7 семестр (Бормотов А) / Судовые котлы

На рис.16.4.1 приведен комплект для проведения на судне полного диапазона анализов с инструкциями их исполнения.

Комплект состоит из четырех приборов – каждый прибор предназначен для определенного диапазона анализов, ниже в таблицах под номерами приведены диапазоны производимых анализов.

В экспресс-лаборатории используются реактивы в виде таблеток вместо жидких реактивов, имеющие более долгий срок хранения, чем

172

жидкие.

Таким образом, экспресс-лаборатория для современных методов анализа очень компактна и удобна в работе.

Инструкции по проведению анализов лабораторий: 1 – Анализ охлаждающей воды дизелей № 309.

2 – Анализ котловой воды котлов низкого давления № 310. 3 – Полный анализ котловой воды № 311.

4 – Анализ котловой воды высокого давления № 314.

16.5.Отбор проб и проведение анализа

Представительная проба котельной воды должна отбираться в интервал, установленный опытом и инструкцией по эксплуатации котла. Это может быть ежедневно или каждые три дня (в соответствии с типом котла и давлением).

Результаты анализа показывают степень водообработки в котле. Если имеются нарушения, или отклонения от рекомендованных значений качества котловой воды, то водообработка должна быть отрегулирована, с контролем более частых анализов, пока не достигнет рекомендованного уровня показателей качества котловой воды.

Каждый раз проба должна отбираться из одного и того же места и после тщательного продувания. Далее проба должна быть охлаждена и проанализирована немедленно.

А.Последовательность операций при анализе хлоридов (Cl, ppm)

Содержание хлоридов при анализе определяет объем пробы воды. Большое содержание хлоридов требует меньший объем воды, что экономит таблетки.

Например, для малого содержание хлоридов необходимо 100 мл воды для пробы; для большого содержания хлоридов используется 50 мл воды для пробы.

Последовательность операций:

1.Отобрать пробу воды в приготовленную бутылочку с пробкой; 2.Опустить одну таблетку для определения хлоридов и взболтать до растворения; если хлориды присутствуют, то проба

воды окрасится в желтый цвет.

3.Продолжать добавлять по одной таблетке (давая время таблетке раствориться) до тех пор, пока желтый цвет не изменится на устойчивый красно-коричневый;

173

4.Подсчитать количество использованных таблеток и сделать расчет.

Например: Для 100 мл пробы воды – хлориды ррm = (количество таблеток х 10) – 10. Если использовалось 4 таблетки, то тогда ррm хлоридов в пробы воды будет = (4х10) – 10 = 30 ррm.

Для 50 мл пробы воды – хлориды ррm = (Количество таблеток х

20) – 20.

Например: Потребовалось для анализа 4 таблетки = (4х20) – 20 = 60 ррm. При предполагаемом высоком содержании хлоридов необходимо уменьшить объем пробы воды – например 25 мл, и при анализе каждая таблетка будет означать 40 ррm.

При небольшом содержании хлоридов в воде (в конденсате питательной воды) необходим больший объем пробы воды, порядка 100 мл, при анализе которой каждая таблетка будет означать 10 ррm.

Б.Последовательность операции при анализе Ф щелочности (СаСO3 ррm)

1.Отобрать пробу воды в количестве 200 мл в приготовленную бутылочку с пробкой.

2.Опустить одну таблетку для определения Ф щелочности и взболтать до полного растворения.

3.Если щелочность присутствует в воде, то проба приобретет голубой цвет.

4.Добавлять таблетки по одной (давая время таблетке раствориться) до тех пор, пока голубой цвет не изменится на устойчивый желтый.

5.Подсчитать количество использованных таблеток и сделать расчет: Ф щелочность ррm (СаСЩ3) = (Количество таблеток х 20) – 10.

Например: Израсходовано было 12 таблеток = (12х20) – 10 = 230ррm СаСО3.

6.Запишите полученный результат в журнал против даты про ведения анализа.

В.Последовательность операции при анализе М щелочности (СаСO3 ррm)

1.К пробе с Ф щелочностью добавьте одну таблетку для определения М щелочности и взболтайте до ее растворения.

2.Добавляют по одной таблетке (давая время таблетке раствориться) до тех пор, пока жидкость не станет устойчивого красно/розового цвета.

174

3.Подсчитать количество использованных таблеток и сделать расчет: М щелочность, ррm СаСO3 = (Количество Ф и М таблеток х

20) – 10.

Например: Использовано 12 Ф и 5 М таблеток, тогда М щелочность = (12+5)х20 – 10 = 330 ррm СаСO3.

4.Запишите полученный результат в журнал напротив даты проведения анализа.

Г. Последовательность операции при анализе фосфатов (РO4, ррm)

1.Взять компаратор с 10 мл бутылочками.

2.Вставить диск для определения фосфатов в компаратор. 3.Заполнить пробой воды обе бутылочки до 10 мл отметки. 4.Поместить одну бутылочку в левое отделение компаратора. 5.В другую опустить одну таблетку для определения фосфатов.

Взболтать и перемешать до полного растворения.

6.Спустя 10 минут поместите эту бутылочку в правое отделение компаратора.

7.Направить компаратор на свет.

8.Вращать диск до тех пор, пока цвета не совпадут.

9.Записать полученный результат в журнал напротив даты проведения анализа.

Д. Последовательность операции при анализе нитратов

1.Отобрать пробу воды — 5 мл с помощью шприца в емкость для пробы.

2.Дополнить емкость до 50 мл дистиллированной водой. 3.Опустите 2 таблетки № 1 для определения нитратов и взбол-

тайте (или раздробите с помощью палочки для перемешивания). Проба будет бесцветной.

4.Добавьте одну таблетку №2 для определения нитратов и взболтайте до растворения.

5.Продолжайте добавлять таблетки №2 для определения нитратов по одной, до тех пор, пока розовый цвет не будет оставаться в течение, по крайней мере, одной минуты. Пример расчета:

Нитраты (ррm) = количество таблеток №2х180 = 1620 ррm. 6.Записать полученный результат в журнал напротив даты

проведения анализа.

Е. Последовательность операции при анализе сульфитов

Отобрать 20 мл пробы в поставляемую пробирку для сме-

175

шивания.

Добавить одну таблетку сульфита № 1, встряхивая пробирку, чтобы растворить.

Затем добавляют таблетки сульфита №2 до тех пор, пока проба не станет голубого цвета.

Произвести расчет: Содержание сульфита = (количество таблеток №2х10) – 5.

Пример: при проведении анализа израсходовано 6 таблеток №2. Содержание сульфита = (6х10) – 5 = 55 ррm. Примечание: таблетки сульфита №1 используются только для приведения пробы в надлежащее состояние. При вычислении содержания сульфита эта таблетка в счет не идет.

Ж. Последовательность операций при анализе гидразина

Этот анализ должен быть выполнен при температуре ниже 210С. В точке отбора должен быть змеевик охлаждения или проба должна быть немедленно охлаждена под струей холодной воды. Мутная проба должна быть перед анализом отфильтрована.

1.Взять компаратор с 10 мл бутылочками.

2.Вставить гидразиновый диск в компаратор.

3.Заполнить обе бутылочки с пробой воды до 10 мл отметки. 4.Поместить одну бутылочку с пробой до 10 мл отметки.

5.В другую бутылочку насыпьте одну меру гидразинового порошка (используя черную 1 г ложечку) и помешивайте

6.Подождать 2 минуты и поместить бутылочку в правое отделение компаратора.

7.Направьте на свет и вращайте диск, пока цвет не совпадет. 8.Полученный результат записать как ррm содержание гид-

разина.

З. Последовательность операций при анализе рН

Показатель рН для котловой воды составляет 7,5-14,0; для конденсата – 6,5-10,0.

1.Отобрать 5 мл пробу воды в приготовленную посуду. 2.Белой ложечкой 0,6 г добавьте одну меру реактива для

определения рН в пробу воды, дать раствориться, встряхнуть. 3.Выбрать полоску со шкалой для определения рН и опустить в

пробу воды приблизительно на 10 сек.

4.Вынуть полоску из пробы и сравнить полученный цвет с цветовой шкалой с эталонным индикаторным цветом.

5.Записать полученное значение рН в журнал напротив даты

176

проведения анализа.

16.5.1.Методы анализа котловой воды, рекомендованные фирмой «NALFLEET» судовой лаборатории МО 380 TEST KIT

На судах мирового флота также используются лаборатории с инструкцией по методу анализа котловой воды фирмы «NALFLEET».

16.5.2.Анализ котловой воды на Р щелочность

(Р ALKALINITY)

1.Наполните емкость охлажденной котельной водой для анализа до отметки 20 мл.

2.Добавить 4 капли реагента mРА1. Образец пробы должен окраситься в розовый цвет. Если образец не станет розовым, прекратите анализ и запишите результат как ноль.

3.Добавляйте по одной капле реагента mРФ3, слегка перемешивая до того, как розовый цвет исчезнет. Подсчитать количество капель.

4.Каждая капля равна 40 мг/л Р щелочности (Р Alkalinity), выраженной как СаСО3.

Например: израсходовано 5 капель х 40 = 200 мг/л СаСО3. 5.Результат записать в журнал и сохранить для использования

определения хлоридов.

Примечание: Контрольное значение Р щелочности находится между 100-300 мг/л.

1.Если условия щелочности ниже 100 мг/л, водный режим неудовлетворительный и необходимо добавить химикат, в зависимости от используемой программы ухода повысить Р щелочность на 100 мг/л.

2.Если Р щелочность находится между 100 и 300 мг/л, это означает что программа по уходу правильная.

3.Если Р щелочность превышает 300 мг/л, щелочность слишком высока и ее необходимо снизить повышенной нижней продувкой котла.

16.5.3.Анализ котловой воды на содержание хлоридов

1.Используйте нейтральный образец, оставшийся после анализа на Р щелочность.

2.Добавьте 4 капли реагента mВС1. Образец пробы должен окраситься в желтый цвет.

177

3.Добавляйте по одной капле mВС2 до того, как слабый оранжевый цвет растворится. Подсчитайте количество использованных капель.

4.Каждая капля равна 20 мг/л хлоридов. Например: использовано 7 капель х 20 = 140 мг/л. Максимальная величина хлоридов не должна превышать 300 мг/л.

Примечание:

Содержание хлоридов до 300 мг/л допустимо в котлах низкого давления, при содержании хлоридов выше 300 мг/л необходимо снизить повышенным нижним продуванием.

Там, где содержание хлоридов повышенное, причиной такого явления может быть некачественная питательная вода с повышенным содержанием хлоридов.

При водообработке котлов высокого давления содержание хлоридов должно поддерживаться в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя.

16.5.4.Анализ на рН

1.Наполнить пластиковую колбу до отметки 10 мл.

2.Добавить 4 капли реагента Universal рН. Закройте пробкой колбу и слегка потрясите для перемешивания.

3.Сравните полученный цвет с имеющейся цветовой таблицей и запишите значение рН, близкое к образовавшемуся цвету.

4.Величина рН конденсата должна быть между 8,5-9,5.

16.5.5.Анализ на нитраты (NaNО2)

1.Используя пластиковый шприц, отмерить 2 мл пробной охлажденной воды в пластиковую пробирку.

2.Добавить 4 капли реагента m№1 для придания красного цвета. 3.Добавлять по капле реагент m№2, постоянно перемешивая в пробной бутылке до получения постоянного синего цвета.

Подсчитать количество использованных капель. 4.Нитрит мг/л = кол-во капель х 75.

Например: использовалось 15 капель х 75 = 1125 мг/л. Рекомендованное значение Нитрита составляет 1000-1500 мг/л.

178

ГЛАВА V

Раздел 17. Группа В. Химические препараты, применяемые для обработки котловой и питательной воды

17.1.Общие сведения

Обработка технической воды с помощью химических препаратов производится с целью предупреждения вредного влияния содержащихся в воде примесей (растворенных минеральных солей, органических веществ и газов), которое выражается в образовании твердых отложений в виде накипи и шлама, коррозионном воздействии на металлы и в повышенной склонности воды к вспениванию и уносу солей с паром. Особое значение приобретает химическая обработка воды в судовых паросиловых установках с повышенными параметрами пара, испарительных установках, работающих на забортной воде, системах охлаждения современных двигателей внутреннего сгорания и в теплообменной аппаратуре с высоконапряженными поверхностями теплопередачи.

Химические препараты для обработки котловой и питательной воды вводят периодически или непрерывно в виде заранее приготовленных концентрированных водных растворов в тракт питательной воды или непосредственно в паровые котлы с помощью дозирующих устройств. Химическую обработку воды осуществляют, руководствуясь инструкциями, разработанными для каждого препарата. Правильность дозировки препаратов и эффективность их действия периодически контролируют с помощью судовых средств физико-химического контроля.

В состав химических препаратов зарубежных фирм для фосфатно-нитратной внутрикотловой обработки воды, а также для питательной воды в комплекс реагентов входят нижеследующие химические препараты:

Тринатрийфосфат (ТНФ) – Na3PО412H2О – белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Предназначен для регулировки содержания фосфатов и щелочей в котловой воде паровых котлов низкого и среднего давления с целью предотвращения образования накипи и коррозии металла. Вводят в питательную воду или непосредственно в котел в воде концентрированного раствора с помощью дозирующего устройства периодически или непрерывно. Дозировку контролируют по показателю концентрации фосфатов в котловой воде.

Селитра калиевая техническая KNО3 или селитра натриевая

179

техническая NaNО3 – белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Предназначена для предотвращения межкристаллитной коррозии металла (щелочной хрупкости) в паровых котлах низкого и среднего давления (до 60 МПа), работающих на питательной воде улучшенного качества с добавкой дистиллята при относительной щелочности котловой воды более 20%. Вводят в виде концентрированного раствора параллельно с раствором тринатрий-фосфата. Дозировку контролируют по показателю концентрации нитратов в котловой воде.

Гидразин-гидрат – N2H2H20; гидразин сернокислый

N2H2H2SО4 – химические препараты, используемые для обработки питательной воды после термической деаэрации с целью удаления из нее проскоков растворенного кислорода. При наличии избытка препарата внутри котла происходит частичное восстановление отложений продуктов коррозии (окислов металлов) на высоконапряженных поверхностях теплопередачи.

Подачу препарата осуществляют непрерывно. Дозировку контролируют по избыточному содержанию этого компонента в котловой воде.

Сульфит натрия кристаллический Na2SО4 – предназначен для поглощения кислорода, растворенного в питательной воде.

Морфолин C4H9NO, циклогексиламин C8H11NH2 –

органические летучие амины, вводимые в котловую воду паровых котлов повышенного давления с целью предотвращения углекислотной и кислородной коррозии тракта питательной воды на участке возврата конденсата от конденсатора до термического деаэратора.

17.2.Признаки отклонения от нормальной работы котла

В процессе эксплуатации паровых котлов возникают эксплуатационные неполадки в работе котлов, которые необходимо устранять. В таблице 6.1 приведены основные ненормальности технического состояния котлов и способы устранения и предотвращения их с помощью химических препаратов.

180

181