ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ

СПОСОБЫ БОРЬБЫ С ВНУТРЕННЕЙ КОРРОЗИЕЙ, ШЛАМОМ И НАКИПЬЮ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

В системах теплоснабжения внутренняя коррозия трубопроводов и оборудования приводит к сокращению срока их службы, авариям и зашламлению воды продуктами коррозии, поэтому необходимо пре­дусматривать меры борьбы с ней. Сложнее обстоит дело с солями, образующими накипь и шлам: с одной стороны, накипь и шлам ухуд­шают работу систем теплоснабжения, а с другой, слой накипи на по­верхности трубопроводов препятствует проникновению кислорода к металлу и, следовательно, защищает их от коррозии. Поэтому в теп­ловых сетях нецелесообразно применять воду, полностью очищенную от накипеобразующих солей (в отличие от циклов ТЭЦ и котельных, где накипь не допускается вообще).

Внутренняя коррозия трубопроводов и оборудования и образование накипи и шлама в той или иной степени могут происходить в любой системе теплоснабжения. Связано это в основном с остаточным содер­жанием агрессивных газов (02, С02), а также солей (хлоридов, суль­фатов, бикарбонатов и др.) в подпиточной воде, подсосами воздуха *через неплотности и др. Особенно сильно эти процессы могут проис­ходить при подпитке необработанной водопроводной водой, что часто происходит в местных установках горячего водоснабжения при закры­тых системах теплоснабжения.

Коррозионная активность воды, как указывалось выше, оцени­вается по концентрации в воде кислорода, индексу насыщения воды карбонатом кальция и суммарной концентрации в воде хлоридов и сульфатов. Вода считается практически неагрессивной только при />0 и rc1+r2s04<c50 мг/л. во всех остальных случаях вода яв­ляется агрессивной и поэтому необходимо предусматривать защиту от коррозии.

Основными направлениями борьбы с внутренней коррозией в си­стемах теплоснабжения являются:

1) снижение коррозионной активности воды за "счет уменьшения содержания в ней агрессивных компонентов (Ог, С02 и др.);

2) повышение антикоррозионной стойкости систем теплоснабжения путем покрытия поверхности металла специальными пленками, защи­щающими от коррозии;

3) изготовление элементов систем теплоснабжения из материалов, устойчивых против коррозии.

Для снижения коррозионной активности воды применяются два способа: физический — удаление агрессивных газов путем деаэрации (дегазации) и химический — связывание агрессивных компонентов химическими реагентами.

Деаэрация является в настоящее время наиболее распространен­ным способом подготовки воды для систем теплоснабжения. В зави­симости от параметров греющей среды применяются термические деаэраторы атмосферного и вакуумного типа. Кроме того, иногда ис­пользуется естественная деаэрация воды.

Связывание агрессивных компонентов химическими реагентами производится при подготовке воды как для холодного водоснабжения на водоочистных станциях, так и дополнительно для систем тепло­снабжения.

На водоочистных станциях для связывания агрессивной углекисло­ты при 7<0 применяется щелочная обработка воды известью, содой, гексамегафосфатом или триполифосфатом натрия, а для связывания избыточного кислорода — обработка воды сульфитом натрия, сернис­тым газом, гидразином.

В системах теплоснабжения коррозионные процессы протекают более интенсивно, чем в холодном водопроводе, поэтому противокор­розионная обработка воды на водоочистных станциях является, как правило, недостаточной. При этом проведение ее в больших размерах на водоочистных станциях не всегда целесообразно и возможно, так как доля воды, отбираемая из водопровода в системы теплоснабжения, не­большая, а расходы реагентов возрастают значительно.

Для систем теплоснабжения в настоящее время применяется об­работка воды силикатом натрия (силикатирование), при которой связывается свободная углекислота, а на поверхности металла обра­зуется прочная защитная пленка из окиси силиция Si02 (жидкое стекло). Кроме того, для уменьшения содержания 02 и С02 в воде иногда используется обработка воды сульфитом натрия и щелочными реагентами, а также обработка воды в сталестружчатых и магномас - совых фильтрах.

Внутренняя поверхность металла антикоррозионными пленками может покрываться как в процессе эксплуатации вследствие отложе - ШіЯ труднорастворимых солей, образующихся из содержащихся или вводимых в воду химических реагентов, так и до эксплуатации путем специального нанесения на поверхность металла защитного слоя из некорродирующих веществ. К первым относятся отмеченные выше за­щитные пленки из карбоната кальция и окиси силиция, ко вторым — цинковое и эмалевое покрытия, выполняемые в заводских условиях для труб горячего водоснабжения.

Стальные оцинкованные трубы применяются в настоящее время достаточно широко. Как показала практика, срок их службы в 2— 3 раза больше, чем черных стальных труб. Однако при изгибании и сварке труб, а также при температурах воды выше 60°С происходит отслоение и разрушение цинкового покрытия. Эмалированные трубы начинают только внедряться. Они являются более устойчивыми и дол­говечными, но более дорогими.

Материалы, устойчивые против, коррозии, в системах теплоснабже­ния в настоящее время применяются весьма незначительно из-за де­фицитности и дороговизны или технических несовершенств конструк­ций. К числу распространенных относятся теплообменники с латун­ными трубками и трубками из нержавеющей стали, чугунные отопи­тельные приборы, различная арматура из чугуна, латуни и бронзы.

Образование накипи и шлама в системах теплоснабжения зависит от величины карбонатной (временной) жесткости воды. При Жк<2 мг - экв/л (мягкая вода) накипь и шлам в системах, как правило, не об­разуются. При 2 мк-экв/л<Жк-<4 мг-экв/л на поверхности металла образуется тонкая пленка накипи (если />0 и RC1 + R2S04<;50 мг/л). которая защищает его от коррозии и практически не влияет на ра­боту систем теплоснабжения. При Жк>4 мг-экв/л образуется толстая пленка накипи и шлама в системе, поэтому в этом случае необходи­мо предусматривать защиту от зашламления и накипеобразования.

Предотвращение образования шлама и накипи в системах тепло­снабжения производится вследствие подпитки тепловых сетей умяг­ченной водой или же водой со стабилизированной жесткостью (ин­декс насыщения 1=0).

Для подготовки умягченной воды применяются следующие методы: обработка воды в катионитовых фильтрах, щелочная обработка воды известью и содой и магнитная обработка воды.

Получение воды со стабилизированной жесткостью производится путем обработки исходной воды: при />О— серной или соляной кис­лотой, гексаметафосфатом или триполифосфатом натрия; при /<сО— известью, содой или путем удаления С02 аэрацией на вентиляторной градирне (декарбонизаторе).