2.2.7. Кремнезем (sio2)

Окалина кремнезема обычно не наблюдается в котловых системах, за исключе­нием небольшого количества. Она может появиться в системе, когда случается сильный выброс в технологическую воду испарителей с высоким содержанием кремнезема. Другими источниками такой питательной воды может быть речная или сырая пресная вода с высоким содержанием кремнезема, а также дистиллирован-ная/деионизированная вода или необработанная пресная вода, которая храни­лась и набиралась из цистерн, промытых цементом или покрытых силикатом.

Если окалина кремнезема образовалась, то ее чрезвычайно трудно удалить. Кремнезем образует плотную, клейкую, похожую на стекло пленку на металличе­ских поверхностях, этим препятствуя надлежащей передаче тепла. Кроме того, в устройствах, создающих пар, он может перебрасываться с паром, покрывая по-слекотловые секции, особенно в пароперегревателях.

Если турбина образует часть системы, кремнезем может осаждаться на лопас­тях, а также вызывать эрозию пластинчатых поверхностей лопаточного аппарата, что приводит к неустойчивости турбины, а это, в свою очередь, может вызвать ее поломку.

Кроме чистой формы кремнезема (т.е. двуокиси кремния), возможные отложения силикатов могут образовывать соединение с кальцием и магнием, которое чрез­вычайно плохо растворяется в воде и очень трудно удаляется. Кроме того, что уда­ление кремнезема - чрезвычайно трудный процес, кремнезем и отложения сили­катов могут быть очень опасными, поскольку удаление включает в себя и примене­ние плавиковой кислоты или бифлуорида аммония, а оба вещества являются очень вредными для человеческих тканей при вдыхании, глотании и физическом контак­те. В некоторых случаях промывание кислотой и щелочью попеременно приводит к успешной борьбе с этой проблемой. Единственной альтернативой химической очистке является механическое удаление.

2.2.8. Карбонат кальция (СаСо3)

Щелочность бикарбоната кальция существует почти во всей необработанной пресной воде при нормальных условиях. Ее растворимость около 300—400 %о при 25°С. Если применяется теплота или резко увеличивается рН, бикарбонат кальция распадается и образует двуокись кальция и карбонат кальция.

В то время как соль бикарбоната средне растворима в воде, растворимость карбоната кальция при 25°С только около 14 %о. Эта величина продолжает уменьшаться по мере возрастания температуры, становясь наименьшей, когда температура будет наивысшей. В котле это отражается на поверхностях топочных труб, где происходит контакт с водой. Результирующий нерастворимый карбонат кальция в осадке образует «строительные блокоподобные» кристаллы, которые прилипают не только друг к другу, но также к горячим металлическим поверхнос­тям, образуя непрерывный, изолирующий осадок окалины по всей площади тепло­обмена. Этот осадок продолжает расти и утолщаться, образуя толстое покрытие, пока весь карбонат кальция не истощится. Если в воде также присутствует взве­шенное вещество, оно может стать захваченным в пределах конструкции кристал­лов, создавая больший объем осадка, чем тот, который образовался только при выпадении карбоната.

Если позволить такому состоянию продолжаться, эффективность теплообмена на границе раздела вода/труба быстро падает, что ведет к увеличению расхода топ­лива, необходимого для компенсирования понижения передачи тепла и достижения расчетной температуры, а также требований образования пара. Увеличение топоч­ной температуры, необходимой для работы системы при оптимальных условиях, при­водит к перегреву металлических поверхностей, что в свою очередь может вызвать усталость, трещины и поломку котловых труб. Кроме того, если карманы воды ока­зываются под отложениями окалины и входят в контакт с горячими металлическими поверхностями, может получиться концентрация кислотных и щелочных материалов и привести к образованию местных электролитных ячеек (подосадочная коррозия).