Химическая промывка котлов: описание доступных средств и правила исполнения. Химическая промывка и очистка котлов полностью удаляют накипь и другие отложения

• Для достижения оптимального результата очистки котлов используются комплексная гидрохимическая и гидродинамическая, гидроэнергетическая и гидроабразивная технологии очистки, являющиеся в настоящее время наиболее эффективными.
• При проведении работ используется высококачественное мощное оборудование, в том числе гидродинамические машины давлением до 1500 бар, установки для очистки внутренних поверхностей труб с помощью мягких абразивных материалов, гидроимпульсное оборудование для очистки труб диаметров от 10 до 100 ммм, а также насосные станции производительностью до 200м3/ч для обеспечения циркуляции реагентов.
• В компании внедрена система менеджмента качества ISO 9001-2008, что гарантирует четкость протекания всех бизнес-процессов.
• В компании внедрена система экологического менеджмента ISO 14001:2004.
• В компании внедрена система менеджмента профессиональной безопасности и охраны здоровья OHAS 18001:2007
• Для наиболее результативной очистки гидрохимическим методом используются реагенты и ингибиторы коррозии, обладающие наибольшей эффективностью.
• Компания является проектной организаций и имеет допуск СРО на проектирование работ, оказывающих влияние на безопасность объектов капитального строительства, на каждый вид работ разрабатывается проекта производства работ или технологический регламент.
• Профессиональные специалисты имеют все необходимые аттестаты и производят работы строго по технологическим картам.
• Компания «ВекФорт» несет ответственность за конструкционные материалы котельного оборудования и исключает их повреждение.
• В компании работают квалифицированные инспекторы, обязанностью которых является проведение внутреннего контроля произведенных работ перед сдачей их заказчику.

Гидрохимический метод очистки это процесс очистки внутренних поверхностей теплового и теплообменного оборудования и систем от накипно-коррозионных отложений, путем циркуляции по контуру рабочих растворов специальных технических моющих средств, минеральных или органических кислот со специальными добавками. В процессе промывки происходит растворение и удаление отложений без повреждения основного конструкционного материала. Технология используется при очистке систем отопления, неразборных котлов и теплообменников.

Гидрохимическая промывка очень эффективна для удаления отложений в тепловых и теплообменных системах, включая трубопроводы, так как она позволяет полностью перевести в растворенное состояние и удалить все отложения из системы. Отложения, как правило, представляют собой многокомпонентные твердые наслоения, которые состоят из окислов железа и карбонатов, фосфатов, сульфатов, окиси кальция, магния, они создают большое термическое сопротивление тепловому потоку, что ведет к снижению температуры теплоносителя и уменьшению теплопроводности системы отопления.

Гидрохимическую очистку внутренних поверхностей водогрейных котлов необходимо производить на регулярной основе, так как образование накипно-коррозионных отложений на внутренних поверхностях водного тракта котла в ходе его эксплуатации приводит к существенному снижению его рабочей эффективности и всей связанной системы. Это приводит к уменьшению и дестабилизации теплообмена системы, происходят сбои в работе оборудования, повреждает трубопроводы и увеличивает расход топлива.

Периодическая гидрохимическая очистка водогрейных котлов позволяет избежать всех негативных последствий, связанных с образованием твердых накипно-коррозионных отложений!

Количество отложений на внутренних поверхностях водогрейного котла необходимо определять после каждого отопительного сезона на основании методики определения плотности и состава отложений приведенной в РД 153-34.1-37.306-2001.

Работы по очистки водогрейных котлов от накипно-коррозионных отложений мы производим в следующем порядке:

1. Обследование состояния водогрейного котла.

Обследование состояния котла производится совместно с представителями службы эксплуатации. Перед началом работ необходимо сделать вырезку образца трубы, желательно участка внешнего змеевика конвективной части, как наиболее определяющей сопротивление, с целью выявления степени забитости отложениями. Обследование можно производить как визуальным методом, так и лабораторно, путем анализа полного состава отложений. Метод лабораторного обследования осуществляется в специализированных лабораториях.

2. Промывка внутренних поверхностей котла сетевой водой.

3. Монтаж схемы очистки.

Котел отключается и выполняется врезка штуцеров для подключения оборудования и создания промывочного циркуляционного контура.
Для организации технологического процесса химической очистки водогрейных котлов монтируется схема химической очистки.

Схема должна позволять организовать все технологические операции, необходимые при проведении химической очистки, а именно:

• приготовление моющего раствора;
• заполнение водогрейного котла моющим раствором;
• удаление из отмывочного контура воздуха и газов, образующихся при растворении отложений;
• циркуляцию отмывочного и нейтрализующего растворов;
• нейтрализацию и удаление отмывочного раствора;
• интенсивную водную отмывку всех внутренних поверхностей котлов.

В состав схемы химической очистки может входить следующее оборудование:

• баки для приготовления и нейтрализации моющего раствора, являются емкостью, необходимой для устойчивой работы циркуляционного контура;
• циркуляционные насосы, необходимые для заполнения водогрейного котла, вытеснения промывочного раствора, создания циркуляции в промывочном контуре;
• химический бочковой насос — для подачи моющего или нейтрализующего реагентов в бак при приготовлении или нейтрализации моющего раствора.
• соединительные шланги, быстрофиксирующиеся и фланцевые соединения, штуцера и арматура — для организации циркуляционного промывочного контура, заполнения и опорожнения водогрейного котла.
• На Рисунке 1. в качестве примера представлена принципиальная технологическая схема химической очистки водогрейного котла ДКВР- 10/13.

4. Щелочение котла.

Щелочение применяют для удаления с внутренних поверхностей котла маслянистых, кремнекислых и иных загрязнений, а также некоторой части рыхлой ржавчины и окалины, образовавшихся при изготовлении, хранении и монтаже оборудования. Очистку внутренних поверхностей котла от рыхлой ржавчины, масел и других загрязнений производят путем обработки котла 0,5-0,8%-ным раствором едкого натра с добавлением 0,3-0,5%-ного раствора тринатрийфосфата (щелочение) с соблюдением мер предосторожности.

В результате щелочения, т.е. обработки внутренней поверхности котла щелочно-фосфатным раствором, происходит:
а) ослабление сцепления слоя ржавчины и окалины с металлом вследствие проникания раствора щелочи в трещины, упаривания его и частичного растворения им окислов железа с образованием ферритов натрия;
б) омыление или эмульгирование маслянистых загрязнений;
в) частичное растворение кремнекислых загрязнений с образованием силикатов натрия.

5. Промывка котла технической водой.

6. Приготовление рабочего раствора реагента и запуск циркуляционного контура.

Исходя из характера отложений, осуществляется выбор и концентрация реагента. В виде реагентов используются современные высокоэффективные технические моющие средства на основе поверхностно-активных веществ, комплекса кислот и ингибиторов коррозии либо соляной кислоты с вводом необходимых ингибиторов коррозии для защиты конструкционных материалов.

Технология гидрохимической промывки заключается в обеспечении циркуляции моющего раствора технического моющего средства по замкнутому контуру, при заданной температуре. В ходе циркуляции моющего раствора происходит постепенное растворение и снятие слоев скопившихся отложений. По мере движения моющего раствора по системе, его моющая способность снижается, что сопровождается повышением уровня pH, это свидетельствует о том, что раствор вступает в реакцию с отложениями. В ходе промывки раствор корректируется. Циркуляцию моющего раствора необходимо осуществлять до тех пор, пока уровень pH не будет изменяться, это сигнализирует о том, что максимальное количество отложений удалено.

В процессе циркуляции рабочего раствора моющего реагента необходимо осуществлять химический контроль очищающей способности реагента. Химический контроль должен производиться каждые ½ часа — измерение рН раствора. В случае повышения рН до 6, корректировка рабочего раствора путем добавления в количестве 10 % от начальной концентрации. Контроль производится ph-метром или лакмусовым индикатором.

7. Промывка котла технической водой.

После промывки моющим реагентом осуществляется промывка котла технической водой, а затем производится пассивация внутренних поверхностей котла.

8. Пассивация внутренних поверхностей котла.

После окончания гидрохимической очистки, промыть контур 0,1-0,2 % раствором каустической соды (гидроксид натрия) в целях нейтрализации и пассивации внутренней поверхности труб, после чего промыть технической водой до уровня pH на выходе — 6-7. Остатки не используемого раствора, имеющие уровень pH ниже 6, нейтрализуются каустической содой до уровня pH 6-7, затем сливаются в канализацию.

9. Окончательная промывка контура сетевой водой.

При проведении гидрохимической очистки котла осуществляется контроль следующих показателей:

• расход моющего реагента;
• расход воды во время водных промывок;
• давление среды на напорном и всасывающем трубопроводах насосов, на сбросном трубопроводе из котла;
• уровень жидкости в баке;
• температура рабочего раствора моющего реагента;
• отсутствие скоплений газа в контуре котла.

Наш опыт работ

За прошедшие годы нами накоплен большой опыт в сфере гидрохимической очистки теплового и теплообменного оборудования.

Предоставляем Вашему вниманию примеры наших работ и наших клиентов:

• ОАО «Мосэнерго»: участие в разработке и внедрении технологии очистки котлов ПТВМ-100 в г.Зеленограде (статья в журнале «Энергосбережение» 2000г.)
• ООО «Севергазпром» — техническое диагностирование утилизационных теплообменников и систем химводоподготовки промплощадок КС-13 Урдома и КС-16 Юбилейный. В 2000-2006 годах в ООО «Севергазпром» нами производились работы по химической очистке более чем 500 котлов-утилизаторов газоперекачивающих агрегатов на 7 компрессорных станциях, расположенных в Республике Коми и Архангельской области. Кроме того, очищены 4 водогрейных котла АБА-4, теплообменники 2-х ЦТП и системы отопления домов в 2-х рабочих поселках
• ОАО «АвтоВАЗ» — разработка технологии и производство работ по химической очистке осушителей сжатого воздуха ОСВ-250 производства ООО НПП"ЭНСИ«.
• МУП «ПЭУг.Сходня» — комплексная очистка 50 кожухотрубных теплообменников, 10 водогрейных котлов, пусконаладка систем «Комплексон1»
• Спорткомплекс Московского института электронной техники — комплексная очистка теплообменников систем воздушного отопления, теплового пункта, очистка агрегатов подготовки воды для бассейна
• НПО «ЭНЕРГОМАШ» — очистка рубашек охлаждения компрессоров, теплообменников испытательного стенда и печей отжига, теплообменники ГВС цеха429 в количестве 140 шт.
• Московская железная дорога — разработка технологии безразборной очистки системы охлаждения тепловозов совместно с МИИЖТ.(статья в журнале «Локомотив» 2001г.)
• Очистка теплообменников (Alfa Laval, Frolling, Cetheterm, АPV, SWEP) горячего водоснабжения и отопления и кондиционирования, установленных в ИТП: Среднерусский Банк Сбербанка России, Финансово-хозяйственное управление Комплекса Перспективного развития города Москвы, Банк Кредит Свисс Ферст Бостон, Свято-Троицкая Сергиева Лавра, «Новое подворье» — Английский клуб, «Дон-Строй», «Атомстройэкспорт», «ДЕЗ района Крюково», Центральный телеграф, Мострансгаз.

В 2008-2009 годах нами произведены работы по очистке: 1 паровой котел Garioni Naval GPT 6000, 2 котла ТВГ-4р, 2 котла КВГ 4/115, 1 котел КВ-ГМ-35-150, 1 котел Ferolli PREX 1250, 2 котла ПТВМ-30, 3 котла «Турботерм-2000», 12 теплообменников Alfa laval — Заказчики — мясокомбинат «Партнер и К», МУП «Истринская теплосеть», ООО «Тепловые сети Балашихи», ЗАО «РИДАН», Среднерусский банк Сбербанка Росси, Свято Троицкая Сергиева Лавра. С концерном «Куриное царство» (г.Липецк) заключен договор на постоянное обслуживание котельных и ИТП по данному виду работ.

Каждый проект по очистке индивидуален! Если Вы заинтересовались нашими услугами, звоните! Специалисты проконсультируют Вас по всем вопросам своей компетенции, помогут подобрать оптимальные формы сотрудничества, произведут расчет стоимости работ, окажут содействие в решении существующих проблем.

Промывка котлов должна производиться тщательно и систематически. К образованию накипи и осадка приводит использование жесткой воды. Если процедурой очистки пренебрегать, то котел может выйти из строя раньше положенного срока. Чтобы понять, как происходит загрязнение, можно представить обычный чайник, который каждый день по несколько раз подогревает воду. По прошествии некоторого времени на стенках чайника образуется накипь, то приводит к более медленному нагреву воды. Также происходит и с котлом.

Промывка котла от накипи: последствия игнорирования

В современных магистралях используют обычную жесткую воду, которая быстро приводит к тому, что оборудование изнутри покрывается накипью. Промывку котлов нужно проводить обязательно на регулярной основе. Если очистку не произвести вовремя. Последствия могут быть самыми непредсказуемыми, но точно неприятными.

Если время от времени не производить промывку котлов, при работе они начнут перегреваться.

Устройство газового котла таково, что теплоноситель, поступающий из обратной магистрали, охлаждает полости нагревательных элементов, расположенных внутри. Теплоноситель не может эффективно охлаждать элементы в случае, если они покрыты толстым слоем накипи. Если котел будет постоянно перегреваться, то вскоре он и вовсе перестанет работать.

К чему приведет игнорирование промывки:

• Накипь состоит из минеральных отложений, которые не способствуют теплопроводности. Накипь приводит к тому, что вода нагревается медленно, на что уходит значительно больше электроэнергии. Толстый слой накипи приводит к увеличению расхода газа, что повышает цену за использование котла.
• Накипь может привести к поломке котла из-за затруднительного прохождения теплоносителя. Это повышает нагрузку циркуляционного насоса , что приводит к его скорой поломке.

Перед промывкой котла важно обратить внимание на то, какая жидкость течет по магистрали. Необходимость частой промывки будет обусловлена очень жесткой и загрязненной водой. Для того чтобы снизить частоту очисток, необходимо использовать антифриз – важно, чтобы он не был просрочен.

Варианты: как почистить котел от накипи

Если в магистрали используется очищенная вода, то промывку котла можно делать один раз в четыре года. Использование обычной проточной воды может привести к поломке котла, так как такая вода отличается слишком повышенной жесткостью. Эффективность котла уменьшается, если очистку не проводить в течение длительного времени.

Самым простым и эффективным способом очистки является ручная промывка – его можно провести своими руками.

Чтобы провести простую очистку теплообменника , необходимо демонтировать котел. Очистку можно провести несколькими способами: механическим и промывкой. При демонтаже котла нужно быть внимательным и аккуратным.

Варианты очистки котла от накипи:

• Механический. Позволяет удалить налет и прочие механические частицы, используя пылесос, скребок или металлические щетки.
• Промывка. Покрытие налетом детали теплообменника можно замочить в специальном растворе. Такой метод хорошо использовать для очистки котлов с двумя контурами, так как они загрязняются очень быстро и интенсивно.

Самым эффективным видом очистки считается предварительная очистка воды. От Образования накипи котел можно защитить, установив фильтры от накипи. При обнаружении посторонних звуков в системе отопления , необходимо проверить, не появились ли в котле механические примеси.

Как очистить котел от накипи: способы промывки

Примеси однозначно негативно влияют на рабочее состояние котла. Слишком жесткая вода всегда приводит к образованию накипи, которая способна вывести из строя всю систему. Обычно пользователи устанавливают сетчатый фильтр, который должен защитить котел от образования накипи.

К образованию примесей приводит слишком большое содержание в воде калия и магния, которые при кристаллизации оседают на внутренних стенках оборудования.

Частицы, образовавшиеся от воды в последствие ее нагрева, перемещаются по трубам, провоцируя возникновение шумов. Обычно в домах и квартирах устанавливают оборудование, которое имеет относительно небольшие размеры. Слива частиц, загрязняющих систему, не происходит, что в итоге приводит к плохой работе оборудования или его поломке.

Варианты избавления от накипи:

• Использование реагентных кислот. Использование сильных кислот является эффективным способом избавления от накипи. Они с легкостью удаляют железистые отложения и карбонатную накипь.
• Чтобы удалить силикатную накипь, необходимо использовать вещества, которые содержат много щелочи.
• Чтобы промыть котел от накипи, можно использовать разборной или неразборной способ очистки.

Неразборной способ очистки предполагает использование реагентов, применение которых не требует процесса демонтажа котла. Чаще всего метод этой очистки предполагает использование трехкомпонентных бустеров, которые отлично чистят котельное оборудование. Бустер состоит из трех блоков: бака для реагента, нагревательного бака и насоса.

Химическая очистка котлов от накипи

Очистить котел быстро и эффективно поможет метод химической очистки, который предполагает предварительное определение состава накипи и ее характер. Этот способ считается самым простым, быстрым и эффективным. Перед очисткой необходимо взять пробу накипи из разных мест, а затем заняться определением средней пробы.

Химическая чистка предполагает очищение стенок котла при помощи воздействия на нее кислот: соляной, серной или щелочей: соды, натром, тринатофосфатом.

Углекислота способствует быстрому растворению карбонатных и фосфатных отложений. Соляная кислота вступает во взаимодействие с накипью от карбона, образуя хлористые соединения кальция, магния и углекислоты, которые легко растворяются. Очищение накипи от фосфатных и силикатных накипей сложнее, но эффективность можно повысить, добавив в состав очистителя плавниковую кислоту.

Виды кислот для очищения:

• Соляная;
• Серная;
• Сульфаминовая;
• Щавелевая;
• Лимонная.

При выборе кислот важно обратить внимание на их доступность, стоимость, эффективность и экологичность. Очистить котел химическим способом можно своими руками, но при этом нужно быть предельно осторожным. Самыми популярными на Западе считаются реагенты, которые относятся к классу химических кислот. Химическая очистка – самый надежный и эффективный вид удаления накипи, если все реагенты подобраны правильным образом.

Промывка котлов отопления (видео)

Наличие газового котла говорит о том, то в доме нет проблем с тем, чтобы нагреть воду. Проблемой газового котла и отопления может стать загрязнение труб, которое оказывает непосредственное влияние на работу котла. Защитить оборудование от накипи можно только при помощи регулярных очисток. Схема очисток должна быть продумана с учетом того, насколько загрязнена вода в магистрали. Химическое средство для борьбы с накипью считается самым эффективным. Уберечь котел от загрязнений означает продлить срок его службы на долгие годы вперед. Еще для помывки котлов можно сделать бустер своими руками.

Вовремя проведенная химическая промывка котлов в исполнении сотрудников нашей компании избавит от накипи в тех случаях, когда другие способы очистки не приносят желаемого результата. Образование накипи на поверхностях нагрева уменьшает эксплуатационный период оборудования и снижает теплопередачу. Техобслуживание избавит от появления дефектов, порчи оснащения и выхода системы из строя.

Эффективность процедуры

Химическая промывка котлов — одна из востребованных услуг, она регулярно выполняется мастерами компании. Ее проведение позволяет очистить поверхности теплообменных устройств без демонтажа агрегата. Используемый реагент проникает в труднодоступные места установки, определяя качество чистки.
Выбор раствора, концентрации реагента и способа проведения очистки производится в индивидуальном порядке. Это зависит от толщины и плотности налета, степени загрязнения и материала внутренних поверхностей котла. Для проведения работ требуется следующее оборудование: насос, компенсационный бак, система трубопроводов для подключения к котельной установке и выведения диоксида углерода. Процедура требует строгого соблюдения правил безопасности, обусловленного использованием сильных реагентов. Этапы выполнения включают следующее:

• диагностика системы, определение степени загрязнения и обозначение возможных дефектов;
• подбор одного или нескольких растворов для эффективности и безопасности работы;
• промывка (заливка жидкостей и их циркуляция внутри емкостей);
• нейтрализация действий реагентов и пассивация обрабатываемых поверхностей;
• окончательное промывание чистой водой.

В результате процедуры улучшаются гидравлические показатели котельной установки, снижается расход топлива и повышается КПД. Пассивация металла — профилактика коррозийных образований, приводящих к масштабным разрушениям стенок. Очистка теплообменника предотвращает преждевременный выход из строя и сопутствующие финансовые затраты. Регулярный контроль химического состава воды, используемой при работе системы, избавит от неполадок, возникающих при избыточной минерализации и нарушении кислотно-щелочного баланса.

Преимущества обращения

Выполняя услуги по химической промывке котельного оборудования, стремимся к созданию привлекательных условий для долгосрочного сотрудничества. Многочисленные обслуживающие станции успели оценить ответственное отношение к работе и профессиональный уровень сотрудников. Преимущества обращения включают:

• выполнение работ любой сложности в срок, указанный в договоре;
• аккуратное обращение с оборудованием, исключающее непреднамеренные поломки и порчу;
• соблюдение мастерами норм безопасности;
• отсутствие факторов, которые способствуют загрязнению окружающей среды;
• наличие новейшего оборудования и качественных расходных материалов;
• индивидуальный подход, определяющий выбор реагента, длительность воздействия и способ проведения манипуляций;
• привлекательная стоимость и прозрачность ценовой политики;
• предоставление профессиональной консультации и подробные ответы на вопросы касательно ремонта и техобслуживания котлов различных конфигураций.

Чтобы воспользоваться сервисом по химической промывке котлов, достаточно позвонить по указанному телефону или заполнить форму заказа. Мы готовы к сотрудничеству, обращайтесь!

Своевременный технический осмотр и обслуживание котельного оборудования всегда будет способствовать его бесперебойной и стабильной работе.

Одним из важных комплексов обслуживающих работ является чистка и промывка котлов.

В этой статье подробно опишем все нюансы и аспекты выполнения этого вида работ.

Суть процедуры

Внутренние стенки труб до и после химической обработкиНи для кого не секрет, что при эксплуатации котельного оборудования на внутренних поверхностях оседают накипь и различного рода химические загрязнения. Это в свою очередь затрудняет работу котельной системы.

Объем работ, который включает в себя чистку и удаление ненужных отложений, как раз и называется химической промывкой котла.

Стоит также отметить, что промывка является сравнительно недорогим способом очистки, который приводит к максимальной эффективности. (О промывке отопительного котла от накипи Вы можете почитать здесь).

Преимущества

Химическая промывка котлов способствует следующим позитивным моментам:

Такие улучшения еще раз подтверждают то, что промывка – это действительно эффективный и рациональный метод очистки системы котла.

Последовательность работ

Промывка котельного оборудования должна происходить в строго определенном порядке, основными этапами которого, являются следующие важные моменты:

• полная остановка работы котла и охлаждение;
• слив из системы технической жидкости;
• заполнение котлоагрегата химическим раствором с помощью специального устройства;
• циклическая циркуляция раствора в системе;
• слив отработанного средства;
• промывка котельного оборудования технической водой;
• утилизация всех отходов.

По сути, все этапы работ не составляют особых технических трудностей, но для большего понимания стоит остановиться более подробно на том, с помощью каких устройств осуществляется весь процесс промывки.

Оборудование для очистки котельных систем

Как выше было сказано, весь процесс химической промывки осуществляется с помощью специального устройства, которое называется бустером.

Бустер состоит из следующих элементов:

Стоит отметить, что бустер является уникальным в своем роде устройством, которое значительно облегчает промывку котельного оборудования.

Используемые материалы

Немаловажным аспектом промывки котлоагрегата является вопрос об использовании различных кислотных веществ.

Существуют следующие виды кислот, с помощью которых происходит чистка котлового оборудования:

1. Адипиновая кислота. Это вещество в определенной пропорции разводится с водой, и с помощью бустера непосредственно подается в котел. Углекислый газ при взаимодействии с загрязнениями и накипями, растворяет их, а затем превращает в осадок, который впоследствии вымывается под напором технической воды. Наиболее оптимальным вариантом использование раствора с адипиновой кислотой будет для химической промывки бытовых котлов для отопления.
2. Лимонная кислота. Этот вид кислотного вещества значительно упрощает чистку котлоагрегата, так как может добавляться непосредственно в реагент, который циркулирует в технической воде.
3. Сульфаминовая кислота. После циркуляции этого реагента в котельном оборудовании, необходимо тщательно промыть систему, а затем просушить. Этот вид кислоты эффективно очищает внутренние поверхности паровых котлов.
4. Соляная кислота. Концентрация раствора этого агрессивного вещества напрямую зависит от толщины загрязненных накипей. Если толщина отложений составляет 1мм, то соответственно, должен быть 1% раствор. В остальных случаях концентрация раствора не увеличивается, а промывка котлоагрегата осуществляется несколько раз. Оптимально соляная кислота подходит для чистки котлов утилизаторов.
5. Гель. Этот вид вещества не относится к кислотным средам, тем не менее, достаточно хорошо растворяет загрязненные вещества на нефтяной основе. Главным условием использования гелевого вещества является тщательная промывка котельного оборудования технической жидкостью.

Ознакомившись с характеристиками химических реагентов для чистки котла, можно сделать вывод: все виды используемых веществ являются агрессивными, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности при работе с ними.

Правила безопасности

При работе с веществами для химической промывки котлов необходимо соблюдать ряд следующих рекомендаций:

В этой статье мы подробно ознакомили вас со всеми аспектами химической промывки котельного оборудования. Взяв их во внимание, вы без особого труда справитесь с химической чисткой котлов любой модификации.

Смотрите видео, в котором специалисты наглядно демонстрируют грамотную химическую промывку котла:

• Распечатать

teplo.guru

Промывка котлов и теплообменников: технология, химические препараты

Промывка котла производится тогда, когда аппарат перестает нормально функционировать. При этом большинство пользователей обращаются к специалистам, которые за деньги проведут очистку котлов и сделают все необходимые настройки. Но мало кто думает, что сможет справиться с этой задачей самостоятельно. А зря.

Время для чистки котла

Чистку делают в трех случаях:

Варианты промывки котла

• механический;
• гидравлический;
• комплексный.

Что такое теплообменник

• химический;
• механический;
• комбинированный.

Существуют и недостатки:

Реагенты для промывки

• уровень загрязнения;

Преимущества:

Недостатки:

Заключение

fb.ru

Химическая промывка котлов - полезная информация от АСГАРД-Сервис

Компания «АСГАРД-Сервис» осуществляет химическую промывку котлов различных типов:

• Паровых, водогрейных (по типу теплоносителей);
• Газовых, твердотопливных, дизельных (по разновидности топлива);
• Котельного оборудования.

Рисунок 1. Котлы

Проблема с загрязнением котлов является периодическим и неизбежным явлением, соответствующим используемому топливу, виду теплоносителя, водоподготовке. При использовании дизельного топлива загрязнение топочного пространства происходит от 3 до 4 раз быстрее, чем при пользовании газом. При использовании твердого топлива (дров/угля) возможно загрязнение котлов по еще более плотному графику. Заполненное теплоносителем пространство отличается другими типами загрязнений (солями, ржавчиной и пр.). Возникновение подобных ситуаций оказывает влияние на ухудшение экономической составляющей предприятия и может приводить к немалым убыткам.

Рисунок 2 и 3. Загрязнения на котлах.

Процедура химической промывки котлов

Данный способ очистки котлов и котельного оборудования является самым простым и надежным. При его выполнении специалисты пользуются кислотными реагентами, способствующими быстрому и качественному разрыхлению, удалению отложений, накипи и прочих видов отложений со стенок котлов. Каждый производитель котлов осуществляет разработку собственных рекомендаций для выбора чистящих реагентов. Поэтому руководствуясь их рекомендациями, производится выбор необходимого раствора для промывки. Действия наших специалистов полностью соответствуют документам производителей, рабочей документации.

Рисунок 3. Результат очистки.

Все работы по очистке котлов производятся нашими специалистами в соответствии с РД 34.37.402-96 «Типовой инструкцией по эксплуатационным химическим очисткам водогрейных котлов». В данном документе указано, что все виды отложений можно очищать при помощи следующих моющих реагентов: соляной кислоты, серной кислоты, а также серной кислоты с гидрофторидом аммония, сульфаминовой кислоты, концентрата низкомолекулярных кислот (НМК).

С конкретным моющим средством наши специалисты определяются после согласования с заказчиком и выявления степени загрязненности оборудования, нуждающегося в очистке. Следует отметить, что использование любого кислотного раствора производится в сочетании с ингибитором коррозии для защиты металла котла.

В процедуру очистки входит:

• Расчет необходимого количества реагента, соответствующего объему котла;
• Заливка реагента внутрь котла;
• Создание замкнутого контура для циркуляции раствора.

Во время циркуляции происходит отслоение всех типов отложений, переходящих в раствор и оседающих в промежуточной емкости, входящей в систему промывки. Достаточно нескольких часов работы для полной очистки котла и подготовки к работе.

Время процедуры очистки соответствует степени загрязненности котла и может составлять как несколько часов, так и несколько суток (для полного завершения химической реакции). Данные параметры и служат для расчета стоимости работ, происходящих на конкретном объекте.

Нашими специалистами были успешно проведены работы по химической промывке на следующих объектах:

asgard-service.com

Химическая промывка котлов

Химическая промывка теплообменника осуществляется с применением сертифицированных реагентов квалифицированными специалистами. При проведении химических промывок сведен к минимуму риск механический повреждений оборудования. Теплообменники моются в течении 1-2х дней в зависимости от объема и степени загрязнений. Предварительно, перед проведением промывки инженер-химик оценивает природу и степень загрязнений. Регулярное проведение промывок обеспечит надежную работу оборудования и экономию топлива.

Устройства и приборы

Заливка кислоты внутрь емкости осуществляется с помощью специального оборудования, чаще всего с этой целью используются бустеры. Устройства состоят из емкости, в которую помещается реагент, и насоса, перекачивающего его в котел. Также оборудование имеет электронагревательный прибор, предназначенный для повышения температуры реагента. Необходимо помнить, что сотрудники, проводящие подобное ТО котельной, должны быть экипированы защитной одеждой, резиновыми перчатками и специальными очками.

Ориентировочная стоимость услуг

Стоимость работ, формируется исходя из модели котла, места нахождения, площади поверхности теплообмена, водяного объем и степени загрязненности.

Стоимость работ, формируется исходя из модели теплообменника, места нахождения, площади поверхности теплообмена, водяного объем.

Чем объясняется необходимость промывки котельного и теплообменного оборудования химическими реагентами?

На практике качество воды для тепловых сетей не соответствует установленным нормам. Несоблюдение регламента при введении системы в эксплуатацию запускает процесс оседания излишней соли и прочих примесей на поверхности труб. В связи с этим гидравлический режим нарушается, полезный объем сетей снижается, что приводит к полному дисбалансу и угрожает целостности системы. Осуществить механическую очистку труб и оборудования не представляется возможным ввиду отсутствия технического потенциала, поэтому химическая промывка становится едва ли не единственным и наиболее эффективным методом очистки системы.

Этапы промывки котельного оборудования:

1. Предварительный осмотр внутренней поверхности и нагревательных элементов.2. Определение уровня загрязнения и подбор химических реагентов.3. Непосредственно промывка котельного оборудования под строгим контролем специалистов.

4. Составление отчета о проделанной работе.

Химическая промывка котла с уровнем зашламленности более 1500 г/м или с содержанием кремниевой кислоты (сульфатов) в отложениях выше 10% осуществляется в два этапа с предварительным щелочением перед проведением кислотной стадии. Если же количество шлама на рабочей поверхности котлоагрегата более 3000 – 4000 г/м, требуется чередование кислотных и щелочных стадий обработки.

В определенных случаях кислотной промывке котла должна предшествовать механическая (гидродинамическая) промывка зашламленных участков, позволяющая избавиться от пористых и незацементировавшихся отложений. В этом случае длительность очистки и количество химических реагентов, необходимых для эффективной промывки, существенно сокращается.

Основные требования, предъявляемые к процессу химической промывки:- использование безопасных моющих средств во избежание нанесения ущерба поверхностям котлоагрегата;

Возможность эффективного удаления отложений без образования нерастворимых соединений.

Промывка теплообменников

Регулярная промывка позволит не только увеличить производительность теплообменника и снизить риск возникновения дефектов на рабочих поверхностях, но и предотвратить преждевременный выход из строя оборудования.Химическая промывка необходима для чистки внутренних поверхностей теплообменника от вредных отложений, снижающих теплопроводность системы. Избыточные загрязнения мешают продуктивной работе теплообменника и заставляют принимать меры по искусственной регулировке температурного режима. Регулярная промывка позволяет избежать непредвиденных аварий и порчи теплообменного оборудования.

Химическая промывка теплообменника осуществляется в несколько этапов:

1. Введение в теплообменник раствора с активными веществами, которые при вступлении в реакцию с отложениями на внутренних поверхностях расщепляют их и выводят из агрегата.
2. Промывка пластин теплообменного оборудования водой с целью выведения остаточного реагента. В случае неэффективной промывки активные вещества могут вступить в реакцию с теплоносителем, что приведет к порче оборудования.
3. Щелочная промывка внутренних поверхностей.
4. Гидравлические испытания вновь введенного в эксплуатацию теплообменного оборудования.

Примеры загрязнений поверхностей котлов

Образцы предельных загрязнений, извлеченных из водной части поверхностей нагрева котла

Водный тракт котла - накипные отложения до и после промывки котлов

Дымогарные трубы

Примыкание жаровой трубы и трубной доски

Время для чистки котла

Чистку делают в трех случаях:

1. Для профилактики. Подобная промывка котлов осуществляется владельцем дома один или два раза в год. При этом затрачивается минимум средств и усилий.
2. Когда теплообменник загрязнен накипью или сажей, при этом снижается его эффективная работа. В данном случае можно устранить неисправности самостоятельно или же вызвать мастера.
3. Произошла поломка теплогенератора. Он просто останавливается. В этом случае без специалиста не обойтись. Он налаживает работу системы и делает ее промывку.

Варианты промывки котла

Существует всего три способа промыть газовый котел в целях ремонта:

• механический;
• гидравлический;
• комплексный.

Наибольшей эффективностью обладают второй и третий способы. Если профилактическую или регулярную очистку котла можно произвести своими руками, то вот ремонт лучше доверить профессионалам.

Механический метод заключается в применении физической силы и инструментов, для того чтобы очистить накипь в котлах. Это могут быть скребки или щетки, а также современные раскидные головки с различным видом привода. Инструменты должны быть подобраны правильно, и использовать их нужно с осторожностью. Если повредить стенки котла, то это приведет к повышенной коррозии, а дальше к быстрому выходу из строя всей системы. Наименьшую опасность для прибора представляет промывка с помощью гидравлики. Вода под давлением удаляет накипь со всех деталей котла.

При комплексном варианте промывка котлов осуществляется напором воды с использованием инструментов. Чаще всего это происходит, если в какой-то части прибора оказалось слишком большое загрязнение.

Что такое теплообменник

Газовый котел имеет в своей конструкции элемент, который располагается выше топки и представляет собой соединенные трубки. В них циркулирует теплоноситель. Его расположение не случайно, сжигание газа в котле должно нагревать теплоноситель, который и находится в теплообменнике.

Теплоноситель – это вода. Она, нагреваясь, проходит дальше по системе. Но неочищенная вода содержит в своем составе много примесей, которые могут оседать в трубках при нагреве. Чаще всего это соли и известковые частицы. При большом загрязнении вода с трудом проходит по трубкам, что приводит к сбоям в работе.

Время для чистки теплообменника

Много противоречий встречается по поводу того, когда нужна промывка теплообменника газового котла. Существуют признаки, которые подскажут, что пришло время для чистки. Наиболее важные из них:

• постоянно включенная газовая горелка в котле;
• насос для циркуляции стал работать с шумом, что говорит о его перегрузке;
• радиаторы отопления нагреваются значительно дольше по времени;
• потребление газа увеличилось, хотя режим работы котла не изменился;
• ослаб напор воды (на этот признак обращают внимание, когда нужно промыть двухконтурный котел).

Порядок действий при промывке теплообменника бустером

Бустер – это специальный аппарат для химической очистки. Он позволяет раствору реагентов циркулировать в теплообменнике автономно.

1. Первым шагом станет отключение обоих патрубков прибора от системы отопления.
2. Один из них подсоединяют к шлангу бустера, по которому будет осуществляться подача реагента.
3. Второй патрубок также соединяется со шлангом бустера, но уже с другим. В него будет выходить отработанный раствор. Получится, что система замкнется, и будет происходить циркуляция, причем без дополнительного участия.
4. Отработанный раствор останется в бустере, его необходимо слить. А теплообменник промыть водой.

Лучше производить очистку бустером несколько раз, так как реагент постепенно снижает свои свойства, а новый раствор повысит эффективность чистки.

Способы промывки котла и теплообменника

Промывка теплообменника газового котла осуществляется для сохранения пропускной способности аппарата и его тепловых качеств.

Приборы могут различаться по типу теплообменника и качеству используемой воды, в зависимости от этого и промывать их следует разными способами. Существует три надежных и проверенных метода:

• химический;
• механический;
• комбинированный.

Химический метод промывки теплообменника

Очистка котлов происходит с использованием реагентов, в основном это кислоты, и обязательно применяют специальную установку.

С помощью подобной установки производят растворение кислоты до нужной консистенции и ее нагрев. Температура существенно влияет на качество промывки. После подготовки раствора производят его подачу в теплообменник, а затем его отвод.

Очистка теплообменников происходит за счет пребывания и циркуляции кислоты в нем. Завершают промывку большим количеством воды.

Существует вероятность, что накипь состоит из различных химических компонентов, поэтому очистку нужно проводить, используя дополнительную промывку котлов другими химикатами.

У промывки с помощью кислоты есть преимущества:

• не нужно снимать и разбирать прибор, что значительно экономит время;
• после такой очистки в теплообменнике не останется самых распространенных загрязнений – солей жесткости и гидроокиси магния.

Существуют и недостатки:

• применяют ее при незначительной степени загрязнения;
• те загрязнения, которые образуются за счет коррозии, не удалить этим методом;
• обязательны меры безопасности, так как реагенты очень токсичны и опасны;
• раствор после промывки необходимо нейтрализовать и утилизировать.

Реагенты для промывки

Производители различного вида химии предоставляют на выбор несколько вариантов средств, с помощью которых производится промывка газовых котлов.

Учитывать следует несколько параметров при выборе того или иного средства:

• уровень загрязнения;
• материал, из которого изготовлен котел и теплообменник, их реакция на приобретаемое химическое средство.

Для очистки домашнего котла подойдут следующие вещества:

• лимонная кислота - ее эффективность при удалении накипи очень высока;
• кислоты сульфаминовая и адипиновая - эффективны при профилактических чистках и регулярной промывке, при несильном загрязнении;
• соляная кислота - это средство используют для устранения очень сильного загрязнения;
• различные гели - их нужно растворить в воде (эффективность ничем не уступает предыдущим средствам).

Химическая промывка котлов и теплообменников производится только с соблюдением особых мер безопасности.

Механический метод промывки теплообменника

Основным отличием от химического метода является разборка всего теплообменника.

После этого каждая из деталей промывается отдельно струей воды под сильным напором. Такой способ применяют в очень редких случаях, когда загрязнение не поддается другим видам очистки.

Преимущества:

• эффективен при сильных загрязнениях, даже продукты коррозии можно отмыть только этим методом;
• исключается использование химии - это абсолютно безопасный метод;
• отсутствие необходимости в дополнительной утилизации промывающего раствора.

Недостатки:

• Основным минусом механической промывки остается разбор целого агрегата. Это сделать очень трудно, а некоторые приборы даже не имеют инструкцию по разборке. В любом случае это потребует больших сил и много времени.
• Для того чтобы напор воды был достаточно сильным, нужно применить дополнительный аппарат.
• Стоимость механической промывки значительно превысит химическую из-за больших трудозатрат.

Второй вариант механического способа:

• Первым шагом следует отключить котел от питания.
• Разобрать его и аккуратно вытащить теплообменник.
• Опустить элемент в емкость с раствором кислоты небольшой концентрации на время от 3 до 7 часов, в зависимости от степени загрязнения.
• Промыть теплообменник под проточной водой и установить на прежнее место.

Специалисты советуют при промывке водой немного постучать по прибору для улучшения чистки. Наиболее эффективен метод с замачиванием деталей, когда чистят двухконтурный котел.

Способ комбинированной промывки теплообменника

Серьезные и запущенные загрязнения не поддаются очистке только одним из методов, поэтому используют комбинированный.

В теплообменнике может быть несколько видов химических загрязнений, а также продукты коррозии. При промывке любым из способов можно добавить в раствор специальные шарики, которые создадут дополнительный напор и смогут отбить накипь со стенок прибора.

Заключение

Промывка котлов и очистка их от сажи возможна без помощи со стороны. А вот совсем другое дело с промывкой теплообменника. Здесь потребуется уверенность в успехе - если ее нет, то в первый раз можно вызвать мастера. При этом внимательно следить за его действиями, чтобы при повторной очистке быть уверенным, что можно справиться самостоятельно.

В общих чертах процесс химической промывки котла выглядит следующим образом.В процессе химической промывки котла в первую очередь сливается вода из котлового контура, затем к котлу подключается установка для химической промывки котла, включающая в себя бак с реагентом, реверсный насос и ТЭН. При помощи установки для химической промывки котла в котел закачивается реагент для промывки котла, состоящий из растворакислот. После этого начинается циркуляция раствора по котловым трубам,Время циркуляции кислотного раствора по котловым трубам зависит отстепени загрязненности котла и характера отложений, в среднемсоставляет 4-7 часов при промывке котлов наиболее распространенных типов.

Во время работы установки для химической промывки котлаи циркуляции кислотного раствора химической промывки определяютсянашими специалистами в зависимости от изменения цвета раствора (враствор добавляются растворенные отложения) и по результатам постоянныхпроб pH.

После того, как необходимое количество кислотного раствора закачано в котел, изначально рН раствора для химической промывки котлов поддерживается на уровня 1-2, то есть раствор для химической промывки котлов обладает сильнокислотными свойствами.

Затем в течении некоторого времени кислотность раствора для химическойпромывки начинает постепенно падать, так как кислота расходуется впроцессе реакции реагента для кислотной промывки котлов с окисламижелеза и солями магния и кальция.

После того, как рН раствора стабилизируется на уровне 4-5 единиц, враствор добавляется новая порция кислотных материалов для промывкикотлов, и содержание ионов вновь вырастает до отметки рН – 1-2.

Подобная процедура в ходе промывки котловповторяется неоднократно; до тех пор, пока специалист по промывкикотлов не отметит снижение скорости падения кислотного рН; то есть дотех пор, пока раствор для кислотной промывки котлов с рН 2 в течениепродолжительного времени будет поддерживать это значение. Это будетозначать, что кислотному раствору для промывки котлов и химической промывки котлов более не с чем реагировать, то есть все отложения и накипь находятся в растворенном виде.

После того, как реагент полностью растворит накипь и отложения впроцессе циркуляции при промывке котла, вода с раствореннымиотложениями сливается из котла и утилизируется.

После этого процесс очистки котла завершается водной промывкойкотла, до тех пор пока все отложения, растворенные в ходе очистки котлане будут удалены из котла с проточной водой.

Подводя итоги статьи о химической промывке котлов,можно с уверенностью сказать, что химическая промывка является надежными дешевым средством полностью очистить стенки котловых труб от накипи иотложений, состоящих из наиболее распространенных в России соединений –оксила железа и солей жесткости. То есть, кислотная промывка котла даетВам следующие преимущества по сравнению с другими видами очистоккотлов:

• промывка котла дает снижение расхода топлива и электроэнергии на уровне от 10 %;
• промывка котла дает увеличение межремонтного периода работы котла;
• промывка котла дает улучшение экологической обстановки воздушного бассейна
• химическая промывка котла – это практичный и недорогой способ провести промывку котла в соответствии с рекомендациями изготовителя, и в то же время, с минимальными затратами и с максимальной эффективностью.

В то же время, необходимо понимать, что химическая промывка котлов,несмотря на кажущуюся простоту, представляют собой достаточно сложныетехнические операции, связанные с работой с едкими материалами испециализированным техническим оборудованием.Мы призываем Вас осторожнее подходить к выбору подрядчиков для и химической промывки котла.

Мы выполняем также полный комплекс работ по обслуживанию систем отопления,ремонт системы отопления, очистку теплообменников, подготовку к отопительному сезону,опрессовку, промывку системы отопления, замену теплоносителя,обслуживание и ремонт котлов.

Жидкости для промывки теплообменников

Вне зависимости от выбранного способа очистки, вам потребуется промывочный реагент. Подходить к выбору жидкости для промывки следует с умом, так как некоторые из них могут повредить и даже вывести из строя теплообменник вашего газового котла. Давайте рассмотрим в каких случаях подойдут те или иные растворы:

Соляная кислота

Для очистки теплообменников из меди или нержавеющей стали с успехом применяется водный раствор соляной кислоты с концентрацией 2-5%. Защитить металл, не препятствуя при этом растворению окислов и карбонатов, помогают специальные добавки – ингибиторы. Промывка соляной кислотой это удел профессионалов, отдающих отчет своим действиям при работе с этим агрессивным реактивом. Самостоятельно, в домашних условиях, проводить очистку теплообменника газового котла этим средством без четкого понимания происходящих процессов крайне не рекомендуется.

Сульфамновая кислота

Промывка теплообменника сульфаминовой кислотой особенно эффективна для устранения налетов содержащих оксиды металлов. Это средство очистки безопасно для любых материалов и может с успехом применяться в домашних условиях. Состав для промывки теплообменника включает в себя 2-3% водный раствор сульфаминовой кислоты и ингибиторы коррозии.

Фото 5: Промывка пластинчатого теплообменника

Ортофосфорная кислота

Промывка ортофосфорной кислотой эффективна для теплообменников газовых котлов всех типов. Это средство очистки не только отлично удаляет накипь и загрязнения, но и не причиняет никакого вреда металлу и даже создает защитную пленку. Для получения эффективного регента необходимо развести ортофосфорную кислоту в воде до получения 13% раствора.

Лимонная кислота

Раствор лимонной кислоты при температуре 60°C отлично удаляет накипи и окисления, при этом не затрагивая металл теплообменника. Это средство прекрасно подходит для очистки устройств из меди, латуни и нержавейки. В зависимости от степени загрязнения рекомендуемая концентрация от 0.5 до 1.5%.

Жидкость для промывки «Detex»

Средство для промывки «Detex» применяется для удаления со стенок чугунных, стальных и медных теплообменников накипи, оксидов, солей и различный биологических отложений. За счет содержания поверхностно активных веществ и коррозийно-ингибиторных присадок оно защищает металл, тем самым увеличивая срок службы отопительного оборудования. В зависимости от степени загрязнения концентрат «Detex» разводится с водой в пропорции 1/6 - 1/10 и заливается в машинку для промывки.

Фото 6: Промышленные средства для промывки теплообменника

Процесс циркулирования жидкости для промывки по теплообменнику газового котла сопровождается газовыделением, остановка которого свидетельствует об окончании действия реагента. Если необходимое качество промывки не достигнуто, следует увеличить концентрацию «Detex» до возобновления процесса газообразования и продолжить процедуру очистки. На завершающем этапе необходимо промыть теплообменник нейтрализующей жидкостью, а следом водой.

Котел длительного горения своими руками чертежи на угле

Ян Марьяновский, Аркадиуш Наликовский, Aнна Пётшковская,
Предприятие MARCOR, г. Гданьск, Польша;
Артём Курьяков, ООО «Русватер», г. Санкт-Петербург, РФ.

Отложения котлового камня, как причина эксплуатационных проблем

В ходе нашего исследования мы рассматривали вопросы образования отложений котлового камня в котлах с низким и средним давлением (т.е. работающих под давлением до 40 бар). На внутренней поверхности котлов во время их работы, а также и во время простоя могут образовываться отложения различные по химическому составу и по структуре, обычно называемые котловым камнем. Данное явление обуславливается следующими процессами:

■ изменения в составе воды вследствие нагрева и концентрации, а также выделением твердых отложений;

■ накопление на поверхности котла различных растворенных в воде суспензий;

■ коррозия металлических элементов котла и образование отложений из продуктов коррозии.

Образование отложений зависит от множества факторов, а именно:

■ качества наполняющей котел воды;

■ качества котловой воды и интенсивности опреснения;

■ тепловой нагрузки и температуры поверхности;

■ конструктивных решений котла;

■ способа эксплуатации.

Данные отложения могут возникнуть также вследствие возвращения в котел конденсата с повышенной жесткостью воды, например в случае коррозионного повреждения теплообменника с бытовой водой.

Вследствие превышения растворимости в твердой форме выпадают в осадок соли соединений кальция, магния, железа, кремния. Во время нагрева воды происходит разложение бикарбоната кальция в соответствии с нижеприведенной реакцией:

Ca(HСO 3) 2 =CaСO 3 ↓+H 2 O+CO 2 (1)

Полученный карбонат кальция может осаждаться в форме кристаллического кальцита или в форме аморфного арагонита как ил. Диоксид же углерода выделяется в паровую часть котла и конденсирует в конденсате трубопровода, окисляя его как угольная кислота, вызывая коррозию труб и емкости для конденсата. Образующиеся железистые коррозионные отложения могут возвращаться в котел вместе с конденсатом и осаждаться там, вызывая уменьшение поперечного сечения труб вначале нагревателя, а затем непосредственно осаждаются в котле. Помимо этого в котле образуются отложения гипса и другие, перечисленные в таблице 1.

Taблица 1. Распространенные отложения, образующиеся в паровых котлах .

Часть отложений осаждается из воды в виде грязи, а часть в виде твердых отложений, называемых котловым камнем, который накапливается на нагревательных поверхностях и других элементах котла. Наиболее твердые отложения образуют силикаты (за исключением силиката магния), сульфаты, а также оксиды железа и карбонат кальция, если кристаллизуется в форме кальцита. Осаждаются в виде ила также гидроксид железа, карбонат кальция, как арагонит, гидроксид и силикат магния, фосфаты кальция и магния. Периодически в котле могут осаждаться соединения меди, накапливающиеся в котле вследствие декупрумизации его элементов либо поступающие с подающей водой. Это может послужить причиной гальванической коррозии котлов. Осаждение отложений в котле однозначно свидетельствует о несоответствующем процессе очистки воды для котловых нужд.

Отложения в котле изображены на фотографиях (рис. 1, 2 и 3).

Отложения карбоната кальция не представляют собой коррозионной угрозы (а даже наоборот, улучшают коррозионную безопасность). Однако данные отложения снижают тепловую эффективность котла, а также ухудшают его гидравлические параметры (увеличение сопротивления потока, локальная блокировка потока).

Отложения, осаждающиеся из поступивших из системы продуктов коррозии (гидратированные оксиды и гидроксиды), обычно образуют на теплообменных поверхностях мягкий и пористый слой с умеренным коэффициентом теплового сопротивления. Отложения данного типа способствуют коррозии, а особенно одной из ее разновидностей, называемой щелевой коррозией, связанной с возникновением так называемых концентрационных очагов, т.е. мест на поверхности металла с различной степенью насыщения воды кислородом (см. табл. 2).

Taблица 2. Коэффициент теплопроводности котлового камня с различным составом в сравнении с другими материалами .

Силикатный котловой камень имеет коэффициент теплопроводности в 500 раз ниже, чем сталь. Соответственно, он способствует перегреву конструкций котла порой на 100 О С и выше, вследствие чего пластичные свойства металла резко снижаются и могут образовываться выпуклости на различных его элементах, а также трещины на швах и локальные прогорания. При использовании котлов с отложениями котлового камня не избежать экономических потерь, связанных с расходом большего количества топлива. В зависимости от типа отложений эти необоснованные потери достигают нескольких процентов повышенного расхода топлива на 1 мм отложений (в некоторых источниках указывается 8-10% на 1 мм отложений) за счет роста потерь тепла с уходящими газами (рис. 4).

Химические технологии, помогающие в удалении отложений котлового камня

Очистка нагревательной поверхности от отложений в котле химическим способом достигается путем полного растворения отложений либо только их размягчением и отслоением от поверхности, а затем удалением сильной струей воды. На практике, как правило, эти два метода применяются в комплексе, вначале используют растворы, которые преобразуют отложения (если не полностью, то по крайней мере частично) в растворимые соли и вызывают тем самым нарушение их структуры и отслоение от поверхности. Затем оставшиеся, раздробленные с нарушенной структурой отложения отрываются с помощью сопел, работающих под давлением (рекомендуемое рабочее давление в наконечнике сопла составляет около 1000 бар).

Основными реагентами при химической очистке могут быть: минеральные кислоты, органические кислоты, комплексоны, щелочи, либо препараты, представляющие собой смесь вышеуказанных веществ. Соответственно, возможны методы очистки котлов: щелочные, комплексоны и кислотные, последние в свою очередь могут быть с применением ингибированных органических кислот, ингибированных неорганических кислот или смеси органических и неорганических кислот с ингибиторами коррозии.

К наиболее популярным относятся методы с применением неорганических кислот, в том числе соляной и сульфаминовой кислот, а также ортофосфорная, лимонная и аскорбиновая (витамин C) кислоты.

На практике для котлов, изготовленных на базе стали и чугуна, чаще всего применяют растворы, основа которых представляет собой соляную либо сульфаминовую кислоту, с добавлением ингибитора коррозии. Соляная кислота является наиболее эффективным и наиболее быстро действующим реагентом и может применяться как для удаления карбонатного камня, так и для борьбы с продуктами коррозии, а также загрязнений, имеющих механический состав, которые часто остаются в котловой воде. Преимуществом данного реагента является также его низкая цена, что весьма существенно в случае нахождения в котле большого количества отложений.

Однако в отношении котлов, изготовленных из коррозионно-стойкой стали применяются растворы фосфорной либо сульфаминовой кислот, с соответствующими ингибиторами коррозии.

Реакция соляной кислоты с отложениями котлового камня в зависимости от химических соединений, присутствующих в отложениях, выглядит следующим образом:

■ в случае соединений кальция и магния:

CaCO 3 +2HCl=CaCl 2 +H 2 O+CO 2 , (2)

Ca 3 (PO 4) 2 +6HCl=3CaCl 2 +2 H 3 PO 4 , (3)

Mg(OH) 2 +2HCl=2MgCl 2 +2H 2 O. (4)

■ в случае соединений железа:

FeO+2HCl=FeCl 2 +H 2 O, (5)

Fe 3 O 4 +8HCl=FeCl 2 +2FeCl 3 +4H 2 O. (6)

При растворении котлового камня в соляной кислоте растворимыми становятся те компоненты отложений, структура которых представлена карбонатами, фосфатами, гидроксидами кальция и магния и оксидами железа.

Если, однако, отложения представлены сульфатами, силикатами, алюмосиликатами, т.е. солями нерастворимыми в минеральных кислотах, необходимо преобразовать данные отложения, в процессе так называемой щелочной варки, в отложения, которые будут растворимы в минеральных кислотах. Для щелочной варки применяют щелочные соединения, такие как карбонат натрия, фосфат натрия и непосредственно гидроксид натрия. В процессе щелочной варки наступает инверсия сульфатов и силикатов в реакции двойного обмена на карбонаты и фосфаты, которые уже будут растворимы в соляной кислоте. Реакция щелочной варки протекает следующим образом:

3CaSO4+2Na2PO4=Ca 3 (PO4)+3 Na2SO4, (7)

CaSjO 3 +Na2CO 3 -CaCO 3 +Na2SjO 3 . (8)

Значительно труднее растворяются в соляной кислоте оксиды железа, а в частности магнетита. Эффективность их растворения в соляной кислоте представлена в следующей последовательности: FeO, Fe 2 O 3 и Fe 3 O 4 .

Я. Марьяновский в своих работах описал эффективность различных растворов для растворения магнетита. Результаты размещены в таблице 3 .

Taблица 3. Растворимость соединений магнетита в различных растворах и при разных температурах.

Процедуру очищения котлов невозможно было бы осуществить без ингибиторов коррозии. Это соединения, которые обычно добавляются от доли процента до нескольких процентов, они противодействуют коррозии стали как основного конструкционного материала котла. Они должны максимально ограничивать коррозию стали (железа), не влияя при этом на скорость растворения оксидов и других соединений. В процессе химической очистки конструкционный материал также подвергается травлению и для предотвращения данного явления необходимо для поверхности металла обеспечить ингибитор, который необратимо будет абсорбироваться металлической поверхностью. При выборе ингибитора основополагающими являются следующие аспекты: эффективное защитное действие и высокая стабильность ингибитора. Наиболее эффективные ингибиторы задерживают коррозию почти на 99% .

Опыт применения ингибиторов показывает, что эффективность их действия зависит от присутствия полярных групп, таких как амино-группа, сульфатная группа, а также в значительной степени гидрофобная группа. Ингибиторы со значительной долей гидрофобной группы плохо растворимы в воде либо нерастворимы в целом, однако растворимы в кислотах.

Хотя современные ингибиторы представляются очень эффективными и действенными, необходимо отметить, что в течение десятилетий перед соляной кислотой применялся уротропин (гексаметилентетрамин). Скорость коррозии стали в низких температурах при применении уротропина невысокая и снижена примерно в тысячу раз по сравнению с показателями коррозии без использования ингибиторов. Однако при температурах свыше 45 О С наступает процесс разложения уротропина, с выделением характерного запаха. В температуре около 60 О С уротропин не действует больше как ингибитор, а поверхность металла покрывается пузырьками водорода, которые высвобождаются. Может возникнуть так называемая водородная хрупкость металла. Водород начинает поглощаться зернами стали, где может скапливаться под высоким давлением в виде пузырьков, что в итоге может привести к необратимым повреждениям стали.

Ниже, в таблице 4 приведена эффективность выбранных субстанций как ингибиторов коррозии в 2N HCl для стали при температуре 38 О С после 4 ч .

Taблица 4. Эффективность ингибиторов в среде 2N HCl в темп. 38 О С, после 4 ч.

Технические и технологические мероприятия при химической очистке котла

Непосредственно сам изолированный процесс химической очистки котла, уже после получения формального разрешения на процедуру очистки, согласно утвержденной технологии, состоит из следующих последовательных существенных операций:

■ защита контрольно-измерительного оборудования;

■ вымывание водной струей отложений, слабо связанных с поверхностью и их удаление за пределы котла (несколькочасовая операция);

■ промывание раствором соляной кислоты с добавлением ингибитора коррозии, с подогревом или без подогрева ванны, в зависимости от технологии (от нескольких часов и больше в зависимости от толщины отложений);

■ повторная промывка котла водой (для остановки кислотной реакции и получения чистой поверхности - минимум несколько часов);

■ удаление остатков растворенных и нерастворенных отложений водной струей за пределы котла (минимум несколько часов);

■ нейтрализация и пассивация поверхности котла (от нескольких часов и больше).

Непосредственно процесс химической очистки с применением кислотной ванны производится с принудительной циркуляцией промывных растворов, что обеспечивает более высокую эффективность и сокращает время процедуры. Вспомогательное оборудование, так называемый насосный агрегат для промывки состоит из химического насоса, соответствующей мощности (целесообразно в течение часа пятикратно промыть емкость котла), вспомогательного бака (емкостью 0,2-2 м 3), а также армированных резиновых шлангов. Напорный шланг (от насоса) соединяется с самой низкой частью котла, например с нижним коллектором, а насос обратной воды с наиболее высокой точкой и производится водный тест, с целью проверки герметичности. Чтобы не допустить пенообразования в котле, вследствие быстро выделяемого диоксида углерода, к раствору добавляется незначительное количество так называемого пеногасителя. Это сотые доли % от объема, а оказывают крайне полезное воздействие в предотвращении хлопотного пенообразования и выливания пены на наружные элементы котла и насосный агрегат. Циркуляция раствора производится до тех пор, пока контрольный анализ не покажет, что концентрация реагентов поддерживается на постоянном уровне.

Если паровые котлы загрязнены отложениями силикатной, сульфатной или магнетитовой природы, которые слабо растворяются в серной кислоте, либо не растворяются в целом, после процедуры удаления струей воды слабо связанных с поверхностью отложений и перед нейтрализацией и пассивацией котла необходимо выполнить процедуру щелочной варки. Процедура осуществляется с применением карбоната натрия и добавлением фосфата натрия, преобразующего нерастворимые в соляной кислоте соли в растворимые в ней карбонаты и фосфаты.

Процедура щелочной варки котла продолжается 2-3 суток без получения пара с частыми, около 0,5 ч, простоями. После этого этапа котел вновь подвергается окислению раствором HCl с ингибитором коррозии, согласно вышеприведенной схеме, и заканчивает процесс процедура нейтрализации и пассивации котла.

Раствор, образовавшийся после очистки, т.е. сточные воды необходимо слить в несколько приемов во вспомогательный бак и произвести в нем коррекцию сточных вод до 6,5

Последним шагом является визуальное подтверждение очистки котла. В процессе осуществления процедуры ведется «Журнал операций», в котором фиксируются все произведенные действия и анализы.

Формальные действия, связанные с процедурой химической очистки котла

В Польше техническое оборудование, к которому относятся паровые котлы, подвергается техническому надзору и все ремонтные мероприятия, к которым собственно и относятся операции, связанные с химической очисткой, попадают под устав от 21 декабря 2000 г о техническом надзоре . Процедуру очистки может осуществлять только учреждение, получившее разрешение в Техническом Надзоре на осуществление химической очистки оборудования. Каждая операция химической очистки должна быть согласована с отделением Технического Надзора (ТН) согласно с WUDT-UC-CH-2/2008.

Решение о необходимости химической очистки котла обычно принимается после плановой инспекции котла. Во время инспекции должны быть проверены определенные зоны котла, для которых свойственны коррозионные процессы или образование котлового камня. Другие факторы, которые необходимо учитывать, это:

■ снижение общей эффективности котла;

■ повреждение нагревательных труб во время нормальной работы котла.

Химическая очистка производится всегда после обнаружения :

■ прогораний даже одиночных труб в котле, что может быть вызвано незначительным количеством твердых отложений около 50 г/м 2 (что соответствует толщине 0,025 мм);

■ отложений в количестве большем, чем 250 г/м 2 (что соответствует толщине около 1 мм).

Taблица 5. Количество отложений на теплообменных поверхностях в котле и рекомендуемые действия.

Очистке должна предшествовать соответствующая запись в Книге по эксплуатации котла, рекомендующая химическая очистку в соответствующем для данного региона отделении ТН.

Исходная документация для химической очистки должна быть разработана на основе анализа химического состава отложений с очищаемого устройства/элемента устройства, в соответствии с определенным образцом, с учетом химического сопротивления материала, из которого изготовлено устройство/элемент устройства.

Учреждение, уполномоченное осуществлять операцию химической очистки, после завершения процедуры должно выдать свидетельство о произведенной химической очистке, а владелец котла уведомляет соответствующее отделение ТН с целью проведения срочного внутреннего аудита. Целью внутреннего аудита является проверка чистоты котла и определение технического состояния стенок элементов котла и обнаружение различных повреждений, таких как коррозия, трещины, деформации и т.д. После внутреннего аудита производится гидравлический тест, заключающийся в двукратном образовании в котле с помощью напорного насоса испытательного давления (около 25% выше допустимого), с целью определения герметичности котла и его элементов. Если все испытания проходят успешно, котел допускается к дальнейшей регулярной эксплуатации, что фиксируется соответствующей записью в Книге по эксплуатации котла.

Химическая очистка котлов «в работе», в процессе их нормальной эксплуатации

Описанный ниже метод представляет собой специфическую методику предотвращения дальнейшего накопления отложений котлового камня в котле, если для этого есть определенные условия. Имеется методика очистки котла от уже образовавшихся в котле отложений, применяемая в случаях, если толщина слоя отложений менее 2 мм. Способ очистки котла от отложений котлового камня при методе «в работе» заключается в очистке воды и подаче в котел тщательно рассчитанных доз химических реагентов, которые способствуют отслоению и эмульгированию котлового камня.

Методы химической очистки котлов «в работе», в отличие от традиционных методов в широком понимании, не основываются на сильных кислотах, а используют более дружественные для человека и окружающей среды субстанции из группы хелатов и органических полимеров. Наиболее популярные хелатные соединения, используемые в данной методике, это соли этилендиаминтетрауксусной (EDTA) и нитрилотриуксусной (НТА) кислот. К наиболее часто применяемым полимерам, в свою очередь, относятся акриловые полимеры, с повышенной устойчивостью к высокой температуре и давлению. С точки зрения термического разложения хелатов и органических полимеров, методика может применяться в паровых котлах, с рабочим давлением не выше 50 бар. Основной задачей хелатных соединений, применяемых в данной методике, является захват из общей массы отложений ионов кальция и магния и их комплексообразование. Таким образом, нерастворимые соли этих металлов переходят в раствор. В свою очередь, полимерный компонент отвечает за дисперсию остальных элементов отложений, например, оксидов железа или кремния, трансформируя их в жидкую - коллоидную форму.

Сильное сродство хелатных соединений к кальцию и магнию обуславливает то, что данный метод является эффективным даже в отношении солевых отложений, не поддающихся действию сильных минеральных кислот, таких, например, как сульфаты, фосфаты и даже силикаты . Способность хелатного соединения - EDTA связывать кальций, представлена на рис. 5 .

Процедура очистки котла «в работе», в зависимости от количества скопившихся отложений, может длиться от нескольких дней до нескольких месяцев. Очищающее средство добавляется в подпиточную воду. Доза препарата рассчитывается на основе физико-химического анализа подпиточной воды, а в частности - показателей общей жесткости. Например, для связывания карбоната натрия CaCO 3 , в концентрации 1 мг/л, необходимая доза комплексона составляет 3,8 мг/л. Обычно доза рассчитывается таким образом, чтобы содержащееся в препарате хелатное соединение полностью связало остаточную жесткость подпиточной воды, и остался незначительный избыток в размере от 0,4 до 1,0 мг/л. Больший избыток комплексона вследствие его концентрации в котловой воде может вызвать нежелательные коррозионные реакции на наружной поверхности котла (так называемая «хелатная коррозия»). Дозировка чистящего средства осуществляется при использовании мембранного насоса-дозатора, управляемого с помощью импульсов, поступающих от водомера, установленного на трубопроводе подпиточной воды, либо сопряженного с насосом, подающим воду в котел.

Во время дозировки чистящего препарата, котел работает в нормальном режиме, нет также необходимости в приостановлении дозировки корректирующих веществ, применяемых в процессе его нормальной эксплуатации, например таких как фосфаты, поглотители кислорода, либо ингибиторы коррозии. Однако, в связи с этим появляется необходимость в частой продувке котлов, т.к. удаленные отложения частично рассеиваются полимерными соединениями и переводятся в коллоидную форму. Две черты, характерные для процесса очистки «в работе», - это рост общей жесткости котловой воды, а также рост концентрации железа в сточной воде, что представлено на рис. 6 и 7.

Результаты проведенных до настоящего времени нашей компанией процедур химической очистки котлов «в работе» демонстрируют, что данная методика не уступает по эффективности традиционным методам очистки котлов, с использованием кислотных ванн. На рис. 8 показано состояние котла перед процедурой, а также результаты после 4 месяцев применения процедуры очистки.

При помощи метода возможно удаление свыше 90% массы отложений, образовавшихся на нагревательных поверхностях парового котла, в сроки, не превышающие, как правило, 6 месяцев, без исключения котла из эксплуатации.

Сравнивая оба метода очистки паровых котлов, а именно традиционный метод (в большинстве случаев кислотный) и метод «в работе», можно отметить следующие преимущества метода «в работе» по сравнению с традиционной методикой:

■ отсутствие необходимости исключения котла из рабочего процесса, методика осуществляется в ходе нормальной эксплуатации котла;

■ использование химических веществ не представляет опасности для персонала;

■ минимизация подверженности конструктивных элементов котла коррозии, применяемые химические вещества характеризуются значительно меньшей коррозионной агрессивностью, нежели кислоты;

■ методика не требует использования дополнительного, часто дорогостоящего оборудования из нержавеющей стали - циркуляционный насос большой мощности, вспомогательный бак, шланги;

■ стоимость процедуры обычно составляет от одного до нескольких процентов от стоимости традиционных процедур;

■ чистящие средства не попадают в пар, что весьма существенно в случаях производства продовольственной продукции;

■ метод «в работе» не представляет угрозы для окружающей среды - не возникает необходимость в утилизации сточных вод - по сравнению со значительным количеством сточных вод, образующихся при использовании традиционных методик.

Естественно, что данная методика имеет и некоторые ограничения. К наиболее существенным можно отнести:

■ методика «в работе» из-за продолжительного ожидания результата является эффективной для котлов, толщина слоя отложений в которых не превышает 2 мм;

■ с точки зрения термического разложения компонентов, верхний предел для применения метода - рабочее давление не более 50 бар;

■ обязательным является контроль общей жесткости подпиточной воды и рассчитанная на этом основании корректирующая доза препарата, чтобы избежать возможности хелатной коррозии;

■ в случае сверхнормативной жесткости подпиточной воды, превышающей 0,09 мл/дм 3 , связанной с некорректной работой станции умягчения воды, метод становится неэкономичным из- за высокого расхода химических веществ, в связи с поглощением их недостаточно очищенной водой.

Заключение

Методы традиционной очистки котлов известны более 100 лет, хотя общедоступными лишь в течение последних 50 лет стали высокоэффективные ингибиторы кислотной коррозии. Эффективность их не вызывает сомнений, но с экономической точки зрения стоимость процедуры достаточно высокая. Если к данной цифре прибавить также потери пара, исключенного из производства, то процедура химической очистки оказывается весьма дорогостоящей.

Подводя итоги, следует обратить внимание, что метод химической очистки паровых котлов «в работе» характеризуется столь же высокой, а в некоторых случаях и превосходящей эффективностью, по сравнению с традиционными методами кислотной очистки, и при этом применение данного метода позволяет избежать многих перечисленных выше недостатков, имеющих место в случае традиционных методов. Авторы обладают достаточно обширным опытом в сфере методов традиционной химической очистки котлов, в частности Я. Марьяновский - 40-летним, однако мы убеждены, что необходимостью является разработка и внедрение современных, более экономически выгодных, а в то же время безопасных и экологически чистых технологий. У нас есть много примеров успешного внедрения технологий безкислотной очистки котлов «в работе», что дает данному методу очень хороший прогноз на будущее.

Литература

1. Д. Хомич. Очистка воды в котельных и на тепловых станциях. - Изд. Arkady 1989 г.

2. А. Якубяк. Вода в дизельных паровых электростанциях. - Изд. Научно-хническое, Варшава 1967 г.

4. З. Шклярская-Шмялковская. Ингибиторы коррозии металлов. - WNT Варшава 1971 г.

5. Устав от 21 декабря 2000 г. o техническом надзоре Dz. U. z 2000 г. № 122, 1321 с изменениями.

6. Metal Ion Control for Hard Surface Cleaners, брошюра DOW Chemical Company.

7. Carter W. Brown, Mark A. Moore, Saleh A. Al-BenHamad and Michel Didden, On-line Cleaning of Boilers Using A Novel Polymer Technology to Avoid Acid, The 4th Middle East Refining & Petrochemicals Conference and Exhibition, 29 September - 1 October 2003, Kingdom of Bahrain.