4.4 Определение фактической щелочности котловой воды

1. Отберите пробу котловой воды (200мл) в колбу.

2. Опустите одну таблетку для определения фактической щелочности и взболтайте до растворения. Если фактическая щелочность присутствует, то проба станет голубого цвета.

3. Добавляйте таблетки до тех пор, пока голубой цвет не изменится на устойчивый желтый цвет.

Расчет

Ф.щелочность ррm(CaCO₃) = (количество использованных таблеток х20) – 10.

Например:

Если потребовалось 8 таблеток, то тогда

Ф.щелочность = (8х20)-10=150ppm

4.5 Определение хлоридов в котловой воде

1. Для котлов давлением до 30 бар (кг/см²) отберите пробу (50мл) в приготовленную колбу.

2. Опустите одну таблетку для определения хлоридов и взболтайте до растворения, если хлориды присутствуют, проба приобретает желтый цвет.

3. Добавляйте таблетки до тех пор, пока желтый цвет не изменится на оранжевый.

Расчет

Хлориды ppm=(количество использованных таблеток х 20)-20

Например:

Если потребовалось 4 таблетки, то тогда

хлоридов = (4х20)-20=60 ppm

Примечание: при более высоком предполагаемом уровне наличия хлоридов отберите более меньшую пробу, например, 25мл, при анализе которой каждая таблетка будет означать 40 ppm.

При менее низком предполагаемом уровне наличия хлоридов отберите пробу большего объема, например, 100мл, при анализе которой, каждая таблетка будет означать 10 ppm.

4.6 Содержание отчета

1. Краткое описание работы.

2. Протокол испытаний.

3. Вывод и рекомендации.

4.7 Вопросы для самопроверки

1. Дать определение щелочности воды?

2. Что характеризует показатель рН?

3 Нормы качества котловой воды при фосфатно-щелочном режиме.

4. Какие основные показатели качества котловой воды определяются при фосфатно-щелочном режиме?

5. В каких случаях определяются фосфатное и нитратное числа?

5 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

Определение качества котловой воды

при фосфатно-нитратном режиме

Цель работы: Определить качественные показатели котловой воды (остаточная жесткость, щелочное число, хлориды, фосфатное число, нитратное число) на основании произведенного анализа дать рекомендации по ведению фосфатно-нитратного режима.

5.1 Краткие теоретические сведения

Фосфатно-нитратный режим

Для главных и вспомогательных котлов с давлением до 6 МПа применяется фосфатно-нитратный режим внутрикотловой обработки воды. При этом режиме в котел вводится раствор тринатрийфосфата. Тринатрийфосфат гидролизуется, в результате гидролиза образуется щелочь. Соли магния реагируют со щелочью и выпадают в твердую фазу в виде гидроокисимагния, соли кальциевой жесткости – в виде гидроксилапатита.

При введении в воду котлов повышенного давления одного тринатрийфосфата проблема щелочной коррозии не снимается. Гидролиз тринатрийфосфата, реакция перевода солей временной кальциевой жесткости в гидроксилапатит, попадание морской воды в цикл приводят к высоким значениям рН котловой воды (рН=11) и образованию в котловой воде свободной щелочи. Для защиты котельного металла от щелочной коррозии в котел вводится нитрат натрия NaNO₃ или нитрат калия KNO₃. Нитратное число должно соответствовать 50% фактического значения щелочного числа.

Защита котла от кислородной коррозии обеспечивается, если котловая вода будет иметь рН=10, что соответствует щелочному числу Щ=15мг/дм³ NaOH.

При фосфатно-нитратном режиме, если фактическое значение щелочного числа ниже 15мг/дм³ NaOH, возможна кислородная коррозия металла котла во время его работы.

Защита котла нитратами от щелочной коррозии обеспечивается до давления 6 МПа. Защитная пленка нитратов железа при давлении в котлах более 6МПа начинает терять свою прочность, а при давлении 8 МПа практически не оказывает пассивирующего влияния на металл. Для поддержания требуемого качества котловой воды и удаления продуктов фосфатно-нитратного режима и других вредных веществ осуществляется продувка, которая может быть нижней и верхней.

Назначение продувания котла

При низких давлениях пар не растворяет солей, поэтому при работе котла практически все соли, продукты коррозии и другие примеси, поступившие в котел с питательной водой, остаются в котловой воде. Повышение содержания солей, шлама и других примесей в воде недопустимо.

Соли, взвеси и другие примеси котловой воды способствуют загрязнению пара в результате уноса капель котловой воды с большим содержанием примесей, приводят к набуханию уровня и могут вызвать «вскипание» котла вследствие уменьшения скорости барботажа пара в пароводяном коллекторе, способствует интенсивному накипеобразованию. Для предотвращения роста содержания примесей в котловой воде и поддержания значений технологических показателей качества котловой воды в установленных пределах делается продувание котла.

Продувание котла необходимо делать для того, чтобы в котловой воде поддерживать не выше установленных предельных значений общее солесодержание, щелочность и содержание шлама.

Для удаления шлама делается нижнее продувание. Удаление солей, взвесей, пены производится через верхнее продувание, так как верхний слой в пароводяном коллекторе формируется из воды, выходящей из подъемных труб, которая содержит наибольшее количество примесей. Воронки верхнего продувания устанавливаются так, чтобы удалялся верхний слой и при любом открытии клапанов продувания уровень воды не опускался до опасного предела.

Продувание может быть периодическим и постоянным. Периодическое продувание делается для снижения технологических показателей качества котловой воды до установленных значений.

Постоянное продувание делается верхним. При постоянном продувании поддерживаются значения показателей качества котловой воды в заданных пределах.

Периодическое продувание делается для снижения содержания шлама в котле и для снижения щелочности котловой воды, если она оказалась выше нормы.

Назначение нижней продувки является периодическое удаление из котла выпадающего шлама, а также единовременный вывод больших количеств воды при необходимости резкого изменения ее состава. Если показатели качества котловой воды находятся в пределах норм водно-химического режима, то нижнее продувание котла производится 1 раз в 5-7 дней. На ходу продувание котлов (особенно нижнее) надо выполнять очень осторожно, не допуская сотрясений котла и резкого падения давления пара. Во время продувания прекращается питание котла. Каждое продувание котла отмечается в журнале.

Нормы качества котловой воды

судовых паровых котлов

Водный режим парового котла определяется нормами котловой воды, установленными инструкцией завода-изготовителя котла, а при отсутствии таких норм - соответствующей службой судовладельца по каждой серии судов.

Таблица 5.1 - Рекомендуемые рабочие нормы качества

котловой воды судовых паровых котлов

Вода	Показатель качества	Единица измерения	Главные, вспомогательные и утилизационные котлы		Главные котлы(водотрубные) давлением
			Газотрубные давлением до 2 МПа	Газоводотрубные и водотрубные давлением до 2 МПа	Свы ше 2 до 4 МПа	Свы ше 4 до 6 МПа	Свы ше 6 до 9 МПа
Котловая вода	Общее солесодержание	Мг/дм3	Не более 13000	Не более 3000	Не более 2000	Не более 300	Не более 250
	Хлориды	Мг/дм3	800	1200	500	30	30
	Щелочное число	Мг/дм3	150-200	150-200	100-150	10-30	10-15
	Фосфатное число	Мг/дм3	10-30*	10-30*	20-40	30-50	10-20
	Нитратное число	Мг/дм3	75-100*	75-100*	50-75	5-15	-
	Жесткость остаточная	Мг-экв/дм3	Не более 0,4	Не более 0,2	Не более 0,05	Не более 0,02	Не более 0,02

^*Для котлов, переведенных на фосфатно-нитратный режим

Примечание:

1. Нижние пределы щелочных чисел соответствуют более низким значениям общего солесодержания котловой воды.

2. Значения нитратных чисел должны составлять 50% от фактического щелочного числа.

Механик по заведованию осуществляет регулярный контроль качества питательной и котловой воды во всех действующих котлах и с периодичностью, установленными для данных котлов.

Таблица 5.2 - Объем контроля качества питательной и котловой воды

Вода	Контролируемые показатели	Примечание
Для котлов во всех цистернах	Хлориды (хлор-ион)	Сопоставлять результаты с анализом первоначально принятой воды
Дистиллят и химически обработанная	Хлориды, общая жесткость	Определять в процессе приготовления воды
Конденсат главных и вспомогательных конденсаторов	Хлориды, масло	-
Питательная вода для газотрубных котлов	Общая жесткость, хлориды, масло	-
Питательная вода для газоводотрубных и водотрубных котлов до 2 МПа	Общая жесткость, хлориды, масло, кислород	-
Питательная вода для водотрубных котлов до 6 МПа	Общая жесткость, хлориды, масло, кислород	-
Котловая вода для котлов, работающих на фосфатно-нитратном режиме	Щелочное число, хлориды, фосфатное число, нитратное число, остаточная жесткость	Не реже чем в 2-3 суток производить проверку остаточной жесткости
Котловая вода для котлов, работающих на фосфатно-щелочном режиме	Щелочное число, хлориды, остаточная жесткость	То же

Для определения качества питательной и котловой воды имеется лаборатория водоконтроля СКЛАВ – 1.Анализ питательной и котловой воды на судне производит судовой механик по заведованию. Результаты анализа записываются в судовой журнал водоконтроля.

Взятие пробы воды для анализа

Для правильного суждения о качестве воды необходимо соблюдать следующие требования:

1. Брать пробы воды для анализа нужно из точно установленных мест, указанных в водном режиме котельной установи.

2. Если воду берут из трубопровода, то перед взятием пробы следует застоявшуюся воду слить в течение 2-3 минут.

3. Посуда, в которую берут пробу воды, должна быть чистой, ее следует 1-2 раза ополоснуть водой из-под крана, откуда берется проба.

4. Анализы качества котловой воды и теплого ящика проводятся ежесуточно, котельного танка (общая жесткость и содержание хлоридов) 1 раз в 5-7 суток. Полученные результаты фиксируются в журнале.