Методика проведения лабораторных опытов по определению количества отложений на внутренней поверхности образцов труб

Подготовка контрольных образцов

Контрольные образцы (полукольца) с очищенной наружной поверхностью протирают для обезжиривания поверхности спиртом или бензином, высушивают в сушильном шкафу при температуре 105-110°С, охлаждают в эксикаторе с прокаленным хлористым кальцием и взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,001 г. После взвешивания до начала исследования образцы хранят в эксикаторе.

Проведение катодного травления образцов

Взвешенный образец помещают в электролитическую ячейку и с помощью концентрических меток на основании ячейки располагают его таким образом, чтобы анод находился в центре полукольца. Фиксируют образец пружинным зажимом. Центральное положение анода по отношению к образцу обеспечивает равномерность очистки и постоянство силы тока на всей его поверхности.

Ячейку с образцом помещают в стеклянный стакан вместимостью 0,8 – 1 дм³. В случае обнаружения медно-красного налета на внутренней поверхности образца заливают в стакан аммиачный раствор персульфата аммония на 5 мм ниже верхней кромки образца. Через 10-20 минут раствор сливают. Если раствор приобрел яркую синюю окраску, повторяют обработку свежей порцией раствора.

Подогретый до 60-70°С раствор серной кислоты с ингибитором заливают в стакан с электролитической ячейкой на 5 мм ниже верхней кромки образца. Надевают на край образца зажим типа «крокодил», подсоединенный к отрицательному полюсу источника тока (зажим не должен соприкасаться с раствором электролита).

Включают блок питания в сеть и устанавливают величину тока по показаниям амперметра. Травление образцов продолжают 30-60 минут. После окончания обработки выключают ток, вынимают электролитическую ячейку из стакана и извлекают образец. Стенки образца обмывают дистиллированной водой, собирая слив в стакан. Если отложения отделились от поверхности металла не полностью, можно потереть их стеклянной палочкой с резиновым наконечником и повторить обработку в том же электролите.

Очищенный образец помещают на 5-10 минут в стакан с аммиачным раствором нитрита натрия, затем высушивают в сушильном шкафу при температуре 80-100°С, охлаждают и взвешивают.

Моющие растворы и промывочные воды могут быть использованы для определения состава отложений после упаривания и высушивания.

Обработка результатов

Загрязненность внутренней поверхности в граммах на квадратный метр рассчитывают по уменьшению массы образца после катодного травления:

,

где m₁-масса образца до обработки, г; m₂- масса образца после обработки, г; S-площадь внутренней (очищаемой) поверхности образца, см².

В таблице 5 приведены предельно допустимые значения загрязненности обогреваемой стороны внутренней поверхности экранных труб, превышение которых может вызвать повреждение металла. Сравнивая результаты определения загрязненности с данными таблицы, устанавливают необходимость проведения химической очистки котла.

Таблица 5

Поскольку химические очистки рекомендуется производить в период капитальных ремонтов, то есть не чаще одного раза в три года, то по таблице можно определить допустимый ежегодный прирост загрязенности экранных труб для каждого типа котла. Так, среднегодовой прирост количества отложений в экранах барабанных котлов давлением 10-14 МПа, работающих на жидком топливе, не должен превышать 100-120 г/м² в год. Этими данными следует руководствоваться при оценке водно-химического режима.