Очистка водогрейных котлов: химические методы. Чистка котельного оборудования
Химическая промывка и очистка котлов отопления должна проводится регулярно, поскольку постепенное накопление окалины, отложений, а также коррозия внутренних поверхностей труб и элементов водонагревательных котлов во время их эксплуатации неизбежно приведет к снижению эффективности работы котла, а следовательно, и всей системы в целом. Более того, это может спровоцировать нестабильность или снижение теплопроводности, повредить трубы или вызвать перебои в работе оборудования. Ну и, конечно, за всем этим следует неизбежное увеличение расходов на энергоносители, чтобы поддерживать заданный температурный режим. Поэтому химическая промывка и является гарантией их длительной и бесперебойной работы, предотвращает неполадки в работе оборудования и намного снижает материальные затраты на поддержание их работоспособности.
Если в процессе эксплуатации отопительного оборудования полностью соблюдаются все регламенты работы, то отложения обычно образуются из оксидов железа. Если же по какой-то причине регламент нарушается, то в состав отложений могут входить и другие элементы — соединения фосфатов, меди, кремния, а также карбонаты.
Химическая промывка и очистка котлов состоит из нескольких этапов:
- Промывка сетевой водой внутренних поверхностей котлов.
- Щелочение котлов.
- Тщательная промывка котлов техническими жидкостями.
- Заливка промывочного раствора кислоты и его циркуляция внутри котла.
- Последующая промывка.
- Пассивация и нейтрализация после химической очистки.
- Предварительная очистка технической водой котлов.
- Окончательная промывка внутренних поверхностей котлов чистой проточной водой.
Если же на внутренних поверхностях водонагревательных элементов накопилось большое количество отложений, то и котлов должна проводиться в две стадии. При этом рекомендуется проводить промежуточное щелочение между кислотными стадиями или перед обработкой химическими растворами. В особо запущенных случаях может потребоваться несколько чередований щелочных и кислотных обработок.
Также могут возникать ситуации, когда перед началом химической очистки будет целесообразным выполнить механическую промывку наиболее загрязненных элементов котла, которая поможет удалить незацементировавшиеся, рыхлые отложения, снизив, таким образом, зашламленность, и уменьшив число требуемых стадий очистки котла и расход химических моющих средств. К тому же нужно обязательно организовать своевременный химический контроль над определенными операциями, который обычно заключается в измерении уровня рН и концентрации химической кислоты, содержания железа, кальцинированной соды или едкого натра (при проведении щелочения котла).
Очевидно, что в эффективной и длительной работе любого отопительного котла важное значение имеет теплообменник. Ржавчина, накипь и другие вредные отложения существенно снижают эффективность теплообменных процессов, увеличивают материальные расходы и повышают количество вредных выбросов в окружающую атмосферу. Тем не менее, многих проблем можно избежать еще на ранней стадии, если вовремя проводить нагревательных котлов.
Нужно отметить, что несвоевременная химическая очистка котлов, и более того, полный отказ от проведения этих действий повлечет за собой не только постоянное увеличение энергозатрат на поддержание нужной температуры, но и значительные расходы на восстановление работоспособности оборудования, а в некоторых случаях и на восстановительные работы вследствие возникновения аварийной ситуации. Причем, это абсолютно не зависит от типа используемого котла (будь то паяный, кожухо-трубчатый или пластинчатый). одинаково вредно сказывается на работе каждого из них. На сегодняшний день среди специалистов ведутся бесконечные споры по поводу того, у каких производителей водонагревательное оборудование лучше и эффективнее работает. Но причины снижения производительности или выхода из строя остаются общими практически для всех котлов.
Своевременная промывка газовых котлов необходима для поддержания оптимальной пропускной способности и сохранения теплообменных качеств оборудования. Очистка может проводиться несколькими способами, однако основными остаются механический и химический. Первый вариант предполагает демонтаж большого количества деталей и промывку каждого элемента отдельно с помощью мощной водяной струи, ершей, щеток и зубил. Данный метод позволяет удалить сильные загрязнения, однако отличается большими временными и финансовыми затратами. Химическая очистка осуществляется с помощью специальных реагентов и установок для промывки котлов, которые нагнетают рабочие вещества. Такая методика не требует проведения разборки устройства и позволяет удалить налет, ржавчину и накипь даже из труднодоступных мест. Следует отметить, что периодическое обслуживание котлов , в том числе их очистка, должна производиться квалифицированными и опытными мастерами.
Основные реагенты
Для удаления с поверхности устройства ржавчины и накипи применяются специальные средства. Промывка может осуществляться с помощью адипиновой кислоты, которая разводится водой и подается в емкость. Как правило, посредством данного вещества промываются бытовые отопительные котлы. Также допускается применение лимонной кислоты, которая может быть добавлена непосредственно в реагент, циркулирующий в технической жидкости. Достаточно популярным средством для химической промывки является соляная кислота, так как данное вещество способно удалять даже самые сложные отложения. Следует отметить, что при ее использовании необходимо правильно подбирать концентрацию, которая напрямую зависит от толщины стенок котла.
Порядок проведения промывки:
производство контрольной вырезки
анализ химического состава накипи
подбор моющего реагента
очистка котлов
промывка и нейтрализация котлов
утилизация моющего раствора
обследование котлов
Химическая промывка теплообменника
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.
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. 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. 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. 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. 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. Очистка промывка промышленных котлов и ремонт контура – это одна из услуг, которую мы предоставляем постоянным и новым клиентам. Нашими специалистами будет грамотно выполнена химическая, гидродинамическая и механическая очистка промывка котла, теплообменника и контура трубопроводов систем. Под воздействием высоких температур в котельном устройстве любого типа рано или поздно начинают образовываться отложения, накипь. Соли и накипь негативно сказываются на теплопроводности, увеличивают расход топлива. Своевременное и профессиональное обслуживание котлов – залог бесперебойной и эффективной работы вашего оборудования. Чистка промывка котла может производиться разными способами: Химическая чистка промывка котла от накипи; Гидродинамическая чистка промывка котла от накипи и нагара; Механическая чистка промывка котла от накипи. Для выбора оптимального способа чистки котла, правильного подбора оборудования и реагентов, необходимо обращаться к специалистам. Обратившись в ООО «ГЛОБАЛ-ИНЖИНИРИНГ», Вы также можете заказать обработку котельного аппарата гидродинамическим методом. Это физическое воздействие на отложения в котлах при помощи использования струи воды под высоким давлением. Возможность механического повреждения внутренней поверхности системы здесь полностью исключена, чего нельзя гарантировать в случае применения других механических способов. У наших мастеров имеются все необходимые приспособления для предпусковой продувки и промывки парового котла гидродинамическим методом. Это один из наиболее эффективных способов избавить котельный аппарат от грязи и накипи. Гидродинамическая чистка промывка котлов производится водой под повышенным давлением с использованием специального оборудования для промывки(специальные насосы, насади и другие приспособления). Для удаления тяжелых отложений используется аппарат сверх высокого давления (АСВД). Основным условием высокой производительности и полноценного функционирования котельного оборудования является регулярная промывка от отложений. Химической промывке обычно подвергаются как бытовые, так и промышленные котлы. Минимизация коррозийного воздействия на металлические детали возможна лишь при должном контроле за состоянием котельного агрегата. Если пренебрегать регулярной очисткой системы, теплопроизводительность котла снизится, а на его внутренней поверхности образуется накипь. Состав работ при проведении химическая промывка котла:
Что вы получаете в результате промывки или чистки котла:
Профилактика – это лучший способ избежать внепланового, а значит затратного ремонта или еще хуже – полной замены оборудования. В нашем штате работают квалифицированные и опытные сотрудники, знающие свое дело, поэтому промыть котел, для них не составит никакой трудности. Мы всегда готовы прийти к Вам на помощь, поэтому в случае возникновения каких-либо вопросов вы можете обратиться к нашим менеджерам, которые ответят на вопросы в режиме 24/7. Доверьте процедуру очистка котла опытным специалистам. Обращайтесь в надежную компанию по сервису инженерного оборудования. 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. Схема должна позволять организовать все технологические операции, необходимые при проведении химической очистки, а именно: В состав схемы химической очистки может входить следующее оборудование: 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: 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: За прошедшие годы нами накоплен большой опыт в сфере гидрохимической очистки теплового и теплообменного оборудования. Предоставляем Вашему вниманию примеры наших работ и наших клиентов: 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.Формальные действия, связанные с процедурой химической очистки котла
Химическая очистка котлов «в работе», в процессе их нормальной эксплуатации
Заключение
Литература
В перечне предоставляемых нами услуг —
чистка промывка промышленных котлов:
Чистка промывка котлов отопления;
Чистка промывка газовых котлов;
Чистка промывка водогрейных котлов;
Чистка промывка паровых котлов;
Чистка промывка теплообменников котлов;
Чистка промывка котлов дквр.
Гидродинамическая очистка промывка котлов
Химическая очистка промывка котлов
Для организации технологического процесса химической очистки водогрейных котлов монтируется схема химической очистки.
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.Наш опыт работ
