WWW.NEW.Z-PDF.RU
БИБЛИОТЕКА  БЕСПЛАТНЫХ  МАТЕРИАЛОВ - Онлайн ресурсы
 

«(ГРУППА КОМПАНИЙ «ТЭКО») ЗАКЛЮЧЕНИЕ о причинах коррозии на объекте ПЛАН МЕРОПРИЯТИЙ по устранению коррозии трубопроводов на объекте Объект: БЦ ...»

Общество с ограниченной ответственностью

«СВ Вектор»

(ГРУППА КОМПАНИЙ «ТЭКО»)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

о причинах коррозии на объекте

ПЛАН МЕРОПРИЯТИЙ

по устранению коррозии трубопроводов на объекте

Объект: БЦ «Президент», расположенный по адресу: г. Екатеринбург,

ул. Бориса Ельцина, д. 1-А .

Заказчик: ООО «БЦ Президент» г. Екатеринбург

Договор № 01/03-15 от 16.03.2015 г .

Екатеринбург – 2015 г .

Содержание

Введение

1. Сбор исходных данных

2. Анализ существующего положения.

2.1. Оценка стабильности поступающей воды

2.2. Влияние растворенного кислорода и свободной углекислоты

2.2.1. Содержание растворенного кислорода.

2.2.2. Содержание свободной углекислоты (СО2).

2.2.3. Взаимное влияние растворенных газов.

2.3. Электрохимическая коррозия трубопроводов систем ГВС, ОВ, ХВС в зданиях...... 13

2.4. Заключение о причинах коррозии трубопроводов БЦ «Президент».

3. Рекомендации по устранению коррозии трубопроводов.

4. План мероприятий по устранению коррозии трубопроводов БЦ «Президент»....... 17

4.1. Отмывка существующих трубопроводов.

4.2. Обескислороживание подпиточной воды. Рекомендации по применяемым реагентам и оборудованию.

4.3. Пассивация трубопроводов и введение ингибиторов коррозии. Рекомендации по применяемым реагентам и оборудованию.



4.4. Стабилизационная обработка воды. Рекомендации по применяемым реагентам и оборудованию.

4.5. Методы и способы контроля качества обрабатываемой воды.

4.6. Методы поиска и устранения причин электрохимической коррозии.

5. Рекомендации по использованию и размещению основного оборудования системы водоподготовки

–  –  –

Приложение 1. Характеристика реагентов Приложение 2. Состав и основные характеристики ингибиторов коррозии Приложение 3. Техническое задание на проектирование и монтаж установки системы водоподготовки в здании БЦ «Президент» по адресу г. Екатеринбург, ул. Бориса Ельцина, д. 1-А Приложение 4. Протокол исследования воды № В-11022 от 13.08.2014г., Протокол исследования воды № В-11472 от 29.09.2014г. (отбор анализов произведен на вводе в здание) Приложение 5. Протокол исследования воды № В-11023 от 13.08.2014г. (отбор анализов произведен после теплообменников ГВС) Приложение 6. Заказ на проведение КХА от 02.03.2015г .

Приложение 7. Протокол исследования воды № В-12504 от 06.03.2015г. (ХВС входящая магистраль, перед магнитными фильтрами) Приложение 8. Протокол исследования воды № В-12505 от 06.03.2015г. (ХВС перед теплообменниками, подпитка) Приложение 9. Протокол исследования воды № В-12506 от 06.03.2015г. (ГВС после теплообменника ближайшего к точке ввода подпиточной воды) Приложение 10. Протокол исследования воды № В-12507 от 06.03.2015г. (ГВС перед теплообменником, «обратка») .

Введение Настоящий документ составлен по результатам работ, выполненных в рамках договора № 01/03-15 от 16.03.2015 г., заключенного с ООО «БЦ Президент» г. Екатеринбург, Свердловская область .

Основной целью работ по договору являлось выяснение причин интенсивной коррозии воды в сетях горячего и холодного водоснабжения БЦ «Президент» г. Екатеринбурга, и разработке мероприятий по устранению коррозии в сетях .





Следует отметить, что существующий проект теплоснабжения здания БЦ «Президент»

выполнен с рядом упущений в разделе водоподготовки воды существующей системы ХВС для ее подачи в систему ГВС. Данная работа предлагает наиболее оптимальные решения по созданию системы водоподготовки подпиточной воды системы ГВС и предотвращения негативного эффекта ее отсутствия .

Для анализа причин коррозии трубопроводов Заказчиком были предоставлены следующие данные:

Техническое задание на проектирование и монтаж установки системы водоподготовки в здании БЦ «Президент» по адресу г. Екатеринбург, ул. Бориса Ельцина, д. 1-А (приложение 3);

Протокол исследования воды № В-11022 от 13.08.2014г., Протокол исследования воды № В-11472 от 29.09.2014г. (отбор анализов произведен на вводе в здание) (приложение 4);

Протокол исследования воды № В-11023 от 13.08.2014г. (отбор анализов произведен после теплообменников ГВС) (приложение 5);

Заказ на проведение КХА от 02.03.2015г. (приложение 6);

Протокол исследования воды № В-12504 от 06.03.2015г. (ХВС входящая магистраль, перед магнитными фильтрами) (приложение 7);

Протокол исследования воды № В-12505 от 06.03.2015г. (ХВС перед теплообменниками, подпитка) (приложение 8);

Протокол исследования воды № В-12506 от 06.03.2015г. (ГВС после теплообменника ближайшего к точке ввода подпиточной воды) (приложение 9);

Протокол исследования воды № В-12507 от 06.03.2015г. (ГВС перед теплообменником, «обратка») (приложение 10);

Фотографии коррозии трубопроводов;

Проектная документация на системы ХВС и ГВС .

1. Сбор исходных данных Объектами обследования являются трубопроводы горячей и холодной воды, теплообменники в БЦ «Президент» г. Екатеринбурга .

Для выяснения причин несоответствия воды нормативным характеристикам специалистами «СВ Вектор» совместно со специалистами БЦ «Президент» проведено обследование существующей системы ХВС, ГВС, а также системы отопления здания и выяснены основные проблемы при эксплуатации на данных участках .

На основе проведенного осмотра и опроса эксплуатирующего персонала БЦ «Президент»

было выяснено, что основными проблемами каждой из систем является:

1. Система ХВС: образование и вынос железистого осадка, его отложение в фильтрах-грязевиках. Быстрое разрушение фильтрующих сеток фильтровгрязевиков, высокое содержание растворенного кислорода .

2. Система ГВС: быстрое зарастание трубопроводов железистыми отложениями, повышение мутности и цветности воды в водоразборных точках .

Состояние трубопроводов представлено на фото 1 – 3 .

–  –  –

Согласно данным таблицы 1 резкое увеличение содержания железа в оборотной воде, повышение ее мутности и цветности, а также снижение концентрации кислорода в воде, говорит об интенсивном процессе коррозии трубопроводов, усугубляющемся присутствием высоких доз растворенного кислорода .

Металлы, используемые при изготовлении труб, имеют в своем составе различные примеси, которые образуют ряд гальванических пар, обуславливающих коррозию .

Те частицы металла, которые являются анодами, разрушаются и переходят в раствор в виде ионов, образуя каверны и свищи. Вследствие переменной валентности железа его ионы в коррозионном электрохимическом процессе переходят сначала в гидроксид железа (II) Fe(OH)2, а затем при контакте с растворенным кислородом в более устойчивую форму – гидроксид железа (III) Fe(OH)3, который отлагается на внутренней поверхности труб в виде бугристых отложений (ржавчины). Гидроксид железа (III) имеет бурый цвет, что и обуславливает "ржавую" окраску воды .

Поскольку растворимость гидроксидов железа в воде мала, они находятся в виде коллоидных или грубодисперсных частиц, то с потоком воды происходит вынос этих частиц – отсюда увеличение мутности воды .

Сохранение уровня кальция, гидрокарбонатов и жесткости в различных точках системы говорит о том, что процесс формирования известковых отложений идет в незначительной степени и основной состав отложений представленных на фото 1-3 представлен окислами железа .

Уровень рН исходной воды и воды ГВС находится в области нейтральных значений, что в свою очередь может являться фактором провоцирующим коррозию, т.к. рекомендуемые значения рН для систем ГВС составляют рН 8,2. Характер влияния рН на коррозионные свойства воды будут рассмотрены ниже .

Осмотр объектов и предварительный анализ исходных данных позволил предположить, что наиболее вероятными причинами коррозии трубопроводов и оборудования является:

1. Отсутствие стабильности воды и ее повышенная агрессивность .

2. Коррозия в результате повышенного содержания растворенных газов (кислородная и углекислотная коррозия) .

3. Электрохимическая коррозия .

Для подтверждения этих предположений были проведены: оценка стабильности поступающей воды, расчет уровня свободной углекислоты и оценка уровня влияния растворенного кислорода, рассмотрены причины возникновения электрохимической коррозии и возможные факторы риска, приводящие к ней .

2.1. Оценка стабильности поступающей воды .

Стабильность воды является одним из основных показателей ее качества. Стабильной называется вода, которая при длительном контакте с металлическими и бетонными поверхностями не изменяет своего состава. Стабилизационная обработка предусматривается при отрицательном индексе насыщения; а также при положительном индексе насыщения (J 0,5) .

Оценку стабильности воды производят путем расчетов и по номограммам согласно Приложению № 5 СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети» .

При отсутствии данных технологических анализов стабильность воды допускается определять по индексу насыщения карбонатом кальция J J = рН0 – рНs, (1), где рН0 – водородный показатель, измеренный с помощью рН-метра;

Из формулы (1) видно, что значение индекса во многом зависит от значения рН исходной воды .

рНs – водородный показатель в условиях насыщения воды карбонатом кальция, определяемый по номограмме рис. 1, исходя из значений содержания кальция ССа, общего солесодержания Р, щелочности Щ и температуры воды t .

–  –  –

Следует отметить, что при снижении температуры в системе ГВС (в особенности на трубопроводах обратной линии) происходит повышение агрессивности воды, за счет увеличения такого показателя как рНs .

Согласно СниП 2.04.02-84. «Водоснабжение. Наружные сети», для защиты металлических труб от коррозии и образования бугристых коррозионных отложений стабилизационную обработку воды следует предусматривать при индексе насыщения менее 0,3 - более трех месяцев в году .

В качестве стабилизационной обработки воды рекомендуется (согласно Приложению № 5 СНиП 2.04.02-84) производить подщелачивание воды и обработку ингибиторами коррозии и солеотложения .

Таким образом, видно, что рН воды, находящееся в нейтральном диапазоне значений, действительно является фактором развития коррозии внутренней поверхности трубопроводов, как и было отмечено ранее .

2.2. Влияние растворенного кислорода и свободной углекислоты .

На степень коррозии трубопроводов оказывают влияния два растворенных газа кислород и углекислый газ (свободная углекислота) .

Присутствие кислорода значительно ускоряет процесс окисления железа и образования его окислов. В свою очередь образование оксидной пленки на поверхности трубопроводов, должно препятствовать дальнейшей реакции кислорода с трубопроводами .

2.2.1. Содержание растворенного кислорода .

Содержание растворенного кислорода для подпиточной воды согласно данным таблицы 1, превышает рекомендуемый уровень согласно РД 24.031.120-91 и СНиП СНиП 11-36-73 «Тепловые сети. Нормы проектирования» более чем в 100 раз, а в оборотной воде более чем в 10 раз. Таким образом, можно сделать вывод о том, что содержание растворенного кислорода в значительной степени влияет на степень и скорость процесса коррозии стальных трубопроводов разводящей сети БЦ «Президент»

Коррозия стали в условиях теплосети протекает с кислородной деполяризацией, поэтому значительна роль кислорода в повреждаемости трубопроводов теплосети .

Ниже представлен график скорости коррозии стальных трубопроводов при увеличении концентрации растворенного кислорода .

Рис. 2. Зависимость скорости коррозии стали от содержания кислорода .

2.2.2. Содержание свободной углекислоты (СО2) .

Определение уровня свободной кислоты проводят по номограммам согласно Приложению № 5 СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети» .

Рис. 3. Номограмма для определения концентрации свободной двуокиси углерода в воде Согласно данным таблицы 2 уровень содержания свободной углекислоты в воде системы ГВС составляет С СО2 = 6,0-6,5 мг/л .

2.2.3. Взаимное влияние растворенных газов .

Влияние СО2 сводится к противодействию образования на поверхности стали защитной пленки продуктов коррозии при высоких температурах теплоносителя, тормозящей растворение стали. Чем выше содержание СО2, тем ниже защитные свойства оксидной пленки. При работе теплосети с низкими рН сетевой воды сравнительное повышение рН может уменьшить повреждаемость трубопроводов за счет снижения концентрации СО2 в воде при рабочих температурах .

Для иллюстрации взаимного влияния растворенного кислорода и углекислого газа рассмотрим рис.2 .

Рис.4. Зависимость скорости коррозии стали от времени .

Из графика видно, что присутствие свободной кислоты в значительной степени увеличивает скорость коррозии стальных трубопроводов. Для исключения воздействия углекислоты используется подщелачивание воды (повышение рН), при котором происходит нейтрализация свободной угольной кислоты .

2.3. Электрохимическая коррозия трубопроводов систем ГВС, ОВ, ХВС в зданиях .

БЦ «Президент» - 20-ти этажное офисное здание, введенное в эксплуатацию в январе 2013г. Общая площадь здания – 32 000 кв.м. В здание размещены 6 скоростных лифтов OTIS с интеллектуальной системой управления, климатические системы – система чиллер-фанкойл, приточно-вытяжная система, 2 индивидуальных тепловых пункта .

Категория надежности электроснабжения – 1. Мощности электроснабжения присоединенная 4000 КВа, разрешенная 1898,56 кВт (100 Вт/кв.м) .

БЦ «Президент», расположенный по адресу: г. Екатеринбург, ул. Бориса Ельцина, д.

1-а, на берегу Городского пруда, находится в зоне действия сильных внешних источников тока, а именно:

- вблизи трамвайных путей, расположенных на Макаровском мосту по ул. Челюскинцев через Городской пруд Екатеринбурга на реке Исеть;

- вблизи линии метро от станции «Уральская» до станции «Площадь 1905 года», проходящей под дном Городского пруда;

- вблизи кабельной высоковольтной линии электропередачи 110кВ, проложенной под дном Городского пруда, выходящей к зданию ОАО «Екатеринбургская ЭлектроСетевая Компания» (ОАО «ЕЭСК»), занимающейся передачей и распределением электрической энергии .

Если в таких системах возникают токи утечки (блуждающие токи), то они могут послужить причиной появления на участках ввода трубопроводов в здание электрокоррозии. Блуждающие токи растворяют металл на анодных участках в соответствии с законом Фарадея. Эти токи могут достигать несколько ампер, что должно приводить к большим коррозионным разрушениям. Например, прохождение анодного тока в течение одного года силой в 1 А вызовет растворение железа - 9,1 кг, цинка - 10,7, свинца - 33,4 кг .

Учитывая то, что признаки коррозии трубопровода ХВС наблюдаются непосредственно на входе в здание (перед магнитными фильтрами), высока вероятность, того, что она провоцируется блуждающими токами в грунтах, в которых проложен подводящий водовод .

Кроме того, исследования последнего десятилетия, проведенные различными экспертными учреждениями, отмечают многочисленные случаи ускорения коррозии труб ГВС и ХВС зданий при соблюдении основных требований к составу воды (в т.ч. и по содержанию растворенного кислорода) .

Основные причины данного явления следующие:

1. Несанкционированно протекающие по трубам токи промышленной частоты, источниками которых являются токи утечки системы электроснабжения этих же зданий .

Эксперты Всероссийского НИИ коррозии, Ассоциации разработчиков производителей средств противокоррозионной защиты для топливно-энергетического комплекса (КАРТЭК), а также Центра электромагнитной безопасности (ЦЭМБ), после многочисленных исследований пришли к выводу, что есть прямая связь между скоростью коррозии трубопроводов зданий и величиной протекающих по ним переменных и постоянных токов (J = 0,1 - 18,2A). При этом величины этих токов изменяются в зависимости от изменения электрических нагрузок в здании .

Характерные признаки электрохимической коррозии:

- точечная коррозия труб, вплоть до появления свищей. Средние сроки появления первых свищей: 2-3 года с момента ввода здания в эксплуатацию, причем корродируют трубопроводы, как из простой углеродистой стали, так и из нержавеющей стали .

Обследование объекта показало явное наличие признаков электрохимической коррозии .

Основные причины возникновения токов утечки и попадания их на трубопроводы следующие:

- непрофессиональная эксплуатация действующей системы электроснабжения, например, использование трубопроводных систем в качестве нулевых рабочих проводников;

- возникающие в процессе эксплуатации повреждения изоляции кабельных линий и/или электрооборудования, ослабление, отгорание и механические повреждения нулевых рабочих проводников;

- ошибки при трех- или пяти-проводной схеме подключения электрооборудования – подключение нулевого рабочего проводника к клемме нулевого защитного или наоборот, а также подключение под один контактный зажим обоих проводников .

2. Если в водопроводной системе ГВС есть сталь и латунь (краны, соединения металопластика и проч.) и если вода постоянно по кругу циркулирует и при этом содержит кислород более 0,1 мг/л, то из-за наличия разного электрохимического потенциала между сталью и медью (часть латуни), а также проводника (воды), возникает электрический ток, который приводит к коррозии. Ионы меди (Cu2+) попадая в воду, в виде осадка, оседают на участках коррозии стальных труб и усиливают коррозию из-за разницы электрохимического потенциала .

3. Если отдельные участки внутренней водопроводной системы выполнены из пластика, то есть опасность возрастания нагрузки на нулевые рабочие проводники электроприборов, увеличение сопротивления петли «фаза-нуль», что приводит к уменьшению величины токов короткого замыкания. Из-за увеличения нагрузки на нулевые проводники может произойти их отгорание и, как следствие, возможно не срабатывание автоматических предохранителей – выключателей, что приведет к пожару .

4. Если на выходе из земли подводящего водопровода на входе в здание не установлено электроизолирующее устройство (ЭИС или ИФС), то возможно наведение токов катодной защиты подземных городских трубопроводов или блуждающих токов в здание. При этом если в трубопроводной системе здания имеются токи утечки, то на участке трубопровода в здании непосредственно рядом с вводом может быть усилена электрохимическая коррозия трубы .

2.4. Заключение о причинах коррозии трубопроводов БЦ «Президент» .

Исходя из предоставленной службой эксплуатации БЦ «Президент» информации и выполненных расчетов параметров воды, на основе данных лабораторных анализов, невозможно говорить о преобладании какой-либо одной причины коррозии трубопроводов (согласно п. 2) .

Наблюдаемое быстрое разрушение трубопроводов вследствие коррозии, является результатом одновременного усугубляющего друг друга влияния ряда факторов, а именно:

1. Вода системы ХВС, хотя и отвечает требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества", но обладает сильными коррозионными свойствами, поэтому необходимо корректировать технологию водоподготовки с целью повышения стабильности воды .

2. Исходная подпиточная вода содержит значительное количество растворенного кислорода (превышение ПДК более чем в 100 раз согласно требований ПТЭ тепловых энергоустановок (утв. приказом Минэнерго РФ от 24 марта 2003 г. N 115), РД 24.031.120-91 и СНиП СНиП 11-36-73), а так же свободную углекислоту, что является причиной увеличения цветности воды, содержания общего железа и взвешенных веществ вследствие коррозии внутренних поверхностей стальных трубопроводов водораспределительной сети в присутствии данных газов .

3. Наличие электрохимической коррозии вследствие возможных недостатков проекта и качества выполнения электромонтажных работ .

3. Рекомендации по устранению коррозии трубопроводов .

Для решения проблемы разрушения трубопроводов требуется комплексный подход, состоящий из следующих мероприятий:

1. Предварительная отмывка трубопроводов от существующих отложений за исключением сильнозагрязненных участков, подлежащих замене .

2. Проведение стабилизационной обработки исходной воды, с целью снижения ее агрессивности и уменьшения негативного влияния свободной углекислоты, путем введения подщелачивающих реагентов пропорционально расходу подпиточной воды .

3. Деаэрационные мероприятия направленные на снижение растворенного кислорода в подпиточной воде. В качестве методов обескислороживания можно рассматривать: термическое обескислороживание, физическое (вакуумирование) и химическое связывание кислорода .

4. Введение ингибиторов коррозии и реагентов для пассивации внутренней поверхности трубопроводов. Ввод реагентов пропорционально расходу подпиточной воды .

5. Организация лабораторного контроля за остаточным содержанием вводимых реагентов в воде системы ГВС согласно СанПиН 2.1.4.2496-09 .

Для решения проблем, связанных с электрохимической коррозией труб нужно устранить причины утечки токов.

Рекомендуется выполнить следующие технические мероприятия:

1. Определить наиболее вероятные источники токов утечки и возможности их попадания на трубопроводы здания .

2. Выполнить комплекс работ по выявлению и устранению токов утечки .

3. Выполнить проверку правильности выбора сечений и монтажа нулевых защитных проводников .

4. Выполнить электроизоляцию водопровода (ЭИС) на вводе в здание .

–  –  –

4.1. Отмывка существующих трубопроводов .

С целью повышения эффективности мероприятий по пассивации трубопроводов и ингибированию процессов коррозии требуется предварительное удаление максимально возможного объема уже существующих отложений в трубопроводах и оборудовании .

Участки трубопроводов, где произошло сужение просвета более чем на 30%, подлежат замене, т.к. мероприятия по отмывки данных отложений неэффективны. Ревизия трубопроводов и замена участков должна производиться эксплуатирующим персоналом БЦ «Президент» .

Для удаления железисто-известковых отложений наиболее эффективно будет применение кислотных промывок с последующей нейтрализацией и промывкой чистой водой .

Промывка трубопроводов может осуществляться как готовыми кислотными средствами, так и путем приготовления промывочного раствора самостоятельно .

Химическая промывка трубопроводов применяется для удаления твердых отложений .

В ходе прочистки по контуру принудительно пропускаются промывочные растворы, содержащие в себе химреагенты, разлагающие отложившиеся загрязнения .

Для обеспечения циркуляции раствора необходима установка для промывки системы .

Состав установки:

1. Расходная емкость. Объем определяется индивидуально .

2. Химически стойкий насос для обеспечения циркуляции промывочного раствора .

3. Комплект подключения: соединительные фиттинги, запорная арматура, подающий и всасывающий трубопровод .

Пример установки приведен на рис.4 Рис. 4. Установка химической промывки (Sek 13, Производитель: BWT) .

В качестве реагентов могут быть предложены следующие готовые формы:

1. CP-5008, BWT

2. HydroChem 530А .

3. Аминат-Д56 .

Реагент для самостоятельного приготовления промывочного раствора:

1. Лимонная кислота .

2. Щавелевая кислота .

Описание и свойства реагентов приведены в приложении 1 .

Проведение процесса промывки .

Для выполнения процесса отмывки трубопроводов от отложений необходимо:

1. Выделить локальные участки трубопроводов подлежащих промывке .

2. При необходимости осуществить врезку запорной арматуры для отключения участки от общей системы, а также врезку штуцеров для подключения установки для промывки .

3. Осуществить слив выбранного участка .

4. Приготовить промывочный раствор в соответствии с рекомендациями производителя готовых форм или осуществить приготовление рабочего промывочного раствора из сухого вещества (лимонная, щавелевая кислота) .

5. Осуществить подключение установки к промываемому участку .

6. Осуществить промывку трубопроводов путем многократной циркуляции раствора в течение 3-4 часов .

7. Слить промывочный раствор, соблюдая правила техники безопасности .

8. Осуществить промывку трубопровода чистой водой .

9. Подключить трубопровод к системе ГВС .

После промывки одного участка готовится свежий промывочный раствор и операции повторяются с новым участком трубопровода. Наиболее эффективно использование реагента при повышенных температурах (50-70°С) .

Пример компаний в г.

Екатеринбург предлагающих услуги по промывки трубопроводов от отложений:

1. Единый Сервисный Центр (филиал Екатеринбург), http://www.theservice.ru Адрес: Россия, г.Екатеринбург, ул. Щорса, 7 .

E-mail: info@74455.ru Тел.: 8(343) 298 37 19

2. Аварийно-сантехническая служба «Труба-Дело», http://truba-delo.ru Адрес: г. Екатеринбург, ул. Ботаническая, 28, оф. 17 E-mail: mail@truba-delo.ru Тел.: (343) 383-48-84, (343) 238-55-55

4.2. Обескислороживание подпиточной воды. Рекомендации по применяемым реагентам и оборудованию .

Обескислороживание – процесс удаления кислорода из водных сред. Коррозия в обескислороженной воде сводится к минимуму, поэтому удаление кислорода, растворенного в воде, является эффективным практическим средством защиты металла от коррозии в воде .

Поскольку уровень растворенного кислорода в подпиточной воде БЦ «Президент»

значительно превышает рекомендованные значения, требуется его удаление из воды .

Существует два способа удаления кислорода из воды: физический и химический .

1. Физические способы .

В качестве физических способов обескислороживания применяется:

1. Вакуумная деаэрация .

2. Пропаривание .

3. Нагрев до точки кипения .

Данные методы используются в основном на крупных энергетических объектах и в данной работе не рассматриваются .

2. Химические способы .

Химические способы обескислороживания основаны на химическом связывании растворенного кислорода с образованием некоррозионноактивных соединений .

В качестве связывающего реагента используется сульфит натрия (характеристики см .

в приложении 1), который при взаимодействии с кислородом, окисляясь, переходит в сульфат натрия .

–  –  –

Для эффективного протекания процесса необходим подогрев воды до температуры 50С, т.к. при охлаждении скорость взаимодействия с кислородом значительно снижается .

Так как сульфит-ион переходит в сульфат-ион, то при определении дозы реагента следует учитывать уровень образующихся сульфатов, который не должен превышать ПДК 500 мг/л согласно СанПиН 2.1.4-1074-01. Для поддержания эффективной и безопасной дозы реагента введение рабочего раствора сульфита натрия должно осуществляться пропорционально расходу обрабатываемой воды. Введение реагента рекомендуется в виде рабочего раствора с концентрацией по основному веществу 10% .

Расчет эффективной безопасной дозы сульфита натрия .

–  –  –

Для осуществления пропорционального дозирования требуется установка следующего оборудования:

1. Насос-дозатор с функцией внешнего управления (изменения производительности в зависимости от изменения расхода воды в трубопроводе) .

2. Расходомер с импульсным сигналом .

3. Смеситель для интенсификации перемешивания .

4. Расходная емкость с реагентом .

Технология приготовления рабочего раствора .

1. Приготовить чистую емкость, соответствующего объема .

2. Залить чистой воды из расчета 1 литр на 105 г товарного реагента .

3. Произвести засыпку реагента с соблюдением техники безопасности при работе с химическими веществами .

4. Осуществить перемешивание раствора до полного растворения вещества. Раствор готов к применению .

Технические параметры и состав основного оборудования представлен в разделе 5 .

4.3. Пассивация трубопроводов и введение ингибиторов коррозии. Рекомендации по применяемым реагентам и оборудованию .

Ингибиторы коррозии, химические соединения или их композиции, присутствие которых в небольших количествах в агрессивной среде замедляет коррозию металлов. Защитное действие ингибиторов коррозии обусловлено изменением состояния поверхности металла вследствие адсорбции (адсорбционные ингибиторы коррозии) или образования с ионами металла труднорастворимых соединений. Последние образуют на поверхности пленку, которая существенно тоньше защитных покрытий. Данный тип ингибиторов наиболее распространен .

Для систем ГВС ограничением по использованию того или иного реагента является его состав, т.к. после введения реагента качество воды должно отвечать санитарным требованиям и нормативам .

Так реагенты СК-110, ИОМС, ОЭДФ-цинковый комплекс разрешены органами Госсанэпиднадзора РФ для применения в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения (перечень 01-19/32-11с дополнениями), а так же разрешены реагенты на основе полифосфатов органического и неорганического происхождения и силикатные реагенты .

Эффект ингибирования фосфатами связан со способностью фосфатов и их комплексов адсорбироваться на поверхности и образовывать защитные пленки .

Силикаты натрия являются эффективными ингибиторами коррозии в щелочных средах для черных (сталь, чугун) и цветных (алюминий, медь, цинк) металлов и сплавов. Защита от коррозии силикатами достигается за счет образования защитных пленок, содержащих кремнезем .

Ингибирующее действие данных групп реагентов не имеет длительного пролонгированного эффекта, поэтому режим дозирования должен осуществляться в непрерывном режиме для постоянной циркуляции реагента в системе. При непрерывном режиме дозирования ингибитора, должен осуществляться регулярный контроль остаточного содержания вводимых реагентов (см. п. 4.5) для обеспечения безопасности эксплуатации системы ГВС .

В качестве эффективных и разрешенных к применению в системах ГВС реагентов рассмотрены:

–  –  –

Подробные характеристики реагентов представлены в приложении 1 .

Данные реагенты поставляются в жидком виде и предназначены для использования в системах ГВС .

Состав реагентов, область их применения, а также эффективные дозы представлены в таблице 4 (приложение 2) .

Следует отметить, что часть представленных реагентов представляют собой сильнощелочной раствор, а также имеют способность защиты трубопроводов и оборудования в присутствии растворенного кислорода. Таким образом, можно предположить, что применение ингибиторов коррозии позволит исключить отдельное подщелачивание подпиточной воды. Для оптимизации выполнения работ по модернизации системы водоподготовки системы ГВС и отопления БЦ «Президент»

целесообразно выполнять поэтапно:

1. Установить и запустить систему дозирования ингибитора коррозии с последующей оценкой полученного эффекта, а также повторными расчетами стабильности и агрессивности обработанной воды по данным лабораторных анализов качества воды .

2. Установить систему дозирования щелочи при сохранении агрессивности подпиточной воды .

Рекомендации по выбору реагента .

При рассмотрении реагентов предложенных в качестве ингибиторов коррозии наиболее предпочтительными являются:

1. Аминат Кв. Данный реагент сертифицирован для применения в системах ГВС, имеет низкий расход с одновременно высокой степенью ингибирования процесса коррозии трубопроводов .

2. JurbySoft 90-10. Данный реагент в своем составе имеет два активных вещества разного класса, повышая тем самым эффективность ингибирования процессов коррозии, а так же обладает щелочной средой, что позволит снизить дозу щелочи для стабилизации воды или исключить данную стадию полностью .

Все реагенты поставляются в концентрированном виде. Для удобства эксплуатации производят их разбавление чистой водой в расходной емкости. Степень разбавления определяется рекомендациями производителя для каждого реагента в отдельности и закладывается на стадии проектирования системы водоподготовки .

Для обеспечения безопасности введения реагента в воду должно осуществляться дозирование пропорционально расходу обрабатываемой воды, а также регулярно проводиться лабораторный контроль остаточного содержания вводимого реагента .

Для осуществления пропорционального дозирования требуется установка следующего оборудования:

1. Насос-дозатор с функцией внешнего управления (изменения производительности в зависимости от изменения расхода воды в трубопроводе) .

2. Расходомер с импульсным сигналом .

3. Смеситель для интенсификации перемешивания .

4. Расходная емкость с реагентом .

Подробное описание системы введения реагента в подпиточную воду представлено в разделе 5 .

4.4. Стабилизационная обработка воды. Рекомендации по применяемым реагентам и оборудованию .

Стабилизационная обработка воды должна выполняться в том случае, если после внедрения обескислороживания и введения ингибитора коррозии повторные расчеты подтвердили сохранение агрессивных свойств подпиточной воды .

Применяемые реагенты .

Для стабилизации исходной воды и исключения влияния углекислотной коррозии согласно Приложению 5 СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети» исходной воде требуется подщелачивание см п. 2.1 .

В качестве реагента рекомендуется использование гидроксида натрия (характеристики реагента представлены в приложении 1) .

Введение реагента должно осуществляться в непрерывном режиме пропорционально расходу в трубопровод исходной подпиточной воды .

Применяемое оборудование .

Для осуществления пропорционального дозирования требуется установка следующего оборудования:

1. Насос-дозатор с функцией внешнего управления (изменения производительности в зависимости от изменения расхода воды в трубопроводе) .

2. Расходомер с импульсным сигналом .

3. Смеситель для интенсификации перемешивания .

4. Расходная емкость с реагентом .

Место установки оборудования определяется на стадии проектирования .

Технология приготовления рабочего раствора .

1. Приготовить чистую емкость, соответствующего объема .

2. Залить чистой воды из расчета 1 литр на 105 г товарного реагента .

3. Произвести засыпку реагента с соблюдением техники безопасности при работе с химическими веществами .

4. Осуществить перемешивание раствора до полного растворения вещества. Раствор готов к применению .

Расчет необходимой дозы .

Расчет носит рекомендательный характер, т.к. точный расход реагента может быть определен только при эксплуатации. Учитывая, что на данный момент, невозможно предположить какой уровень рН установится после введения реагентов на предыдущих стадиях водоподготовки, расчет произведен из расчета повышения рН на 0,1 рН .

Данные:

рН =0,1 С раб раствора= 200 г/л (20%) Для изменения рН в указанных пределах требуется введение 0,03 г товарного гидроксида натрия на каждый м3 обрабатываемой воды .

В качестве рабочего раствора рекомендуется использование 20% раствора гидроксида натрия .

Таким образом, расход товарного раствора гидроксида натрия составит:

Q = 0,13 л/м3 для увеличения рН на 0,1рН .

4.5. Методы и способы контроля качества обрабатываемой воды .

Для эффективной и безопасной работы системы коррекционной обработки воды требуется систематический контроль за правильностью дозирования реагентов .

Режим и периодичность контроля устанавливается согласно СанПиН 2.1.4.2496-09 «Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения» п.4 и составляет не менее 2 раз в месяц в водоразборных точках системы ГВС .

Лабораторный контроль при введении ингибиторов коррозии и пассивации трубопроводов .

Контроль дозы вводимого реагента осуществляется при помощи лабораторного контроля .

Косвенные показатели, которые могут быть определены в автоматическом режиме, такие как окислительно-восстановительный потенциал, мутность, проводимость, не могут гарантировать правильную зависимость между показателем и вводимой дозой реагента и поэтому не могут считаться надежными .

Объем показателей для определения правильности и безопасности проводимой обработки определяется в период пуско-наладочных работ, после выбора типа реагентов и определения объема дозирования.

В качестве контроля могут быть использованы такие показатели как:

1. Остаточное содержание реагентов на основе фосфонатов и полифосфатов – определение остаточного РО43- .

2. Остаточное содержание сульфатов, хлоридов при использовании комплексных реагентов содержащих неорганические кислоты или при химическом обескислороживании .

3. рН для контроля правильности стабилизационной обработки .

Контроль при стабилизационной обработке воды .

1. Автоматизированные системы контроля для определения параметра воды при обработке могут быть использованы, только при стабилизационной обработке воды щелочным реагентом .

2. Для этих целей используется проточный рН метр, контролирующий рН в режиме реального времени. При использовании рН метра с обратной связью возможна организация пропорционального дозирования щелочного реагента насосомдозатором не только по сигналу от расходомера, но и от значения рН в обработанной воде. Данный способ управления более предпочтительный, т.к .

позволяет наиболее точно поддерживать заданный уровень рН .

4.6. Методы поиска и устранения причин электрохимической коррозии .

Для уменьшения или исключения влияния электрохимической коррозии необходимо выполнить рекомендации представленные в п.2.3 .

Данные работы должны выполняться специализированной компанией имеющей лицензию на выполнение энергоаудита или силами эксплуатирующего персонала БЦ «Президент» .

В г. Екатеринбурге можно обратиться к членам СРО НП «Союз «Энергоэффективность» .

Адрес: 620100 г. Екатеринбург, ул. Мичурина 239, тел.: +7 (343) 262-78-95, 262-78-67, 262-69-36 http://www.energoauditsro19.ru Консультацию можно получить у эксперта ООО «ЭНЕРГОКОНСУЛЬТАНТ» - Толасова Андрея Георгиевича, к.т.н. (г. Москва) +7 916-970-71-71, + 7 495 782-77-19 tolasov@yandex.ru

–  –  –

Существующая система подвода подпиточной воды БЦ «Президент» имеет в своем составе два независимых трубопровода ХВС с общим расходом подпиточной воды 7 м3/сут, с учетом развития в качестве расчетной величины принят расход подпиточной воды 10 м3/сут с неравномерным разбором .

Подача подпиточной воды осуществляется при снижении давления в трубопроводах ГВС, регистрируемом при помощи существующих датчиков давления. Таким образом, при интенсивном водопользовании, расход подпиточной воды идет интенсивно и неравномерно, тогда как в ночное время водоразбора практически нет .

Как показано в п. 4.2-4.4 ведение реагентов должно осуществляться при помощи насосовдозаторов пропорционально расходу обрабатываемой воды, при этом для осуществления обескислороживания вода должна быть подогрета. В условиях неравномерного расхода подпиточной воды, невозможно обеспечить стабильный режим работы оборудования (насосов-дозаторов и теплообменника), а также стабильность обработки подпиточной воды .

В качестве решения данной проблемы наиболее эффективным является создание независимой системы подготовки подпиточной воды, которая позволит добиться стабильной работы оборудования и режима подготовки воды .

Для создания независимой системы водоподготовки необходимо:

расходно-накопительную емкость из пластика объемом 4 м3, в

1. Установить которую будет поступать подготовленная подпиточная вода. Емкость должна быть оборудована поплавковыми датчиками уровня, для автоматизации поступления и расходования подпиточной воды .

2. Смонтировать трубопровод подачи воды из системы ХВС в расходнонакопительную емкость, для чего запитаться: либо от трубопровода сетевой воды, либо от одного из 2-х существующих трубопроводов подпитки сети ГВС .

3. На вновь смонтированном трубопроводе установить последовательно сетчатый фильтр, запорно-регулирующую арматуру, манометр, электромагнитный клапан, расходомер с импульсным сигналом, водонагреватель водо-водяной, термометр, устройства ввода реагентов, смеситель, пробоотборник .

4. Перед подачей воды в емкость установить систему дозирования ингибитора коррозии, сульфита натрия и при необходимости щелочного реагента. Врезка дозирующих линий должна осуществляться во вновь смонтированный участок водопровода после водонагревателя. В состав системы дозирования для каждого реагента входит:

4.1. Расходная емкость соответствующего объема, выполненная из химически стойких материалов. Ориентировочный рабочий объем емкости 60-100 л .

Точные характеристики определяются проектом .

4.2. Насос-дозатор мембранного типа, с функцией обратной связи, выполненный из химически стойких материалов. Производительность насосов определяется на стадии проектирования и зависит от выбранных реагентов и степени разбавления при приготовлении рабочего раствора. Давление, развиваемое насосом должно обеспечивать необходимую производительность насоса .

4.3. Всасывающее устройство .

4.4. Нагнетательный трубопровод с обратным клапаном для подачи реагента в трубопровод .

Дозирование реагентов осуществляется пропорционально расходу воды, поступающей в расходно-накопительную емкость, по сигналам установленного расходомера с импульсным выходом .

5. Установить два подающих насоса для подачи подготовленной подпиточной воды из расходной емкости в две линии существующей системы. Работа насосов осуществляется по сигналу от существующих датчиков давления .

Ориентировочная производительность:

1. Насос-дозатор щелочи, сульфита натрия до 4 л/час, развиваемое давление 6 бар .

2. Насос-дозатор ингибитора до 1 л/час, развиваемое давление 6 бар .

3. Подающие насосы производительностью до 3 м/час, развиваемое давление 5 бар и 8 бар .

Производительность насосов-дозаторов, их марка и производитель, а также точные характеристики остального оборудования определяется на стадии проектирования после согласования режима обработки воды и применяемых реагентов .

Оборудование для реагентной обработки подпиточной воды ГВС рекомендуется




Похожие работы:

«i '• АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНСКОЙ ССР ИНСТИТУТ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ИТФ-85-8ОР И.Никандер, В.П.Павленко, С М. Ревен чук ЭХО В ЗАМАГНМЧЕННОЙ СЛА БОТУРБУЛЕН'ШОЙ ПЛАЗМЕ Академия наук Украинской...»

«Безлер Илья Валентинович ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПРОЦЕССОВ В ИОНОСФЕРЕ МЕТОДОМ МНОГОЧАСТОТНОГО ДОПЛЕРОВСКОГО РАДИОЗОНДИРОВАНИЯ 01.04.03 — "Радиофизика" АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Иркутск 2013 Работа выполнена на кафедре радиофизики Федерального государственн...»

«методы в физике б ИЗДАТЕЛЬСТВО "НАУКААКАДЕМИЯ НАУК СССР ОТДЕЛЕНИЕ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ И М. П Н. ЛЕБЕДЕВА Теоретико-групповые методы в физике Том I ТРУДЫ МЕЖДУНАРОДНОГО СЕМИНАРА Звенигород, 24-26 ноября 1982 г. Group theoretical methods in physics Volume I PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL SEMINAR Zven...»

«Машиностроение и машиноведение CALCULATION OF THE TEMPERATURE CONDITION OF THE RODS TURBOGENERATORS WITH AIR COOLING IN SHORT CIRCUIT MODES A.V. Tretyak Detailed analysis of the existin...»

«Коммерческое предложение по очистке технологией "сухой пар" Традиционные способы уборки и дезинфекции могут быть заменены новым методом на основе использования сухого насыщенного пара, при котором заметно уменьшается расход воды и химических средств. Steam master, парогенератор высокого...»

«ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МИНЕРАЛОГИЯ РЫХЛЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РАЙОНА МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВЕСЕННЕЕ Черняхов В.Б., Куделина И.В., Фатюнина М.В., Леонтьева Т.В . Оренбургский государственный университет, г. Оренбург Месторождение Весеннее расположено в Малдыгулс...»

«УДК 621.039 Вестник СПбГУ. Сер. 4. Т. 2 (60). 2015. Вып. 1 А. П. Серебров, А. К. Фомин, А. Г. Харитонов1, В. А. Лямкин1, Д. В. Прудников1, С. А. Иванов1, А. Н. Ерыкалов1, М. С. Онегин1, В. А. Митюхляев1, А. А. Захаров1, К. А. Гриднев2 ВЫСОКОИНТЕНСИВНЫЙ ИСТОЧНИК УЛЬТРАХОЛОДНЫХ НЕЙТРОНОВ НА РЕАКТОРЕ ВВР-М ДЛЯ НАУЧНЫХ...»

«С И Б И Р С К О Е О ТД Е Л Е Н И Е РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ ГЕОЛОГИЯ И ГЕО ФИЗИКА Геология и геофизика, 2010, т. 51, № 6, с. 863—875 СТРАТИГРАФИЯ, ПАЛЕОНТОЛОГИЯ УДК 551.732.022(551.5) СТРАТИГРАФИЧЕСКАЯ СХЕМА КЕМБРИЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ТУРУХАНОИРКУТСКО-ОЛЕКМИНСКОГО РЕГИОНА СИБИРСКОЙ П...»








 
2018 www.new.z-pdf.ru - «Библиотека бесплатных материалов - онлайн ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 2-3 рабочих дней удалим его.