.6.2 检测器具经检验合格，在效验期内。4.7 人员准备及安全防护用品4.7.1 施工管理人员和操作人员已进入现场，并接受甲方关于质量安全管理规定的培训，挂牌作业。4.7.2 操作人员经培训能熟练掌握操作流程。4.7.3 人员作业安全防护用品 PPE 配置齐全，主要包括防酸碱工作服，洁净连体隔离服，安全帽，防砸鞋，防酸手套，防护眼镜、防毒面具，防护面罩，防水服，防爆轴流风机，防水安全行灯（进入密闭空间作业用）并能有效使用。5.管道/管道预制件的清洗5.1 不锈钢管
15、道的洁净清洗根据本装置的特点，不锈钢管道属于洁净清洗范围，为达到洁净清洗的目的，彻底去除不锈钢管道/管道预制件表面的油脂、灰尘和管道预制件 焊接安装过程中的产生的焊接氧化皮等，不锈钢管道/管道预制件的技术要求应符合 4.3.2 的相关要求，清洗共分为以下几个阶段：5.1.1 清洗对于不锈钢整管/管道预制件，纯水冲洗后，先在清洗场的清洗池中采用不锈钢专用清洗剂 CM-08 以“浸泡”的方式进行清洗，彻底清除不锈钢管道在运输过程中表面粘污的油污、锈垢、灰尘和预制焊接过程中产生的焊接氧化皮等污垢。浸泡清洗是一种溶解剥离清洗技术，在清洗过程中，将被清洗管道/管道预制件浸入化学清洗溶液中，借助清洗液的溶
16、解剥离作用，使清洗液与被清洗物内表面上的油脂、锈垢进行充分的接触，从而达到清洗的目的。5.1.2 浸泡清洗流程高压水冲洗浸泡清洗（脱脂、酸洗、钝化）纯水冲洗检验干燥包封5.1.2.1 水冲洗a.冲洗水可采用现场供自来水；b.采用高压挠性管道喷枪对不锈钢管道/管道预制件 逐根冲洗，彻底清除管道内外的灰尘和固体污物，防止杂质污染清洗剂；c.待冲洗水清澈、管道表面目测无灰尘和污物时，冲洗结束。5.1.2.2 浸泡清洗a.水冲洗结束后，采用不锈钢浸泡专用清洗剂 CM-08 对不锈钢管道/ 管道预制件进行浸泡清洗；b.浸泡清洗的目的在于彻底清除不锈钢管道/管道预制件 在制造、运输过程中表面粘水冲洗 清洗 洁净清洗 纯水冲洗 自 检干 燥检 验合格包 封不合格合格不合格污的油污、锈垢和预制焊接过程中产生的焊接氧化皮，并使其表面产生致密的钝化膜；c.在浸泡清洗
