x
Вернуться
к блогу
logo
post image 1

«Комплексонная обработка теплосетевой воды»

18 января, 2022

Водно-химический режим любой теплоэнергетической системы должен предотвращать или снижать интенсивность образования накипи 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 образования накипи 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 комплексоны:

· ОЭДФК, оксиэтилидендифасфоновая кислота (порошок);

· АФОН, 200-60А, 1-гидроксиэтилидендифасфоновая кислота (раствор);

· АФОН 230-23А, цинковый комплекс динатриевой соли ОЭДФК (раствор);

·ПАВ-13А, натриевые соли полиаминометиленфосфоновых кислот (раствор);

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

· СК-110, натриевые соли ОЭДФК и полимеры акриловой кислоты (раствор);

· 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.