Основные требования к качеству подпиточной воды тепловых сетей
В природной и водопроводной воде обычно содержатся различные газы, соли, коллоидные вещества, механические взвеси и т. п., которые вызывают внутреннюю коррозию оборудования и трубопроводов, что уменьшает срок их службы, а также приводят к образованию шлама в воде и отложений (накипи) на поверхностях. В результате этих процессов уменьшается проходное сечение труб, ухудшается теплопередача в теплообменных аппаратах, происходят локальные пережоги трубок в котлах и др. Во избежание отмеченных явлений, восполнение потерь и разбора воды, пара и конденсата в системах теплоснабжения и в циклах ТЭЦ, и котельных производится специально подготовленной подпиточной водой.
Качество подпиточной воды, т. е. допустимое содержание в ней различных примесей, должно удовлетворять определенным техническим, а для тепловых сетей дополнительно и санитарно-гигиеническим требованиям (табл. 11.1).
С технических позиций качество подпиточной воды должно быть таким, чтобы не происходили процессы коррозии металла и накипеобразования на поверхности. Это возможно только при полном отсутствии примесей в воде, однако полностью устранить все примеси в воде весьма сложно и дорого, поэтому на практике воду очищают только до определенных пределов, которые в заданных конкретных условиях являются экономически целесообразными.
Допустимая с технико-экономических позиций степень очистки воды зависит от условий водно-химических режимов в подпитываемых контурах: чем выше температура и давление в них, тем более интенсивно протекают процессы коррозии и накипеобразования, а также от характера вредных последствий от накипеобразований. Последнее связано с тем, что слой накипи на поверхности металла в определенных условиях, например в трубопроводах тепловых сетей, может выполнять и положительные функции — предохранять металл от коррозии.
Таблица 11.1.
Показатели качества подпиточной воды тепловых сетей
Показатель | Значения показателей при максимально- возможной температуре сетевой воды, | ||
76-100 | 101-200 | ||
Кислород, мг/кг | 0,1 | 0,1 | 0,05 |
Свободная углекислота | Должна отсутствовать | ||
Карбонатная жесткость, мг-экв/кг | 1,5 | 0,7 | 0,7 |
рН | 6,5-8,5 | ||
Взвешенные вещества, мг/кг |
Отложение солей в виде накипи на поверхностях и образование шлама в воде при существующем уровне температур в тепловых сетях происходит в основном вследствие разложения содержащихся в воде бикарбонатов — двууглекислых солей кальция и магния по уравнениям:
Монокарбонаты и выпадают в виде осадков и отлагаются на поверхностях в виде твердых корок — накипи. Особенно твердую корку дает углекислый кальций .
По содержанию солей кальция и магния в воде характеризуется жесткость воды, которая подразделяется на карбонатную (временную), некарбонатную (постоянную) и общую (суммарную).
Коррозия стальных трубопроводов и оборудования в тепловых сетях вызывается в основном растворенными в воде газами: кислородом и двуокисью углерода , а также солями серной и соляной кислот, которые являются и катализаторами кислородной и углекислотной коррозии.
Чем больше содержится в воде , тем ниже концентрация ионов водорода в воде, что препятствует образованию на поверхности труб защитной карбонатной пленки. Вода имеет непосредственный контакт с металлом, что ведет к усиленной коррозии. Следовательно, такая вода является коррозионно-агрессивной.
При уменьшении содержания в воде меньше равновесной концентрации на поверхности труб образуется слой накипи, защищающей от коррозии. Следовательно, такая вода является коррозионно-неагрессивной.