Основные требования к качеству подпиточной воды тепловых сетей

В природной и водопроводной воде обычно содержатся различные газы, соли, 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 с-мах ТС 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 и санитарно-гигиеническим требованиям.

С технических позиций качество подпиточной воды должно быть таким, чтобы не происходили процессы коррозии металла и накипеобразования на поверхности.

Допустимая с технико-экономических позиций степень очистки воды зависит от условий: чем выше темп-ра и давление, 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 положительные функции – предохранять металл от коррозии.

Отложение солей в виде накипи на поверхностях и образование шлама в воде при существующем уровне температур в тепловых сетях происходит в основном вследствие разложения двууглекислых солей кальция и магния по уравнениям:

; (1)

. (2)

и выпадают в виде осадков и отлагаются на поверхностях в виде твердых корок – накипи.

По содержанию солей кальция и магния в воде характеризуется жесткость воды, которая подразделяется на карбонатную (временную), некарбонатную (постоянную) и общую (суммарную).

Карбонатная (временная) жесткость определяется по содержанию в воде легко разлагающихся при нагревании солей кальция и магния и

Некарбонатная (постоянная) жесткость определяется по содержанию других солей кальция и магния, которые трудно растворяются в воде.

Общая (суммарная) жесткость определяется по суммарному содержанию всех солей кальция и магния в воде.

Жесткость воды измеряется в мг-экв/кг или мг-экв/л, которые характеризуют массовое содержание, мг катионов кальция и магния в 1 кг или 1 л воды.

Коррозия стальных трубопроводов и оборудования в тепловых сетях вызывается в основном растворенными в воде газами: и , а также солями серной и соляной кислот.

Кислород, содержащийся в воде, при контакте с металлом соединяется с ним, вследствие чего корродируются стальные трубы. Чем выше концентрация кислорода в воде, тем больше коррозия металла.

Агрессивные качества воды, зависящие от содержания в ней , оцениваются индексом насыщения воды карбонатом кальция, который определяется по уравнению ,

где – фактическая величина показателя концентрации ионов водорода в воде; – значение в состоянии равновесного насыщения воды карбонатом кальция.

Если < , т. е. I < 0, то содержание в воде избыточно. Это препятствует протеканию реакций по уравнениям (1) и (2), т. е. образованию на поверхности труб защитной карбонатной пленки. Вода имеет непосредственный контакт с металлом, что ведет к усиленной коррозии. Вода - коррозионно-агрессивная.

Если > , т. е. I > 0, то содержание в воде меньше равновесной концентрации. Это способствует разложению и и образованию на поверхности труб слоя накипи, защищающей от коррозии. Вода-коррозионно-неагрессивная.

Хлориды и сульфаты, также вызывают коррозию металла. Кроме того, они разрушают карбонатную пленку на поверхности труб, что интенсифицирует процессы кислородной и углекислотной коррозии. Например, при наличии в воде происходит разрушение пленки по уравнению:

Наряду с техническими требованиями подпиточная вода тепловых сетей должна удовлетворять сан-гиг-м требованиям: в ней не должны присутствовать вредные для здоровья человека примеси, а в системах с непосредственным водоразбором показатели еe должны соответствовать показателям питьевой воды.

Не разрешается применение дистиллированной (лишенной солей) воды, так как она нарушает пищеварение и деятельность желез внутренней секреции. Строго регламентируется и предельно допустимое содержание в питьевой воде различных токсических веществ и добавок, применяемых для очистки и осветления воды.