x
Вернуться
к блогу
logo
post image 1

«Комплексонная обработка теплосетевой воды»

19 июля, 2022

Водно-химический режим любой теплоэнергетической системы должен предотвращать или снижать интенсивность  накипеобразования и коррозии, обеспечивая надёжную и безаварийную работу оборудования.  Для правильного выбора метода подготовки воды необходимо знать основные физико-химические закономерности указанных процессов, а также влияние корректирующих добавок на эти процессы.

Образование накипи происходит на наиболее теплонапряженных участках оборудования теплоснабжения,  т.е. на поверхностях нагрева.  При  повышении температуры  воды  снижается растворимость  соединений  щелочноземельных  металлов  кальция и магния  –  CaSO4 (сульфат кальция), CaCO3 (карбонат кальция), Mg(HCO3)2 (бикарбонат магния) и других и они переходят в твёрдую фазу.  Для предотвращения  накипеобразования необходимо снижать содержание указанных веществ в воде путём ионного обмена до нормируемой величины  или  путём перевода их в хорошо растворимые комплексонные соединения, без удаления из воды.

Коррозия стали  (основной материал оборудования теплоснабжения)  в водной среде,  это электрохимический  процесс  разрушения  металла  при  взаимодействии  железа   с кислородом воздуха  и ионами,  образующимися в воде,  при  электролитической  диссоциации  растворённых  веществ.  В кислых водных средах протекает процесс водородной деполяризации  и  скорость коррозии выше, чем в нейтральных и щелочных водах, в связи с этим нормируется    рН = 8,3 – 9,5     для  воды теплосети. В щелочной среде коррозия определяется скоростью диффузии растворённых  кислорода и углекислого газов на поверхности металла, следовательно необходимо уменьшать концентрацию газов до установленной нормы:  кислород  О2 = 50 мкг/дм3, углекислый газ СО2 = 0 путём деаэрации воды.       

Научно-технический совет РАО «ЕЭС России» 22.11.1993 г. и «Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей» РК, 30.03.2015 г. предусматривают применение комплексонных методов обработки подпиточной воды тепловых сетей.     Комплексонами называются соединения,  молекулы  которых  содержат  большое  количество  реакционных центров,  образующих  прочные  соединения  –  комплексонаты, которые предотвращают или    снижают интенсивность  коррозии  и  накипеобразования.   

 В настоящее время применяются следующие  комплексоны:

1. ОЭДФК – оксиэтилидендифасфоновая кислота (порошок);

2. АФОН 200-60А – 1-гидроксиэтилидендифасфоновая кислота (раствор);

3. АФОН 230-23А – цинковый комплекс динатриевой соли ОЭДФК (раствор);

4. ПАВ-13А – натриевые соли полиаминометиленфосфоновых кислот (раствор);

5. ИОМС-1 – ингибитор отложения минеральных солей, натриевые соли аминометиленфосфоновых кислот (раствор);

6. СК-110 – натриевые соли ОЭДФК и полимеры акриловой кислоты (раствор);

7. или другие аналоги – органические  вещества, содержащие фосфоновые группы (фосфонаты).

Антинакипинное действие фосфонатов определяется их адсорбцией на активных центрах микрозародышей кристаллов солей и предотвращение их дальнейшего образования. Применение фосфонатов в системах теплоснабжения открытого типа  и горячего водоснабжения ограничивается их санитарно-гигиеническими свойствами:
- ОЭДФК, АФОН 200-60А
– 0,6 мг/дм3;
- СК-110
– 2,0 мг/ дм3;
- ИОМС-1
-  4,0 мг/дм3;
- ПАФ-13А, АФОН 230-23А – 5,0 мг/дм3.

Длительное воздействие фосфонатов на отложения содержащие соединения кальция и магния приводят к изменению их структуры и разрушению, т.е. удалению с поверхности металла.

Определение  оптимальной концентрации фосфоната производится специализированной организацией на основании лабораторных  и  опытно-промышленных испытаний,  которые учитывают:

- качество обрабатываемой воды: карбонатный индекс, рН, солесодержание, содержание сульфатов и хлоридов, органики и растворённого кислорода;

- температуры подогрева воды в летний и зимний периоды  (с учётом температурной разверстки,  т.е. температуры  воды  и  температуры  теплопередающей  поверхности  металла, для подогревателей + 10оС,  для водогрейных котлов + 20оС);   при высоких температурах подогрева воды зимой,  могут использоваться дополнительные методы обработки воды;

- конструкцию  схемы дозирования рабочего раствора реагента,  которая  должна обеспечивать  перемешивание  и  зону реакции;

- эксплуатационный химический контроль воды и технологический контроль теплонапряженных участков трубопроводов (отложения, коррозия);  по результатам анализов планируются ремонтно- восстановительные  работы  и  возможны  корректировки  водно-химического режима;

- условия доставки, хранения реагента и приготовления рабочего раствора;

- соблюдение правил техники безопасности и охраны труда при работе с реагентом.

Развитие комплексонного метода обработки воды  теплосети обусловлено его простотой, низкими эксплуатационными затратами и возможностью совершенствовать водно-химический режим с появлением научных разработок новых более совершенных реагентов, обеспечивающих надёжную работу оборудования.  Появляются  возможности  увеличения температуры  подогрева  теплоносителя без увеличения его расхода на  новостройки  или монтировать новые, полностью автоматизированные установки.