1.4.6. Методы очистки оборудования и трубопроводов от отложений

В процессе строительства, монтажа и эксплуатации систем ЦТ во внутренние полости трубопроводов и оборудования попадают посторонние предметы, строительный мусор, грунтовые породы, накапливаются органические примеси, коррозионно - накипные взвеси и отложения. Все они, двигаясь по контурам циркуляции, ухудшают процессы теплопередачи и теплоснабжения и могут быть причиной серьезных аварий и повреждений. Особенно часто такие нарушения в результате накипеобразования отмечаются на теплонапряженных участках поверхностей нагрева паровых и водогрейных котлов (экраны в зоне ядра факела), а также в водоподогревателях. Поэтому практика эксплуатации выработала нормы предельно допустимого загрязнения труб поверхности нагрева паровых, водотрубных, барабанных и водогрейных котлов, оцениваемых в г/м² внутренней поверхности. Так, например, для парогенерирующих труб эксплуатируемых водотрубных барабанных паровых котлов при сжигании природного газа и мазута они составляют:

при радиационном обогреве (с огневой стороны) – 300 г/м²;

при конвективном обогреве – 600 г/м²;

а для водогрейных котлов при сжигании газа и мазута:

при радиационном обогреве (с огневой стороны) – 800 г/м²;

при конвективном обогреве – 1250 г/м².

Выше отмечено, что состав накипей в системах ЦТ в основном формируется оксидами железа (до 90 %) в смеси с соединениями кальция, магния, оксидами цинка и меди и др. Теплопроводность их зависит от структуры, пористости, плотности и составляет от 0,1 до 2 Вт/(м·К).

Физические методы очистки. Для промывки водяных тепловых сетей и систем отопления успешно применяется метод гидропневматической промывки. Суть его заключается в одновременной подаче в один из концов трубопровода промывочной воды (1 объем воды) и сжатого воздуха от компрессора (2 объема) и циркуляции до перемычке водовоздушной смеси циркуляционным насосом со скоростью не менее 1,5 – 3,0 м/с. При ее движении создается турбулентный, барботажный режим, поднимающий рыхлые отложения в трубах и оборудовании, переводя их во взвешенное состояние. Выброс загрязненной воды производится в конце промываемого участка трубопровода (для промывки участков трубопроводов устраиваются перемычка и дренажный трубопровод).

Перед проведением гидропневматической промывки уточняется схема тепловой сети, определяются источники промывочной воды, сжатого воздуха и их параметры, составляется программа и схема промывки. Промывка производится при отключенных системах абонентов, до полного осветления воды, с соблюдением мер предосторожности и предварительным инструктажем персонала, участвующего в промывке, по технике безопасности.

Для улавливания и удаления из трубопроводов тепловых сетей крупных плавающих и взвешенных частиц на входных коллекторах теплоисточников и ЦТП устанавливаются грязевики (рис. 1.28) или специальные байпасные фильтры.

Рис. 1.28. Грязевик для тепловых сетей D_у = 250 – 800 мм

1  Вентиль; 2  фланцы

В процессе эксплуатации тепловых сетей и при их промывке грязевики периодически промывают, вскрывают и очищают от отложений.

Химические методы очистки. Традиционными и наиболее надежными способами очистки оборудования и трубопроводов от накипных и грязевых отложений являются химические методы с помощью комплексонов, а также кислотно - щелочной промывки.

Промывка оборудования и тепловых сетей, а также абонентских установок с помощью комплексонов начала применяться сравнительно недавно и получает все большее признание специалистов. Кислотно-щелочной метод используется в основном для очистки котлов, пластинчатых и кожухотрубных водоподогревателей, но для очистки тепловых сетей он не применяется.

В качестве растворителей отложений применяют водные растворы «сильных» минеральных кислот: технических соляной (HCl) и серной (H₂SO₄), сульфаминовой (HSO₃NH₂), а также «мягкие» низкомолекулярные органические кислоты – углекислоту, уксусную, лимонную, трилон Б и др.

Наиболее интенсивно (в течении 5 – 8 ч) отложения растворяются в 4 – 8 % - ных горячих растворах соляной и серной кислот при рН  1. Медленнее растворяются отложения в растворах органических кислот, комплексонов и углекислоты при значениях рН = 2 – 4. Однако чем ниже рН, тем интенсивнее растворяются не только накипь и шламы, но и металл труб и оборудования. Чтобы уменьшить растворение металла, в моющие растворы добавляют замедлители коррозии – ингибиторы (пассиваторы) коррозии, а после кислотных промывок выполняют щелочение – нейтрализацию остатков кислоты щелочными водными растворами.

В качестве щелочных реагентов используются едкий натр (NaOH), кальцинированная сода (Na₂CO₃), тринатрийфосфат (Na₂PO₄), трисилит натрия (Na₂SiO₃) и др.

Пассиваторами при кислотных промывках являются уротропин, столярный клей, тиомочевина, каптакс, катапин,

ОП – 7, ОП – 10 др.

Химические промывки относятся к специальным, лицензируемым видам работ и выполняются только специализированными организациями. Самовольные промывки не допускаются.

Комбинированные – физико - химические экологически чистые и эффективные технологии для прочистки и промывки систем централизованного отопления, вентиляции и систем водоснабжения и водоотведения, теплообменников, резервуаров, хранилищ и др. совместно разработали научно - исследовательская лаборатория «ЛЭТ» ГАСИС и ООО «ЭкоМирт». Технологии «Санкив», «Цикл – М» и «Смерч» используют эффект интенсивного комплексного воздействия; химического – применением суперочистителя ЭкоСан на водяной основе для размягчения, дезодорации и дезинфекции поверхностей трубопроводов и оборудования, физического – гидродинамический удар, магнитная обработка воды в потоке, эффект магнитострикации и др., с помощью специально сконструированного оборудования для отделения и вымывания прикипевших коррозионно - накипных и илисто - пластических отложений.

Успешный опыт практического применения этих технологий на крупных инженерных системах подтвердил высокую эффективность и экологическую надежность их, особенно, на объектах с изношенным эксплуатационным фондом.

Разработчики технологии утверждают: а) работы по очистке и промывке систем центрального отопления, водоснабжения, тепловых пунктов и других от накипи, шлама и илистых отложений можно осуществлять без демонтажа элементов системы в любое время года, в том числе и на объектах с изношенным эксплуатационным фондом; б) в результате выполнения работ обеспечивается улучшение теплоотдачи на 40 – 90 %; продление срока эксплуатации действующих систем централизованного отопления на 25 – 50 %; понижение уровня токсичных сбросов в водоемы на 70 % по сравнению с применяемой в настоящее время технологией химической очистки систем отопления.