Анализ котловой воды на хлориды

Щелочность природной и химической воды обусловливается наличием в ней солей слабых органических кислот.

Щелочность котловой воды обусловлена присутствием в ней едких щелочей, соды. Количество кислоты, требующиеся на полную нейтрализацию щелочных соединений в присутствии метилового оранжевого, содержащихся в 100 мл воды дает щелочность воды.

1)раствор HCl или H₂SO₄(0,1H или 0,01 Н конц)

2)Индикаторы: 1% раствор фенолфталеина,

Взвешиваем навеску 1 г фенолфталеина, переносим в мерную колбу и доводим до 100 мл спиртом.

0,1 г метилоранжа переносим в колбу и растворяем в 100 мл горячей воды.

Отмеряем 100 мл Н₂О, переливаем в колбу на 250 мл. Туда же добавляем 2 капли фенолфталеина и 2 капли метилоранжа и титруем при интенсивном помешивании раствором кислоты до перехода желтой окраски в оранжевую.

a – объем кислоты, пошедшей на титриванние.

K – поправочный коэффициент (К=1)

N – нормальная концентрация кислоты

Определение щелочности котловой воды

Взятую пробу нужно охладить до 30 0 С.

Берем 100 мл котловой воды и помещаем в колбу на 250 мл. Добавляем 2 к фенолфталеина и при появлении малиновой окраски титруем 0,1 Н раствором кислоты до обесцвечивания. Отмечаем расход кислоты, затем в эту же воду добавляем 2к метилоранжа, получаем желтое окрашивание. Титруем 0,1 Н раствором кислоты до перехода окраски в оранжевую, затем вычитываем расход кислоты, суммируя результаты подсчетов.

Титрирование ведется при интенсивном помешивании пробы.

(по фенолфталеину) (по метилоранжу)

Общий анализ щелочности складывается из 2-х показателей щелочности: Щ поф-ф показывали содержание гидратной щелочности, Щ по м.о – наличие карбонатной и бикорбанатной щелочности.

3)0.1 H H₂SO₄ 6)1% раствор фенолфталеина

Метод основан на титрировании воды, содержащей хлориды, раствором AgNO₃в присутствии K₂CrO₄. После того, как все ионы Cl осаждаются в виде AgCl, индикатор реагирует с избытком AgNO₃с образованием окрашиваемого в бурый цвет хромата Ag, появление которого указывает на конец реакции.

берем 100 мл воды в колбу на 250 мл, добавляем 10 капель K₂CrO₄, тируем азотнокислым серебром ( AgNO₃) до перехода окраски от желтой к грязно-бурой.

a – объем пошедшего на титрирование AgNO₃

При определении хлоридов в котловой воде, до проведения основного анализа, пробу необходимо проверить на наличие щелочной среды по фенолфталеину и кислой – по метилоранжу ( Пробу можно проводить капельным методом). Если среда щелочная, ее нейтрализуют 0,1Н раствором H₂SO₄, если кислая 0,1 Н раствором NaOH.

При определении хлоридов в котловой воде, берут 100 мл воды, добавляют 2к феноллфталеина, тирируют 0,1 Н H₂SO₄, затем добавляют 10 капель K₂CrO₄и титруют до изменения окраски от желтой до бурой.

Навеску 4,8 г переносим в мерную колбу доводим до 1 литра дистиллированной водой.

Навеску массой 10 гр переносим в мерную колбу и доводим до 100 мл дистиллированной водой.

Поправочный коэффициент AgNo₃(или титр) определяем по раствору NaCl, который содержит 1 мг Cl в 1 мл.

Для этого в 2-3 колбы на 250 мл отбираем точно по 10 мл раствора NaCl, прибавляем по 90 мл дистиллированной воды, добавляем по 5 капель 10 % раствора K₂CrO_4.и титруем раствором AgNo₃до появления грязно-бурого цвета. Для расчета принимаются совпадающие результаты титрирования.

а – расход AgNo₃, пошедшего на титрирование

10 – количество NaCl, взятого для титрироания.

Определение солесодержания в питат. воде.

Берем 250 мл воды. В 100 мл определяем щелочность, оставшиеся 150 мл пропускают через лабораторный фильтр. Первую порцию в 100 мл сбрасывают, а в двух других по 25 мл определяем кислотность. Для этого в колбы, в обе пробы добавляют по 2 капли метилоранжа и титруют 0,1 Н раствором NaOH до появления желтого окрашивания.

а – объем щелочи, пошедшего на титрирование

К _п.в– коэффициент питат. воды, рассчитывается по формуле:

Из пробы котловой воды вначале определяем щелочность. Берем 50 мл котловой воды и разбавляем 100 мл дистиллированной воды. Разбавленную пробу котловой воды пропускают через лабораторный фильтр. Первые порции сбрасывают. Затем берем 2 пробы по 25 мл, добавляем по 2 капли метилоранжа и титруем 0,1 Н раствором NaOH до перехода окраски.

а- количество NaOH, пошедшего на титрирование.

Подсчитываем солесодержание котловой воды.

Глицериновый раствор метиленового голубого

30 % водный раствор КОН (ГИДРОКСИД КАЛИЯ)

Восстановленный раствор метиленового голубого

Стандартный раствор метиленового голубого.

Проба воды должна быть отобрана таким образом, чтобы вода не соприкасалась с воздухом.

Берется колба объёмом 250 мл и ставится на дно ведерка или кувшина. На дно колбы опускаем резиновый шланг, другой конец которого одевается на пробоотборник. В этом месте не должно быть присосов воздуха.

Открываем пробоотборный кран и вода через шланг поступает в колбу вытесняя из неё воздух, постепенно заполняя ведёрко. Как только слой воды поднимется над колбой, то не вынимая колбу из воды, добавляем пипеткой раствор метиленового голубого из расчета 2 мл. на 100 мл. воды. Затем под водой закрываем колбу пробкой и после этого достаем колбу и встряхиваем.Сравниваем цвет со шкалой стандартов. Интенсивность окрашивния от бледно-зеленоватого до ярко-синего.

источник

Для технической воды существуют свои нормы и требования по качеству, которые имеют непосредственное отношение к особенностям производственного процесса. Одной из сфер применения технической воды является покрытие нужд котельных. С их помощью организуются системы отопления в жилых домах и производственных цехах, обеспечивается нормальный ход технологического процесса на отдельных производствах. При этом оборудование, устанавливаемое для выполнения столь важной миссии, весьма чувствительно к качеству потребляемой воды.

Присутствие в воде хлора, железа, повышенная жесткость, щелочность, pH, наличие кислорода, углекислоты, солесодержание — все это способно стать причиной поломок, образования наростов накипи и отложений. Это портит оборудование, снижает эффективность его работы, а в ряде случаев может стать причиной выхода оборудования из строя и дорогостоящего ремонта. Чтобы избежать негативных последствий использования жидкости ненадлежащего качества, выполняется анализ котловой воды.

Поступление в котельные установки качественного теплоносителя влияет на эффективность функционирования всей системы и позволяет обеспечить:

Безопасную работу установленного оборудования.
Достаточную теплоотдачу.
Уменьшение ремонтных и профилактических расходов.
Длительный срок работы установок.
Увеличение коэффициента сжигания топлива.

Образец протокола
лабораторного исследования

Поступающая в котлы вода влияет на ряд критериев работы установок:

Накипеобразование. Повышенная жесткость воды является фактором, вызывающим образование накипи на плоскостях теплообмена. Из-за этого будет снижаться теплоотдача, работа оборудования будет неэффективной. Приборы потребуют частой чистки и обслуживания, не исключается их перегрев. Как результат – поломка отдельных агрегатов котельных установок либо их полный выход из строя.

Появление ржавчины на оборудовании и трубах. Чрезмерное содержание в воде кислорода ускоряет процессы коррозии на металлических элементах. Низкая кислотность жидкости способствует распространению ржавчины на значительную площадь всего котла. Если в воде присутствует много щелочи, это приведет к излишнему пенообразованию, что становится причиной нарушения целостности стальных компонентов установок.

Анализ питательной воды котла может показать, что в ней присутствуют посторонние примеси, которые могут попасть в оборудование, в результате чего появляются такие проблемы, как:

Загрязнение теплообменников
Блокировка установок, отводящих конденсат
Засорение регулирующих преград.

Всех вышеназванных негативных последствий можно избежать, если предварительно провести лабораторные анализы технических вод, обратившись в компанию «Русватер». Подобная процедура выступает неотъемлемой частью химводоподготовки котельных, позволяющей наладить верный водно-химический режим котлов.

№ п/п	Вариант №1	Вариант №2	Вариант №3
1	Ph	Ph	Ph
2	Прозрачность	Прозрачность	Прозрачность
3	Жесткость общая	Жесткость общая	Жесткость общая
4	Щелочность общая	Щелочность общая	Щелочность общая
5	Щелочность по ф/ф	Щелочность по ф/ф	Щелочность по ф/ф
6	Хлориды	Хлориды	Хлориды
7	Железо общее	Железо общее	Железо общее
8	Сухой остаток	Сухой остаток	Сухой остаток
9	Растворенный кислород	Растворенный кислород	Растворенный кислород
10	Сульфаты	Нефтепродукты	Сульфаты/Нефтепродукты
11	Углекислота свободная
СРОК ВЫПОЛНЕНИЯ	3 рабочих дня
ЦЕНА	2 500 рублей	2 750 рублей	3 000/3 250 рублей
Стоимость выезда для отбора пробы	2 000 рублей в пределах КАД, 30 руб./км начиная от КАД

Паровые и водогрейные котлы не терпят чрезмерного образования пены, так как она становится причиной утечки жидкости и дает неточные данные по уровню воды, блокирует горелки и активирует аварийное оборудование. По этой причине к качеству воды для котлов предъявляются высокие требования, благодаря которым пенообразование берется под контроль именно в процессе анализа сетевой воды.

Выполнить контроль концентрации растворенных элементов можно с помощью TDS-метра. Кроме того разработан целый ряд методов, направленных на определение таких параметров котловой воды, как:

прозрачность;
щелочность;
жесткость;
содержание хлоридов, нитратов, фосфатов, растворенного кислорода, аммиака, соединений железа,
свободной углекислоты;
сухого остатка и солесодержания;
значения pH.

Качество котловой воды регламентируется следующими документами:

ГОСТ Р 55682.12-2013/ЕН 12952-12:2003 Котлы водотрубные и котельно-вспомогательное оборудование. Часть 12. Требования к качеству питательной и котельной воды
РД 24.031.120-91 Методические указания. Нормы качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов, организация водно-химического режима и химического контроля
РД 24.032.01-91. Нормы качества питательной воды и пара, организация водно-химического режима и химического контроля паровых стационарных котлов-утилизаторов и энерготехнологических котлов
СНиП II-35-76 «Котельные установки».
ГОСТ 20995-75. Котлы паровые стационарные давлением до 3,9 МПа. Показатели качества питательной воды и пара.

Жесткая вода не образует пену, однако из-за нее в котле образуется накипь. Умягчение воды решает проблему жесткости, но не справляется с образованием пены. В случае загрязнения жидкости взвешенными коллоидными частицами на воде также будет появляться пена, при этом подобные компоненты трудно поддаются фильтрации из-за малого диаметра – фильтры не могут их задержать.

Если проблема заключается в излишней пене, добавление в воду составов, снижающих ее интенсивность, будет малоэффективным, если причиной ее образования будет чрезмерная концентрация взвешенных коллоидных частиц. Для этого требуется контролировать концентрацию растворенных элементов и подобрать равновесный режим солесодержания в воде, в том числе и посредством анализа воды на жесткость в котельной. В результате пенообразование будет снижено, а установка продолжит работу в экономичном режиме.

Для поддержания надлежащего качества котловой воды изначально требуется установление исходных параметров. С этой целью проводится анализ воды для котельной, позволяющий определить отклонения от нормы. В зависимости от результатов выбирается конкретный метод водоподготовки, который приведет качество воды к нормам, указанным в инструкции завода-изготовителя, а также в нормативных документах.

Специалисты компании «Русватер» выполняют анализ промышленной воды с использованием современных систем и оборудования. Мы предлагаем полный комплекс услуг, сопутствующих правильной водоподготовке промышленного оборудования любых типов и назначения.

источник

Водоснабжение. Водоотведение. Оборудование и технологии. (ООО СТРОЙИНФОРМ, 2007 г.)

Водно-химический режим работы автономной котельной должен обеспечивать работу котлов, теплоиспользующего оборудования и трубопроводов без коррозионных повреждений и отложений накипи и шлама на внутренних поверхностях. Технологию обработки воды следует выбирать в зависимости от требований к качеству питательной и котловой воды, воды для систем теплоснабжения и горячего водоснабжения, качества исходной воды, а также количества и качества отводимых сточных вод. Нормы и правила проектирования и реконструкции котельных установок с паровыми, водогрейными и пароводогрейными котлами регламентируются действующим СНиПом II-35-76 «Котельные установки». Качество воды для систем горячего водоснабжения должно отвечать санитарным нормам, отраженным в СанПиНе 4723-88 «Санитарные правила устройства и эксплуатации систем централизованного горячего водоснабжения».

Качество питательной воды паровых котлов с давлением пара более 0,07 МПа (0,7 кг/см2) с естественной и принудительной циркуляцией следует принимать в соответствии с требованиями «Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов» Госгортехнадзора России.

Качество питательной воды с давлением пара менее 0,07 МПа (0,7 кг/см2) с естественной циркуляцией должно отвечать следующим требованиям:

общая жесткость не менее 20 мг-экв/л;
содержание растворенного кислорода не менее 50 мг/л;
прозрачность по шрифту не более 30 см;
значение pH (при 25С) 8,5-10,5;
содержание соединений железа в пересчете на Fe не менее 0,3 мг/л.

В качестве источника водоснабжения для автономных котельных следует использовать хозяйственно-питьевой водопровод. В автономных котельных с водогрейными котлами при отсутствии тепловых сетей допускается не предусматривать установку водоподготовки, если обеспечивается первоначальное и аварийное заполнение систем отопления и контуров циркуляции котлов химически обработанной водой или конденсатом.

При невозможности первоначального и аварийного заполнения систем отопления и контуров циркуляции котлов химически обработанной водой или конденсатом для защиты систем теплоснабжения и оборудования от коррозии и отложений накипи рекомендуется дозировать в циркуляционный контур ингибиторы коррозии (комплексоны).

Магнитную обработку воды для систем горячего водоснабжения следует предусматривать при соблюдении следующих условий:

общая жесткость исходной воды не более 10 мг-экв/л;
содержание железа в пересчете на Fe не более 0,3 мг/л ;
содержание кислорода не более 3 мг/л;
сумма значений содержания хлоридов и сульфатов не более 50 мг/л.

Напряженность магнитного поля в рабочем зазоре электромагнитных аппаратов не должна превышать 159.103 А/м.

В случае применения электромагнитных аппаратов необходимо предусматривать контроль напряженности магнитного поля по силе тока.

Если в исходной воде автономной котельной содержание железа в пересчете на Fe не менее 0,3 мг/л, индекс насыщения карбонатом кальция – положительный, карбонатная жесткость не менее 4,0 мг-экв/л, то обработку воды для систем горячего водоснабжения предусматривать не требуется.

117449, Россия, г. Москва, ул. Карьер, д. 2а

Время работы: пн-чт 10:00-18:00, пт 10:00-16:00
Время работы склада: пн-чт 10:00-17:00, пт 10:00-15:00

Офис-склад в Мартемьяново:
пн-чт 10:00-17:00, пт 10:00-15:00

источник

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.

Краткие теоретические сведения

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/дм 3 NaOH.

При фосфатно-нитратном режиме, если фактическое значение щелочного числа ниже 15мг/дм 3 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

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

источник

В последние годы все чаще на теплопроизводящих предприятиях используется новое, энергоэффективное и дорогостоящее оборудование, имеющее ряд неоспоримых преимуществ, однако требующее при этом внимательного и бережного отношения в ходе его эксплуатации. Речь идет, не только о крупных и давно работающих предприятиях, но и о небольших паровых и водогрейных котельных, владельцы которых не имеют возможности привлекать к их эксплуатации высококвалифицированных специалистов.

Неправильное отношение к вышеуказанным проблемам приводит к быстрому выходу из строя и даже аварийным остановкам теплоэнергетического оборудования в течение первых же лет эксплуатации.

Одной из важнейших задач, которую требуется решать для обеспечения безаварийной и экономичной эксплуатации всех аппаратов и элементов тепловой схемы энергетических установок и в первую очередь самих паровых котлов является задача правильной организации водно-химического режима работы этого оборудования. В том числе оперативного эксплуатационного химического контроля за водой и паром в котельных всех видов.

При этом рекомендуется осуществлять отбор представительных среднесуточных проб питательной и технологической воды с производством в дневную смену их анализа.

Такой периодический контроль должен давать четкое количественное представление о составе исходной воды, динамику изменений этого состава в тракте котельной системы водоподготовки во времени, качества конденсата, возвращаемого из каждого теплообменного аппарата в питательную систему котлов и качества пара, выдаваемого котлами.

Данные анализов, в том числе и среднесуточных проб, должны давать возможность правильных расчетов, основных показателей питательной и технологической воды, и, соответственно, позволять своевременно вносить необходимые коррективы в водно-химический режим работы аппаратов и элементов тепловой схемы энергетических установок и самих паровых котлов.

Кроме того, результаты анализов периодического эксплуатационного контроля позволяют отслеживать основные показатели водоподготовительной установки, такие как: удельный расход реагентов, их дозу и качество, глубину освобождения воды от отдельных загрязнителей и т.д.

Рекомендуемая периодичность химико-аналитического контроля составляет:

для паровых котлов – не реже, чем 1 раз в 4 часа;
для водогрейных котлов и тепловых сетей – не реже, чем 1 раз в сутки.

Для котельных, в которых установлены котлы типа Е-2,5-0,9 ГМН, рекомендуется организация собственной водно-химической лаборатории. Для такой лаборатории специального помещения не предусматривается. В котельных лабораторный аналитический стол должен находиться в застекленном боксе-кабине размером 6-8 м 2 .

Состав оборудования котельной

Указания по организации водной лаборатории

Котельная только с водогрейными котлами теплопроизводительностью 35 МВт (30 Гкал/ч) и более

Организуется лаборатория в соответствии с указаниями РД 24.031.120-91

Котельная только с водогрейными котлами теплопроизводительностью менее 35 МВт (30 Гкал/ч)

Организуется лаборатория в соответствии с указаниями РД 24.031.120-91

Котельная с водогрейными котлами любой теплопроизводительности, в которой установлены также паровые котлы

Организуется лаборатория первой или второй категории – в зависимости от теплопроизводительности водогрейных котлов. При этом предусматривается дополнительное оборудование, соответствующее типу и производительности паровых котлов по РТМ 24.030.24-72

источник

Проверить все составляющие питательной воды и в зависимости от характера нарушения принять меры:

при повышении жесткости — дежурному по химконтролю проверить конденсат турбин, теплообменников, воду в дренажном баке, баке нижних точек, добавочную воду с ХВО; одновременно увеличить дозировку фосфатов;
при отсутствии окраски по фенолфталеину дежурному по химконтролю необходимо срочно сообщить на ХВО, а также проверить рН котловой воды чистых отсеков; при приближении рН к 9,3 ввести в питательную воду раствор щелочи с бака в питательную воду;
при повышенном содержании кислорода дежурный по химконтролю должен замерить содержание кислорода после деаэраторов, немедленно сообщить НСС для принятия мер. Проверить качество отбора проб, качество реактивов;
при высокой щелочности дежурному по хим.контролю проверить конденсат теплообмнников, баки дренажей и нижних точек, деаэраторы, добавочную воду с ХВО.

До устранения причин нарушения качества питательной воды увеличиваются непрерывная и периодическая продувки при более частом контроле за качеством пара, а при превышении норм по содержанию общей жесткости проводится усиленное фосфатирование котловой воды.

Признаки: вспенивание, повышение уровня в барабане котла, понижение температуры перегретого пара, превышение солесодержания (щелочности питательной воды и фосфатов в котловой воде) по сообщению дежурного химконтроля.

Действия: необходимо найти источник поступления солей в котел (высокая щелочность добавочной воды с ХВО либо попадание продувочной воды из БПТС обратно в котел), увеличить непрерывную продувку, произвести периодическую продувку, понизить уровень в барабане котла, участить проведение анализов котловой воды. Регулировать температуру перегретого пара. В случае недопустимого повышения солесодержания котловой воды котел должен быть остановлен по распоряжению главного инженера станции.

Уточнить содержание аммиака в питательной воде. Если концентрация ниже 1000 мкг/дм3, увеличить дозировку триаммонийфосфата либо увеличить производительность аммиачного насоса на ХВО.

Если концентрация больше или равна 1000 мкг/дм3, проверить наличие углекислоты в турбинном конденсате и при больших ее концентрациях доложить НСС для устранения присосов.

При сообщении лаборанта химанализа дневной лаборатории водной группы о повышенном содержании соединений натрия и кремниевой кислоты произвести периодическую продувку, увеличить непрерывную продувку. При дальнейшем увеличении содержания соединений натрия и кремниевой кислоты отрегулировать нагрузку на котле. В случае недопустимого повышения соединений натрия и кремниевой кислоты котел должен быть остановлен по распоряжению главного инженера станции.

При повышении содержания натрия в перегретом паре оперативному персоналу проверить плотность пароохладителей котлов.

Действия: дежурному химконтроля проверить наличие раствора фосфата в расходных баках турбинного и котельного отделений и его концентрацию. Продуть точки отбора проб. Старшему машинисту котлов закрыть непрерывную продувку, проверить плотность арматуры на линиях непрерывной и периодической продувок, работу фосфатных насосов, положение арматуры на линии ввода фосфатов. При необходимости подключить резервный фосфатный насос или увеличить концентрацию фосфатов фосфатных баках.

Действия: Убедившись в правильности анализа, дежурный химконтроля немедленно сообщает НСС о случившемся. По распоряжению НСС по возможности отключают теплообменник.

Хлориды в питательную и котловую воду могут попасть с ХВО и с сырой водой. При попадании хлоридов с сырой водой резко увеличивается жесткость. При попадании воды с ХВО – увеличиваются хлориды, а жесткость повышается незначительно. В нормальных условиях необходимо помнить увязку хлоридов, щелочности и солесодержания в котловой воде.

При попадании поваренной соли с ХВО резко нарушается соотношение хлоридов с сухим остатком и щелочностью. Хлориды возрастают быстрее солесодержания.

Действия: Увеличить непрерывную продувку, уменьшить добавок с ХВО, найти место присоса солевого раствора и немедленно устранить присос.

Неправильная работа точек отбора искажает действительные результаты отбираемой на анализ пробы.

Присос охлаждающей воды в холодильниках точек отбора котловой и питательной воды.

В пробе котловой воды занижены фосфаты, щелочность и хлориды, а повышена жесткость. Общая щелочность характеризуется резким уменьшением гидратной щелочности (слабая окраска на фенолфталеин). В пробе питательной воды завышена щелочность, жесткость, содержание кислорода и хлоридов.

Недостаточность охлаждения пробы и засоренность в трубах.

Не отражает действительности исследуемой воды за счет увеличения концентрации (выпаривания) и при засоренности – застаивание пробы. При непрерывном отборе необходима определенная скорость истечения — 50л/час, чем и определяются требования к точкам отбора.

Действия: устранить дефект с оформлением записей в журнале соответствующих цехов: при засорении необходимо продуть точку отбора. Когда через холодильник пробу взять нельзя, то, как крайняя мера на время ремонта, пробу берут от водомерного стекла с учетом испарения; результаты анализов умножают на коэффициент 0,8.

Непригодность реактивов при проведении анализов создают неправильность ведения режима, а поэтому к чистоте реактивов предъявляются строгие требования. Погрешность может привести к самым запутанным явлениям в режиме, к примеру:

cмешивание азотной кислоты при определении хлоридов с малым количеством азотнокислой ртути приводит к завышенному содержанию хлоридов в пробе воды и усилением продувки, к перерасходу топлива.
занижение определения фосфатов в котловой воде — к излишним вводам фосфата в котел.

Грамотный подход к ведению режима исключает ошибки, не допускает нарушений режима. Поэтому при ведении режима дежурный по химконтролю должен увязывать отдельные показатели и нормы.

источник

Химическая водоочистка (ХВО) современными методами и технологиями обеспечивает долгую и успешную жизнь котельному оборудованию, выгодное использование средств, исключение постоянного технического контроля и сервиса, так как предотвращает поломки, связанные с качеством питающей воды. Основной задачей систем водоподготовки для котельных является предотвращение образования накипи и последующего развития коррозии на внутренней поверхности котлов, трубопроводов и теплообменников. Такие отложения могут стать причиной потери мощности, а развитие коррозии может привести к полной остановке работы котельной из-за закупоривания внутренней части оборудования. Водоподготовке уделяется особое внимание, поскольку качественно подготовленное тепловое оборудование является залогом бесперебойной работы котельных в течение отопительного сезона. Следует иметь в виду, что водоподготовка обладает рядом особенностей, и способы очистки и подготовки воды, разработанные для крупных электростанций, не всегда применимы в отношении промышленных котельных.

Вода является одновременно универсальным растворителем и дешёвым теплоносителем, тем не менее она же может стать причиной поломки парового или водогрейного котла. В первую очередь, риски связаны с наличием в воде различных примесей. Предотвратить и решить проблемы связанные с работой котельного оборудования возможно только при чётком понимании причин их возникновения.

Можно выделить три основные группы посторонних примесей в воде:

нерастворимые механические
корр o зионноактивные
растворённые осадк o образующие

Любой тип примесей может стать причиной выхода из строя оборудования тепловой установки, а также снижения эффективности и стабильности работы котла. Применение в тепловых системах воды, не прошедшей предварительную механическую фильтрацию, приводит к более грубым поломкам – выводу из строя циркуляционных насосов, повреждению трубопроводов, уменьшению сечения, регулирующей и запорной арматуры.

Обычно в качестве механических примесей выступают глина и песок, присутствующие практически в любой воде, а также продукты коррозии тепл o передающих поверхностей, трубопроводов и других металлических частей системы, находящихся в постоянном контакте с агрессивной водой.

Растворённые в воде примеси являются причиной серьёзных неполадок в работе энергетического оборудования:

образование н a кипных отложений;
коррозия котловой системы;
вспенивание котловой воды и выносом солей с паром.

К растворенным примесям требуется особое внимание, поскольку их присутствие в воде не так заметно, как наличие механических примесей, а последствия их воздействия могут быть весьма неприятными – от снижения энергoэффективности системы до частичного или полного её разрушения.

Карбонатные отложения, вызванные осадочным образованиями жесткой воды (накипеобразование). Процесс накипеобразования, протекающий даже в низкотемпературном теплообменном оборудовании, далеко не единственный. Так, при повышении температуры воды свыше 130°С происходит снижение растворимости сульфата кальция, а также образуется особо плотная накипь гипса.

Образ овавшиеся отложения накипи приводят к увеличению теплопотерь и снижению теплоотдачи теплообменных поверхностей, что провоцирует нагрев стенок котла, и, как следствие, уменьшение срока его службы.

Ухудшение процесса теплообмена приводит к увеличению расходов энергоносителей и увеличению затрат на эксплуатацию. Осадочные слои на нагревательных поверхностях даже незначительной толщины (0,1–0,2 мм) приводят к перегреву металла и появлению свищей, o тдулин и в некоторых случаях даже разрыву труб.
Образование накипи свидетельствует об использовании воды низкого качества в котловой системе. В этом случае велика вероятность развития коррозии металлических поверхностей, накопления продуктов окисления металлов и накипных отложений.

В котловых системах проходят два типа коррозионных процессов:

химическая коррозия;
электрохимическая коррозия (образование большого количества микрог a льванических пар на металлических поверхностях).

Электрохимическая коррозия часто появляется из-за неполного удаления из воды таких примесей, как марганец и железо. В большинстве случаев коррозия образуется в н e плотностях металлических швов и развальцованных концов теплообменных труб, в результате чего образуются кольцевые трещины. Основными стимуляторами образования коррозии являются растворённый углекислый газ и кислород.

Стоит уделить особое внимание поведению газов в котловых системах. Повышение температуры приводит к снижению растворимости газов в воде – происходит их десорбция из котловой воды. Этот процесс обуславливает высокую коррозионную активность диоксида углерода и кислорода. При нагреве и испарении воды гидрокарбонаты начинают разлагаться на диоксид углерода и карбонаты, уносимые вместе с паром, вследствие чего обеспечивается низкий pН и высокие показатели коррозионной активности конденсата. Выбирая схемы внутpикотловой обработки и химводoочистки, следует учитывать способы нейтрализации диоксида углерода и кислорода.

Еще один вид химической коррозии – хло p идная коррозия. Хлориды благодаря своей высокой растворимости присутствуют практически во всех доступных источниках водоснабжения. Хлориды вызывают разрушение пассивирующей плёнки на поверхности металла, чем провоцируют образование вторичных коррозионных процессов. Максимально допустимая концентрация хлоридов в воде котловых систем составляет 150–200 мг/л.

Результатом использования в котловой системе воды низкого качества (нестабильной, химически агрессивной) являются коррозионные и накипеоб p азовательные процессы. Эксплуатация котловых систем при использовании такой воды опасна с точки зрения техногенных рисков и экономически нецелесообразна. Гарантия производителей котельного оборудования не распространяется на случаи, связанные с использованием в котлах неочищенной и неправильно подготовленной воды.

Чаще всего в качестве источников водоснабжения котловых систем используются артезианские скважины или водопровод. Каждый вид воды имеет свои недостатки.

Основной проблемой воды являются соли магния и кальция, показывающие общую жёсткость. Контролирование качества воды котловых систем производится путём эксп p есс-тестов или лабораторных анализов.

Лабораторные анализы водогрейных систем средней мощности выполняют при каждом плановом осмотре или обслуживании, но не реже 3-х раз в год, а для промышленных проводят раз в смену. Лабораторный анализ для паровых котлов проводится раз в 72 часа, при анализе обычно берется несколько проб воды – котловая вода, вода после ХВО, конденсат. Базовый набор экспресс-тестов и карманных измерителей желательно иметь каждому специалисту по эксплуатации котлов, в то время как лабораторные анализы рекомендуется проводить в специальных лабораториях. Для проведения экспресс-тестов используют капельные экспресс-системы для выявления показателей жёсткости воды, щёлочности, содержания железа и хлоридов. Результаты анализов могут служить ориентиром для оценки качества котловой воды и повышения эффективности работы системы химводоочи c тки.

Котловые системы подразделяют на паровые и водогрейные. Для каждого типа котла предусмотрен свой набор требований к x имочищенной воде, которые напрямую зависят от температурного режима и мощности котла.

Качество воды для котловых систем устанавливается на уровне, обеспечивающем безопасную и эффективную работу котла при минимальных рисках коррозии и образования отложений. Надзорные органы осуществляют разработку официальных требований (Гoсэнергонадзор). Расход подпиточнoй воды и предъявленные требования к её качеству помогают создать оптимальный набор водоочистного оборудования и правильно подобрать химводоoчистительную схему. Особое внимание во всех нормативных документах по качеству подпитoчной воды уделяется таким показателям как содержание кислорода, pН, углекислоты. Показатели качества воды для котлов во всех нормативных документах существенно ниже требований к качеству питьевой воды.

Системы с водогрейным котлом относятся к системам закрытого типа. В таких системах не допускается изменение состава воды.

Закрытая система пополняется химически очищеной водой один раз, не требуя постоянной подпитки. Неправильное обслуживание и протечки в трубопроводах являются причиной потери воды. При правильной эксплуатации водогрейные контуры следует пополнять химочищенной водой непосредственно перед началом отопительного сезона, раз в год. Система химвoдоочистки в бытовом водогрейном котле предусматривает использование холодного и горячего водоснабжения.

Обязательным требованием к воде во всех типах котлов является отсутствие взвешенных примесей и окраски. Для отопительных установок с установленными рабочими температурами до 100°С большинство производителей используют упрощённые требования к качеству воды, ограничивающие только уровень общей жёсткости.

Для отопительных установок с допустимой температурой нагрева более 100°С рекомендуется использование умягчённой или демине p ализованной воды.

Системы подготовки воды для водогрейных котлов классифицируют по мощности и назначению котельной установки:

для бытовых котлов – водоочистка для заполнения замкнутой системы отопления, горячего и холодного водоснабжения. Очищенная вода должна соответствовать нормативам на питьевую воду и требованиям производителя котельного оборудования;
для котлов средней мощности (до 1000 кВт) – система для периодической подпитки котлового контура, как правило, с коррекцией растворённого кислорода и p Н;
для промышленных котлов – системы постоянной подпитки глубоко умягченн o й водой с обязательной коррекцией показателей рН и растворённого кислорода.

Часто для водоснабжения бытовых водогрейных котлов используется водопроводная вода с определенным набором механических примесей и повышенной жёсткостью.

Очистка воды от взвешенных примесей осуществляется в механических фильтрах ка p триджного или сетчатого типа. Выбирая механический фильтр, необходимо соблюдать условие – рейтинг фильтрации не выше 100 мкм, в ином случае увеличивается вероятность попадания примесей в питательную воду или систему химводо o чистки. Цена механических сетчатых фильтров изначально выше карт p иджных, однако эксплуатация этих фильтров дешевле, также допускается работа в автоматическом режиме.

Для коррекции жёсткости воды используют системы умягчения, основанные на применении сильнoкислотных катионитов в натриевой форме. Материалы способствуют поглощению катионов кальция и магния, обуславливающие показатели жёсткости воды, взамен образуется эквивалентное количество ионов натрия, которые препятствуют образованию нерастворимых соединений.

Схемы с умягчением будет недостаточно при использовании воды из артезианской скважины, так как такая вода обычно содержит высокие концентрации железа и марганца. Тогда применяется один из вариантов сорбционных технологий – многостадийная и одностадийная.

Подбор трёхступенчатой технологии фильтрующих материалов и оборудования начинают с подробного химического анализа воды. Полученные результаты тщательно анализируются специалистом-химиком, после чего производится подбор фильтрующих материалов для каждой стадии системы и определяется требуемая конфигурация оборудования.

Многоступенчатая технология сложна в эксплуатации, кроме того, производится раздельная регенерация различными реагентами и отмывка трех видов загрузок, которые используются в системе, что требует значительных затрат воды на собственные нужды. Для регенерации каталитических фильтров, как правило, используют раствор перманганата калия, для приобретения и сброса которого в канализацию требуется специальное разрешение.

При применении технологий комплексной очистки воды ситуация значительно упрощается. Для принятия окончательного решения необходимо знать не более четырёх показателей качества воды, которые можно определить проведя экспресс-тест, поскольку технология адаптирована ко всем формам удаляемых примесей, характерных для артезианской воды.

Использование подготовленной воды для бытовых котлов позволяет защитить не только котлы, бойлеры для нагрева воды и систему отопления, но и бытовое оборудование.

Схемы очистки воды для водогрейных котлов средней мощности (до 1000 кВт) аналогичны системам для бытовых водогрейных котлов. Подготовленная вода используется для подпитки и заполнения контура котла. Для современных котельных величина расхода воды на подпитку обычно не превышает 1,5 м 3 /час.

Для водогрейных котлов мощностью 500–1000 кВт обычно применяют реагенты внутрикотловой обработки воды. Подобный подход предполагает наличие нескольких дозировочных станций для тщательного приготовления растворов и постоянного контроля за концентрацией дозируемых веществ в котловой воде. В основе современной внут p икотловой обработки воды заключается применение комплексных реагентов, которые способствуют защите котловой системы и дозируются в сравнительно небольших количествах. При этом контроль дозир o вок заключается только в измерении показателей p Н котловой воды.

Оборудование химводоп o дготовки должно обеспечивать непрерывную подпитку водогрейного контура, а рабочий расход подготовленной воды может изменятся в широком диапазоне и определяется для каждой котельной индивидуально. В основном схема подготовки воды состоит из нескольких этапов: механической фильтрации, умягчения, или комплексной очистки на 1-ой ступени, и умягчения на 2-ой ступени, завершающихся корректировкой p Н и деаэ p ацией.

В случае промышленных водогрейных котлов допускается применение как физических методов деаэ p ации и корректировки рН (вакуумные деаэ p ат o ры), так и химических (дозирование реагентов).

В паровом котле, в отличие от водогрейного, проходит непрерывный процесс испарения воды. При этом потери пара в парогене p аторных системах неизбежны, поэтому происходит постоянное их восполнение за счёт химoчищенной воды. Примеси, поступающие в котёл вместе с хим o чищенн o й водой, постепенно накапливаются, следовательно, происходит постоянное увеличение солесодержания воды в котле. Для предотвращения пересыщения котловой воды производится замещение её части химочищенн o й водой за счёт непрерывной и периодической продувок. Таким образом, возникает необходимость пополнения контура химочищенн o й воды в объёме, необходимом для компенсации потерь пара и продувочной воды. При высоких показателях качества очищенной воды происходит снижение концентрации примесей вносимых в систему и уменьшения величины продувки, способствуя увеличению качества пара и снижения расходов энергоносителя.

К воде, используемой в системах с паровым котлом, предъявляются наиболее жёсткие требования. Принято выделять две группы требований, соответствующих котловому и питательному типам воды. При выборе схемы подготовки воды немаловажным критерием является величина непрерывной продувки котла, которая является расчетной и зависит от показателей качества химoчищенной воды, типа котла и доли возврата конденсата. Показатели непрерывной продувки котла регламентируются СНиП o м (строительные нормы и правила) на котельные установки.

Решение о выборе схемы для подготовки воды принимают в зависимости от расчетной величины продувки и минерализации исходной воды:

при низкой минерализации исходной воды используют двухстадийные системы комплексной очистки и умягчения, по аналогии со схемой водоподготовки для промышленного водогрейного котла;

в случае высокой минерализации воды необходимо применение комбинированной технологии, сюда входит стадия умягчения или комплексная очистка и обратно o см o тическая демине p ализация.

В противном случае необходимо использовать схему с двухступенчатым умягчением. Следует учитывать, что увеличение величины непрерывной продувки повышает расходы на нагрев воды, вследствие чего происходит увеличение расходов природного газа и затрат на подготовку воды. Кроме того, высокая непрерывная продувка требует больших вложений, в том числе и на компоненты парового котла. Более выгодной по сравнению с химводоподгoтовкой, с экономической точки зрения, является схема глубокого умягчения с демине p ализ a цией.

При расчетах более высокие вложения в деминеpализaцию полностью окупаются по истечении одного года. Для деминеpализaции и/или снижения щёлочности питающей воды, а также очистки воды от хлористых примесей применяются технологии обратного осмоса. В основе этих технологий лежит использование специальных мембранных элементов, позволяющих проводить разделение очищаемой воды на пе p ме a т (очищенную воду) и концентрат (воду с содержанием сконцентрированных примесей). Разделение воды происходит на полупроницаемой мембране, находящейся внутри мембранного модуля, при избыточном давлении, создаваемом насосом системы. Технология обратного осмоса является физическим без p е a гентным методом получения высокочистой воды при низких эксплуатационных расходах.

Основными задачами которой внутрикотловой обработки воды являются :

коррозийная защита котла
корректировка p Н
защита от углекислотной коррозии па p о-конденс a тного тракта
предупреждение о накипеобразовании при сбоях химводoпoдготовки

В традиционной схеме химической коррекции состава воды предусматривается использование нескольких реагентов, которые вводятся в систему в различных точках при чётко соблюдаемых объёмах дозирования и контролю за содержанием каждого компонента в системе. Доступность и низкая цена привлекает внимание к этим реагентам, но на практике выявляются существенные недостатки: сложность обеспечения полной защиты поверхностей, повышение солесодержания, использование нескольких дозировочных станций, высокий расход реагентов и необходимость в постоянном контроле и настройке.

Современный подход к вопросу водоподготовки воды для паровых котлов предполагает применение реагентов комплексного действия на основе плёнкообразующих аминов.

Такие реагенты одновременно обеспечивают:

корректировку p Н питающей, котловой воды и конденсата;
препятствие образованию осадка в системе;
образование защитной плёнки на поверхностях сборника питающей воды, линии конденсата и котла;
частичный переход в паровую фазу и защита парок o нденсатного тракта от углекислотной коррозии за счёт корректировки показателей p Н конденсата.

В состав реагента комплексного действия входят высокомолекулярные п o лиамины, нейтрализующие амины и диспергирующие полимеры. Все компоненты органического происхождения, поэтому солесодержание котловой воды не повышается.

Блокируется рост кристаллов на тепл o передающих поверхностях за счет плёнкообразующих аминов, и в результате происходит образование аморфных осадков, которым не дают прилипнуть к поверхности диспергирующие полимеры. Впоследствии происходит удаление осадка при периодической продувке.

Нейтрализующие амины работают как ингибиторы коррозии – они обеспечивают устойчивую связь углекислоты и обеспечивают безопасный уровень p Н. Образовавшаяся на поверхностях плёнка из п o ли a минов является водоотталкивающей, поэтому применение такого реагента защищает трубы, а не просто корректирует состав воды.
Только комплексный подход к химвод o очистке, начиная от механической фильтрации и заканчивая внут p икотловой обработкой воды, позволяет достигать положительных результатов.

Качество воды напрямую определяет состояние и длительность использования тепловых систем, а значит, требует особого внимания при обслуживании и проектировании котельных. Правильный выбор системы химводо o чистки гарантирует отсутствие технических проблем с котлом и экономичное использование средств.

источник

Рекомендуемая периодичность химико-аналитического контроля составляет:

для паровых котлов – не реже, чем 1 раз в 4 часа;
для водогрейных котлов и тепловых сетей – не реже, чем 1 раз в сутки.

Состав оборудования котельной

Указания по организации водной лаборатории

Котельная только с водогрейными котлами теплопроизводительностью 35 МВт (30 Гкал/ч) и более

Организуется лаборатория в соответствии с указаниями РД 24.031.120-91

Котельная только с водогрейными котлами теплопроизводительностью менее 35 МВт (30 Гкал/ч)

Организуется лаборатория в соответствии с указаниями РД 24.031.120-91

Котельная с водогрейными котлами любой теплопроизводительности, в которой установлены также паровые котлы

источник

Методические указания нормы качества питательной воды и пара, организация водно-химического режима и химического контроля паровых стационарных котлов-утилизаторов и энерготехнологических котлов рд 24. 032. 01-91

Название	Методические указания нормы качества питательной воды и пара, организация водно-химического режима и химического контроля паровых стационарных котлов-утилизаторов и энерготехнологических котлов рд 24. 032. 01-91
страница	5/7
Тип	Методические указания

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Методические указания

4. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ХЛОРИДОВ
4.1. При связывании хлор-ионов азотнокислым серебром образуется хлористое серебро (белый осадок). Первые избыточные капли реактива в присутствии хромовокислого калия в нейтральной (по фенолфталеину) среде образуют дополнительный осадок хромовокислого серебра бурого цвета.

4.2. Для аналитического определения содержания хлоридов необходимы следующие реактивы:

0,0282 н. раствор азотнокислого серебра (хранить в коричневой склянке);

децинормальный раствор серной кислоты;

10%-ный раствор хромовокислого калия;

1%-ный спиртовой раствор фенолфталеина.

4.3. В процессе аналитического определения содержания хлоридов необходимо соблюдать указанную ниже последовательность операций.

Отбирают пробу воды в зависимости от предполагаемого содержания хлоридов в объеме, указанном в табл.3. Рекомендуемый объем пробы для анализа также указан в табл.3.
Таблица 3

Предполагаемое содержание хлоридов, мг/кг	Объем пробы, мл	Коэффициент для пересчета объема в литры k
До 2	500	1
2-10	250	4
10-50	100	10
50-100	50	20
Св. 100	25	40

Пробу помещают в коническую колбу, прибавляют две капли фенолфталеина и нейтрализуют серной кислотой до исчезновения розовой окраски. Затем добавляют 1 мл раствора хромовокислого калия и титруют из бюретки азотнокислым серебром до появления устойчивой бурой окраски. При объеме пробы 100 мл количество миллилитров азотнокислого серебра* после вычитания поправки на окраску, принимаемой равной 0,2 мл, и умножения на 10 соответствует содержанию хлоридов в миллиграммах на килограмм. При ином объеме пробы результат расчета умножают на корректирующий коэффициент k, приведенный в табл.3.

* 1 мл раствора азотнокислого серебра оттитровывает 1 мг хлор-иона.
4.4. При большом количестве определений в лаборатории должен быть сосуд для сбора оттитрованных проб и регенерации серебра.

4.5. Допускается применение меркуриметрического метода определения хлоридов при условии соблюдения правил техники безопасности для работы с ртутными соединениями, а также дифенилкарбозидного метода.
5. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУХОГО ОСТАТКА (СОЛЕСОДЕРЖАНИЯ)
5.1. Сухой остаток (солесодержание) питательной и котловой воды определяют весовым методом — путем выпаривания определенного объема профильтрованной пробы воды в предварительно взвешенной фарфоровой чашке и высушивания остатка при температуре 120 °С до постоянной массы.

Для установок с прямоточной схемой водоподготовки натрий-катионитным методом двухступенчатого умягчения прямое определение солесодержания питательной и котловой воды может быть заменено косвенным определением его по общей щелочности воды. Зависимость солесодержания котловой воды от щелочности S = f (Щ) может быть установлена как расчетным путем (по анализу исходной воды), так и путем ряда весовых анализов и определения общей щелочности котловой воды.

Определение сухого остатка котловой воды с содержанием хлоридов в исходной воде более 5 мг/кг может достаточно точно производиться косвенно по концентрации хлор-иона. Зависимость солесодержания от концентрации хлор-иона S = f (Cl — ) устанавливается экспериментально — на основании анализов котловой воды с параллельным определением сухого остатка и концентрации хлоридов.

При весовом методе для определения солесодержания требуется значительное время; этот метод следует применять для контроля при градуировке солемеров, принцип действия которых основан на измерении удельной электрической проводимости раствора.

5.2. По удельной электрической проводимости раствора можно приближенно определить концентрацию ионодисперсных загрязнителей. Эквивалентные электропроводимости большинства ионов имеют достаточно близкие значения. Исключением являются ионы H + и OH — , поэтому сильнощелочные воды перед электрометрическим определением должны быть нейтрализованы до значения рН=68.

Для электрометрического определения могут использоваться различные кондуктометрические солемеры, как выпускаемые промышленностью серийно, например лабораторный кондуктометр ЛК-563 с диапазоном измерений от 0 до 1000 мкСм/см (0-500 мг/кг), так и выпускаемые малосерийно:

электронный переносной автоматический кондуктометр типа ЭКА с цифровой индикацией удельной электропроводимости (тип ЭКА-1), обеспечивающий непрерывную фиксацию результатов измерений и их автоматическую термокомпенсацию и имеющий диапазон измерений от 0,05 мкСм/см до 10000 мкСм/см с пятью поддиапазонами (прибор разработан НПО ЦКТИ и МНПО «Кварц»);

переносной кондуктометр ПК-67 с диапазоном измерений от 0 до 10 и от 5 до 500 мкСм/см (от 0 до 5 и от 2,5 до 250 мг/кг), разработанный центральной лабораторией и экспериментальными мастерскими (ЦЛЭМ) Тулэнерго.

Наиболее дешевым и доступным (однако значительно менее точным) является лабораторный солемер конструкции Центрэнергочермета, в котором в качестве измерительного прибора используется переносной мегомметр типа М-1101М, М-1102/1, МС-05 или мегомметр с питанием от электросети, например типа М-503М. Возможный вариант исполнения первичного преобразователя (датчика) солемера представлен на чертеже.
Датчик солемера

1 — резиновые трубки; 2 — шкала подвижного электрода; 3 — выход пробы; 4 — колено;

5, 15 — верхняя и нижняя головки из оргстекла; 6 — ртутный термометр; 7, 17 — подвижный и неподвижный электроды из нихромовой проволоки d = 0,51,0 мм; 8 — вход пробы; 9 — воронка; 10 — скоба; 11 — подводящая стеклянная трубка; 12 — панель 100х350 мм; 13 — стеклянная трубка датчика; 14 — резиновая пробка; 16 — болт М5; 18 — зажим пружинный
Датчик состоит из панели, выполненной из органического стекла, эбонита или дерева, на которой укреплены: стеклянная трубка датчика, воронка для ввода пробы, две головки из органического стекла, термометр, стеклянные трубки для подвода и отвода пробы, шкала подвижного электрода. Элементы датчика соединяются резиновой трубкой и резиновыми пробками. Электроды солемера изготовлены из нихромовой проволоки диаметром 0,5-1,0 мм. Электроды, вставленные в оба конца стеклянной трубки датчика, при помощи небольших (около 1 м) отрезков провода в резиновой или хлорвиниловой изоляции присоединяются к клеммам мегомметра. Концы электродов изгибают в виде спирали, плоскость которой перпендикулярна оси датчика.

Для датчика солемера питательной воды и пара может быть использована химическая бюретка емкостью 25 мл с внутренним диаметром примерно 12 мм.

Расстояние между электродами солемера зависит от температуры, при которой производят измерения, и должно соответствовать величинам, указанным в табл.4.
Таблица 4

Температура, °С	18	20	25	30	35	40	45	50
Расстояние между электродами L, мм	86	90	100	110	120	129	140	149

Солемер с мегомметром предварительно градуируют, т.е. определяют, какому солесодержанию в миллиграммах на килограмм соответствует показание по шкале мегомметра в мегаомах.

Для котловой воды следует использовать стеклянную трубку с меньшим диаметром, равным 4 мм. Общая длина трубки 200-250 мм.

Соответствие показаний мегомметра солесодержанию измеряемой жидкости устанавливается для конденсата пара расчетным путем, а для питательной и котловой воды — по ряду их проб с различным солесодержанием, определенным весовым методом. Периодически (не реже одного раза в месяц) градуировку солемера проверяют по сухим остаткам данного типа воды, определенным весовым методом.

5.3. Градуировку солемера для конденсата пара производят расчетным путем. Солесодержание пробы в расчете на NaCI вычисляют по формуле

где L — расстояние между электродами, см;

R — сопротивление, измеренное мегомметром, МОм;

f — площадь токопроводящего сечения подвижного преобразователя (датчика) солемера;

_NaCl — удельная электрическая проводимость раствора, содержащего 1 мг/кг NaCl, при определенной температуре.

Значения _NaCl при различных температурах приведены в табл.5.
Таблица 5

Температура, °С	18	20	25	30	35	40	45	50
_NaCl, мкСм/см	1,85	1,94	2,15	2,36	2,57	2,78	3,0	3,21

Для датчика с расстоянием между электродами L=10 см (по табл.4 соответствует температуре 25 °С) и площадью f=1,13 см 2 расчетная формула может быть упрощена:

Числитель формулы в зависимости от температуры имеет значения, приведенные в табл.6. По результатам расчетов строят градуировочные кривые для различных температур.
Таблица 6

Температура, °С	18	20	25	30	35	40	45	50
Значение числителя	4,78	4,56	4,12	3,75	3,44	3,18	2,95	2,76

Величину солесодержания откладывают по оси ординат, а величину сопротивления — по оси абсцисс.

Вместо градуировочных кривых можно пользоваться универсальной таблицей* (табл.7).

* Разработана Укрэнергочерметом.
Таблица 7

Показания мегомметра М-1101, МОм	Температура пробы (°С) в пределах
	18-20	21-23	24-26	27-29	30-32	33-35	36-38	39-41	42-44	45-47	48-50-
	Солесодержание конденсата, мг/кг
2,00	2,60	2,50	2,30	2,20	2,10	2,00	1,90	1,80	1,70	1,60	1,50
2,25	2,30	2,20	2,10	1,90	1,80	1,70	1,60	1,60	1,50	1,40	1,40
2,50	2,10	2,00	1,90	1,70	1,60	1,60	1,50	1,40	1,30	1,30	1,20
2,75	1,90	1,80	1,70	1,60	1,50	1,40	1,30	1,30	1,20	1,20	1,10
3,00	1,70	1,60	1,50	1,40	1,30	1,20	1,10	1,10	1,10	1,10	1,00
3,25	1,60	1,50	1,40	1,30	1,30	1,20	1,10	1,10	1,00	0,96	0,92
3,50	1,50	1,40	1,30	1,20	1,20	1,10	1,00	1,00	0,91	0,90	0,86
3,75	1,40	1,30	1,20	1,20	1,10	1,00	0,98	0,93	0,88	0,84	0,80
4,00	1,30	1,20	1,20	1,10	1,00	0,97	0,91	0,87	0,82	0,78	0,75
4,25	1,20	1,20	1,10	1,00	0,96	0,91	0,86	0,82	0,78	0,74	0,70
4,50	1,20	1,10	1,00	0,96	0,91	0,86	0,81	0,77	0,73	0,70	0,66
4,75	1,10	1,00	0,97	0,91	0,86	0,81	0,77	0,73	0,69	0,66	0,63
5,0	1,00	0,98	0,97	0,87	0,82	0,77	0,73	0,69	0,66	0,62	0,59
5,5	0,95	0,89	0,84	0,79	0,74	0,70	0,66	0,63	0,60	0,57	0,54
6,0	0,87	0,82	0,77	0,72	0,68	0,64	0,61	0,58	0,55	0,52	0,49
7,0	0,75	0,70	0,66	0,62	0,58	0,55	0,52	0,49	0,47	0,44	0,42
7,5	0,70	0,65	0,61	0,58	0,54	0,51	0,48	0,46	0,43	0,42	0,39
8,0	0,65	0,61	0,58	0,54	0,51	0,48	0,45	0,43	0,41	0,39	0,35
8,5	0,61	0,58	0,54	0,51	0,48	0,45	0,43	0,40	0,38	0,36	0,34
9,0	0,58	0,54	0,51	0,48	0,45	0,42	0,40	0,38	0,36	0,34	0,32
9,5	0,55	0,51	0,48	0,45	0,43	0,40	0,38	0,36	0,34	0,32	0,30
10,0	0,52	0,49	0,46	0,43	0,40	0,38	0,36	0,34	0,32	0,31	0,29
11,0	0,47	0,44	0,42	0,39	0,37	0,35	0,33	0,31	0,29	0,28	0,26
12,0	0,43	0,40	0,38	0,36	0,34	0,32	0,30	0,28	0,27	0,26	0,24
13,0	0,40	0,37	0,35	0,33	0,31	0,29	0,27	0,26	0,25	0,24	0,22
14,0	0,37	0,35	0,32	0,30	0,28	0,27	0,25	0,24	0,23	0,21	0,20
15,0	0,34	0,32	0,30	0,28	0,27	0,25	0,24	0,22	0,21	0,20	0,19
16,0	0,32	0,30	0,28	0,27	0,25	0,24	0,22	0,21	0,20	0,18	0,17
17,0	0,30	0,28	0,27	0,25	0,23	0,22	0,21	0,20	0,19	0,17	0,16
18,0	0,29	0,27	0,25	0,23	0,22	0,21	0,20	0,19	0,18	0,16	0,15
19,0	0,27	0,25	0,24	0,22	0,21	0,20	0,19	0,18	0,17	0,15	0,14
20,0	0,26	0,24	0,23	0,21	0,20	0,19	0,18	0,17	0,16	0,15	0,14

Примечание. Расстояние между электродами в датчике L (см) должно быть установлено по соотношению L = 10f, где f — площадь токопроводящего сечения датчика, см 2 . Кратность упаривания пробы конденсата пара должна быть в пределах от 3 до 5 (оптимальная — 4), ее необходимо учитывать при определении фактического солесодержания пробы.
5.4. Градуировку солемера для котловой воды производят по стандартным растворам, приготовленным из котловой воды с максимальным солесодержанием.

Котловую воду отбирают из котла, когда солесодержание ее наиболее высокое (по хлоридам или щелочности). Объем исходной воды должен быть от 5 до 8 л. Для увеличения солесодержания котловой воды при необходимости ее дополнительно упаривают в лаборатории.

В исходной пробе котловой воды определяют сухой остаток, щелочность по фенолфталеину и метилоранжу.

Из исходной котловой воды с известным сухим остатком готовят контрольные растворы путем соответствующего разбавления ее чистым конденсатом. Контрольные растворы готовят с сухим остатком 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000 мг/кг в зависимости от необходимого диапазона измерений. Пробы котловой воды перед заливкой их в датчик должны быть нейтрализованы по фенолфталеину 0,5%-ным раствором соляной кислоты.

По результатам анализа строят график, где по оси ординат откладывают солесодержание, а по оси абсцисс — показания мегомметра.

Сопротивление датчика следует определять при одной и той же температуре контрольных растворов (25 °С). Допускается для температурной компенсации изменять расстояние L между электродами вручную в соответствии с рекомендациями табл.4.

5.5. Градуировку солемера для питательной воды производят по стандартным растворам, приготовленным из исходной химически очищенной воды с известным солесодержанием, определенным весовым методом.

Стандартные растворы готовят с солесодержанием 30, 50, 70, 100, 150, 200, 250, 300 мг/кг в зависимости от необходимого диапазона измерения солесодержания. Условия градуировки такие же, как и при градуировке солемеров для котловой воды.

5.6. Указания по работе с лабораторными солемерами.

Перед определением солесодержания котловой воды ее предварительно нейтрализуют 0,5%-ным раствором соляной кислоты по фенолфталеину.

Датчик устанавливают на расстоянии не более 1 м от мегомметра и присоединяют к нему проводами в резиновой или хлорвиниловой изоляции.

Исправность прибора проверяют следующим образом:

вращают рукоятку мегомметра при разомкнутых клеммах, при этом стрелка мегомметра должна устанавливаться на знаке шкалы ;

замыкают клеммы накоротко куском медной проволоки, стрелка при вращении рукоятки устанавливается на нулевом значении шкалы;

присоединяют мегомметр к датчику, не заполненному водой, и проверяют схему на отсутствие заземления; стрелка при вращении рукоятки должна устанавливаться на знаке шкалы .

5.7. В процессе определения солесодержания необходимо промыть датчик конденсатом и испытуемой водой, затем наполнить его анализируемой водой, измерить ее температуру, подключить датчик к мегомметру и вращать его ручку со скоростью не менее 1,5-2 об/с в течение 2-3 с.

По показаниям шкалы мегомметра строят градуировочный график для определения солесодержания пробы в миллиграммах на килограмм. Солесодержание конденсата пара определяют после предварительной дегазации пробы. Для этого пробу конденсата упаривают в четыре раза в плоскодонной колбе из химически стойкого стекла. Колба должна быть предварительно обработана кислотой. После окончания упаривания колбу охлаждают до 25-30 °С, предварительно закрыв пробкой или фильтровальной бумагой для предохранения от попадания в пробу пыли и газов из воздуха.

Разделив величину солесодержания упаренной пробы на кратность упаривания, находят условное солесодержание воды.

источник