17 Методы борьбы с отложениями и коррозией в системах водоснабжения.

С увеличением концентрации растворенного кислорода и двуокиси углерода, с повышением температуры и кислотности скорость коррозии в воде увеличивается. Скорость движения воды до определенного предела в общем ускоряет коррозию, главным образом, вследствие подачи большего количества растворенного кислорода к поверхности металла. Однако в случае железа, при превышении определенной скорости перемешивания или протекания воды, наблюдается замедление коррозии вследствие образования на металле защитных пленок продуктов коррозии. Поверхностные пленки на металле и отложения, образовавшиеся из растворенных в воде веществ или продуктов коррозии, часто определяют скорость подводной коррозии. Равномерность распределения коррозии обычно определяет срок службы изделий. Например, трубопровод часто выходит из строя вследствие сквозного разъедания, являющегося результатом точечной коррозии, хотя к этому времени потеря веса металла обычно не превышает 5%. Точечная коррозия может возникнуть как вследствие соприкосновения металла с различными посторонними веществами, так и под влиянием растворов разнородного состава или неодинаковой концентрации. Хорошо известно, что металлы существенно различаются по их стойкости в воде. Однако для черных металлов (ковкий чугун, сварочное железо, мягкая сталь, низколегированная сталь, медистая сталь), применяемых для водопроводных и котельных труб, существенной разницы в скорости коррозии не установлено. Высокое содержание хрома и никеля может повысить коррозионную стойкость. С уверенностью можно сказать, что окружающая среда, т. е. вода, обычно больше влияет на скорость коррозии, чем второстепенные изменения в составе металла. Избежать коррозии трудно, но почти всегда можно создать такие условия, при которых система будет служить достаточно долго. Этого можно достигнуть либо путем выбора соответствующего металла или сплава, либо путем изменения химических и физических свойств окружающей среды (например удалением растворенного кислорода, обработкой воды, снижающей ее агрессивность, применением катодной защиты), либо путем применения соответствующих защитных покрытий на металлах. Задача заключается в выборе наиболее экономичного способа борьбы с коррозией, обеспечивающего длительный срок службы изделий.

Что касается горячего водоснабжения, то Наиболее подвержены коррозии полотенцесушители, магистральные трубопроводы, подводки и стояки. Существенными факторами коррозии являются температура воды в системе горячего водоснабжения и химический состав воды.

Скорость коррозии систем тем больше, чем выше температура воды в них: с повышением этой температуры от 50 до 75°С скорость коррозии возрастает примерно на 35% - она вызывается интенсивным при таких температурах выделением из воды кислорода и углекислоты. Поэтому для устранения перегрева воды в помещении теплового ввода на магистрали горячего водоснабжения устанавливают регуляторы температуры и следят за их исправностью. Ускоренная коррозия трубопроводов происходит при образовании воздушных пробок, нарушающих циркуляцию воды. Поэтому давление воды в трубопроводах горячего водоснабжения должно быть более геометрической высоты и системы на 5—7 м вод. ст.

Одним из способов борьбы с коррозией трубопроводов системы горячего водоснабжения в настоящее время является создание на их внутренней поверхности тонкого слоя накипи, которая не допускает непосредственный контакт металла с находящимися в воде кислородом и углекислым газом. Этот процесс осуществляют при помощи магномассовых фильтров, загружаемых магномассой (обожженным доломитом в виде пористых зерен размером 1—3 мм). Необходимый для борьбы с коррозией эффект достигается при контакте магномассы с растворенным в воде углекислым газом. При этом он поглощается магномассой и происходит выпадение из воды карбоната кальция, который, оседая на трубах, образует тонкую прочную пленку, изолирующую металл от воды. Процесс поглощения углекислого газа магномассой саморегулируется и происходит до тех пор, пока магномасса не потеряет способности поглощать углекислый газ. Размещают магномассовые установки в помещениях центральных тепловых пунктов, бойлерных или котельных.

За рубежом для борьбы с коррозией трубопроводов горячего водоснабжения широко распространена обработка воды силикатом натрия, в результате чего на внутренней поверхности труб образуется пленка, обладающая весьма высокими защитными свойствами и успешно действующая в течение четырех месяцев и более. После этого срока производят очередную обработку воды силикатом натрия.

В настоящее время применяют установки для электрохимического обескислороживания воды, в которых процесс коррозии электролитической пары (железо-алюминиевых электродов) стимулируется прохождением постоянного тока. Эксплуатационые испытания таких установок показали, что с момента их присоединения к системам горячего водоснабжения коррозионные повреждения последних резко уменьшились. Весьма экономичным и эффективным может стать и централизованное известкование воды на водопроводных станциях, внедренное в Москве. Системы горячего водоснабжения с открытым водоразбором корродируют значительно меньше, чем системы, присоединенные к водоподогрсвателям, так как в трубах первых систем циркулирует умягченная и деаэрированная (лишенная газов) вода, приготовляемая в ТЭЦ или квартальных (районных) котельных.

Системы отопления

Существует два принципиальных способа очистки теплообменного оборудования - физический и химический. Обязательными требованиями для способов является полное удаление отложений из очищаемого оборудования и сохранение целостности его конструкций. Эти требования должны выполняться в условиях безопасности для персонала, в приемлемые сроки, с минимальным воздействием на оборудование и окружающую среду. На рынке предложений по очистке систем теплоснабжения (охлаждения) от отложений и накипи предлагаются следующие методы:

• Физические

  1. Гидропневматический – барбатирование систем отопления. Данный метод основан на осуществлении гидроударов, позволяет удалить поднос и отмыть не уплотнившуюся накипь и отложения, но не позволяет удалить застарелые (которых, к сожалению, большинство) накипь и отложения. При использовании данного метода так же существует вероятность отрыва крупных частей застарелой накипи, что приводит к закупорке трубопроводов;

  2. Ультразвуковой – предназначен в большей степени, для предотвращения образования накипи на теплообменных поверхностях паровых и водоводяных теплообменников, а также котлов малой мощности. В процессе очистки используется импульсный генератор и преобразователи с волноводами. К недостаткам данного способа следует отнести вредное воздействие на сами трубы из-за периодического расширения и сжатия поверхности и приводит к деформации и разрушению наиболее уязвимых мест и сварочных швов;

  3. Магнитный способ очистки и водоподготовки - обработка воды магнитным способом заключается в воздействии магнитных полей на поток воды. В результате вместо накипи образуется тонкодисперсная взвесь, частицы которой, достигнув определенного размера, образуют шлам. В самом оборудовании происходит частичное отслаивание, дробление и превращение в сметанообразную массу солей накипи и частичное растворение ее водой. Недостатком является: длительное воздействие импульсного переменного поля, приводящее к периодическому расширению и сжатию поверхности, что приводит, как и в случае применения ультразвука, к деформации и разрушению наиболее уязвимых мест и сварочных швов; ограниченное расстояние от источника магнитного поля. Магнитная и ультразвуковая обработка требует тщательного удаления из котлов образующегося шлама, что не всегда позволяют их конструктивные особенности. Не удаленный шлам способствует быстрому росту вторичной накипи.

• Химические

  1. Гидрохимический – промывка с использованием реагентов на основе неорганических и органических кислот.

Метод химической очистки широко используется для удаления отложений с внутренних поверхностей нагрева котельного оборудования и трубопроводов теплообменного оборудования. Химическая очистка также очень эффективна для удаления накипи в системах отопления, включая все трубопроводы, подводки к отопительным приборам и сами приборы, т. к. она позволяет полностью перевести в растворенное состояние и удалить все отложения из системы. Предлагаемое нами технологическое моющее средство для удаления отложений и накипи с внутренних поверхностей теплообменного оборудования ТМС "СТОК" позволяет надежно защищать от коррозии металл, эффективно и сравнительно быстро (процесс занимает 6-10 часов, в зависимости от количества отложений) удалять с его поверхности продукты коррозии и накипь.