Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность
в Яndex
Главная >> Библиотека технических статей >> Экономия тепловой энергии >> >>

Анонсы

17.11.17 Заседание Рабочей группы по синхронизации отраслевого и коммунального законодательства по вопросам начислений за ресурсы и коммунальные услуги подробнее >>>

13.11.17 Шорт-лист Премии WinAwards Russia/«Оконная компания года-2017»! подробнее >>>

13.11.17 Инновационные технологии обсудят на панельной дискуссии конгресса в Санкт-Петербурге подробнее >>>

Все анонсы портала

Новое на портале

13.11.17 Юбилейный 50-й выпуск журнала "ЭНЕРГОСОВЕТ" посвящен конференции "Теплоснабжение-2017. Функционирование в новых условиях" подробнее >>>

07.11.17 Страна поставлена "на счётчик" // видео подробнее >>>

02.11.17 Энергоэффективный капремонт: миф или реальность? // интервью подробнее >>>

20.10.17 На заседании в Правительстве РФ обсудили энергосбережение и повышение энергетической эффективности подробнее >>>

Все новости портала

Еще по теме Экономия тепловой энергии

Cтраницы: 1 | 2 | 3 | 4 | следующая >>

Сравнительные испытания фосфонатоцинкатных ингибиторов солеотложений и коррозии


Ф. Ф. Чаусов, канд. хим. Наук Удмуртский государственный университет


Ещё недавно применение ингибиторов солеотложений и коррозии было новым способом водоподготовки, и разработчикам этих технологий требовалось убеждать теплотехников в целесообразности их применения [1 — 6]. В настоящее время обработка воды тепловых сетей ингибиторами широко распространена, и многие предприятия-производители предлагают свои препараты, введение которых в воду должно защитить оборудование от коррозии и накипеобразования. Перед каждым специалистом, задумывающимся о долговечной и безаварийной эксплуатации теплотехнических установок, встаёт вопрос: одинаково ли эффективны различные препараты, а если нет, то какому следует отдать предпочтение?

Широкое применение в качестве ингибиторов солеотложений получили оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ) CH3C(OH)(PO3H2)2, нитрилотриметилфосфоновая кислота (НТФ) N(CH2PO3H2)3, а также их натриевые, калиевые и аммонийные соли. Наибольшей эффективностью в качестве ингибиторов коррозии обладают комплексы указанных кислот с цинком. Высокая эффективность фосфонатоцинкатных ингибиторов коррозии отмечена ещё Кузнецовым и др. [7 — 9] и подтверждена специалистами ВТИ [10]. Составы композиций указанных кислот с цинком и способы их получения изобретены А. П. Ковальчуком с соавторами и защищены патентами [11, 12].

В настоящее время в России фосфонатоцинкатные ингибиторы коррозии выпускаются целым рядом предприятий. Ведущим предприятием по выпуску цинковых комплексов органофосфоновых кислот и внедрению фосфонатной обработки воды является ООО «Экоэнерго» (г. Ростов-на-Дону). Этим предприятием выпускаются ингибиторы солеотложений и коррозии ОПТИОН-313 (OPTION-313) и ЭКТОСКЕЙЛ-450 (EKTOSCALE-450), действующим началом которых являются, соответственно, оксиэтилидендифосфонатоцинкат и нитрилотриметилфосфонатоцинкат натрия. Отметим, что каждый из этих препаратов выпускается как в виде водного раствора, так и в виде порошка, содержащего 92 — 97% основного вещества. Крупнейший производитель органофосфоновых кислот — ОАО «Химпром» (г. Новочебоксарск) выпускает препарат «АФОН 230-23А», представляющий собой, в основном, водный раствор оксиэтилидендифосфонатоцинката натрия. Кроме этого, водные растворы оксиэтилидендифосфонатоцинката натрия в качестве ингибиторов солеотложений и коррозии производят ООО НПФ «Траверс» (г. Москва) и ВОАО «Химпром» (г. Волгоград). Основные показатели качества выпускаемых в РФ фосфонатоцинкатных ингибиторов приведены в табл. 1. Помимо показателей качества товарных препаратов, в табл. 1 приведены также свойства химически индивидуальных комплексов ОЭДФ и НТФ с цинком.

Различные производители используют различные технологические процессы получения ингибиторов. Поэтому препараты различных производителей отличаются друг от друга формой выпуска (водный раствор или порошок), химическим составом и, следовательно, эксплуатационными качествами. Информация, распространяемая различными производителями о своих продуктах, не всегда объективна и достоверна. Тому есть две причины. Во-первых, конкуренция заставляет производителей распространять о своих продуктах информацию рекламного характера. Во-вторых, нормативная документация различных предприятий-производителей может предусматривать отличные друг от друга условия испытаний. В результате фактические показатели эффективности применения конкретного ингибитора в конкретных условиях часто отличаются от заявляемых. Из-за этого у потребителей складывается отрицательное мнение об эффективности всех ингибиторов коррозии и солеотложений.

Достоверные сведения об эффективности ингибиторов коррозии и солеотложений, выпускаемых различными предприятиями, можно получить только путём сравнительных испытаний эффективности этих препаратов в сопоставимых условиях при контроле воспроизводимости экспериментальных данных. В данной работе были испытаны в лабораторных условиях пять ингибиторов коррозии и солеотложений, в которых основным действующим веществом являются комплексы ОЭДФ или НТФ с цинком.

Из табл. 1 можно видеть, что из всех выпускаемых ингибиторов по своему стехиометрическому составу наиболее близки к химически индивидуальным веществам препараты ОПТИОН-313 и ЭКТОСКЕЙЛ-450. Испытание указанных препаратов представляло наибольший интерес, так как позволяло оценить ингибирующие свойства практически индивидуальных комплексов, свободных от примесей. Для исследования были взяты препараты в виде порошков (товарные марки ОПТИОН-313-2 и ЭКТОСКЕЙЛ-450-2), как наиболее чистые вещества. Все остальные препараты, взятые для испытаний, представляли собой водные растворы. Образец препарата Zn-ОЭДФ, выпускаемого ООО НПФ «Траверс», имеет вид прозрачной жидкости желтоватого цвета без запаха, сладко-солёной на вкус. При отстаивании и фильтровании образца препарата образования какого-либо осадка не замечено. Цинковый комплекс ОЭДФ производства ВОАО «Химпром» (г. Волгоград) — слегка мутноватой жидкости зеленовато-жёлтого цвета со слабым запахом, солоноватого вкуса. При фильтровании препарата на фильтре осталось незначительное количество желтоватого осадка. Препарат АФОН 230-23А, отобранный на котельной из заводской упаковки, имеет вид мутной жидкости жёлто-зелёного цвета со слабым запахом, сладкой на вкус. При отборе пробы отмечено наличие на дне заводской упаковки слоя осадка белого цвета толщиной около 1 см, что может свидетельствовать о частичном разложении продукта во время транспортирования и хранения. При фильтровании образца на фильтре остался обильный желтовато-белый хлопьевидный осадок.

Для проведения испытаний в стандартных условиях были приготовлены два раствора, моделирующих различные распространённые типы природных вод. Составы растворов в соответствии с ГОСТ 9.502-82 приведены в табл. 2. Раствор №1 моделирует мягкую умеренно коррозионную воду поверхностных источников, а раствор №2 — жёсткую коррозионную артезианскую воду.

Опыты проводили при различных концентрациях каждого из ингибиторов и при различных температурах в каждом из двух модельных растворов (табл. 3). В испытаниях при температуре 75ºС моделировали поведение ингибиторов в системах горячего водоснабжения. В связи с этим были выбраны два значения концентрации: равное предельно допустимой концентрации (ПДК) данного ингибитора в питьевой воде и 3 мг/дм3, приблизительно равное половине ПДК для большинства ингибиторов. В испытаниях при 150ºС моделировали режимы систем теплоснабжения. Поэтому для проведения опытов при температуре 1500С в модельном растворе №2 была выбрана иная шкала концентраций ингибиторов, нежели в остальных экспериментах. Это объясняется тем, что данный температурный и концентрационный режим характерен для закрытых тепловых сетей с подпиткой жёсткой водой из артезианских источников. Для таких тепловых сетей значение ПДК ингибитора не имеет существенного значения, кроме того, дозировка ингибитора в воду с высокой жёсткостью при высокой температуре должна быть значительно больше, чем в иных условиях, чтобы можно было достоверно наблюдать и количественно регистрировать эффект ингибирования.

Для проведения коррозионных испытаний в водных средах при повышенных температурах, в условиях, максимально приближенных к условиям работы тепловых сетей, разработана конструкция герметизированной высокотемпературной коррозионной автоклавной ячейки, способной длительно выдерживать внутреннее давление без утечки исследуемой среды. Конструкция автоклавной ячейки схематически показана на рис. 1. За основу при конструировании автоклавной ячейки принята конструкция испытательных сборок для оценки интенсивности внутренней коррозии в тепловых сетях по РД 153-34.1-17.465-00. В оригинальном варианте, предложенном специалистами ОАО «Всероссийский теплотехнический институт» [13], герметизация соединения достигается соединением фланцев, между которыми располагается прокладка из эластичного материала (предпочтительно, паронита). Однако опыт эксплуатации фланцевых соединений показывает, что при продолжительной эксплуатации в условиях повышенной температуры паронит утрачивает эластичность и при повторной сборке-разборке ячейки не обеспечивает герметичности. Поэтому для повышения герметичности ячейки и предотвращения утечки среды в процессе испытаний при конструировании выбрана обтюраторная схема уплотнения ячейки.

Для обеспечения химической стойкости и долговечности автоклавных ячеек, а также для предотвращения загрязнения экспериментальных сред продуктами химического взаимодействия с материалом ячеек, все детали ячеек, контактирующие с коррозионной средой, были изготовлены из нержавеющей стали аустенитного класса марки 12Х18Н10Т. Корпуса ячеек были изготовлены путём полуавтоматической электродуговой сварки в среде защитных газов (аргона). После сварки ячейки были подвергнуты дефектоскопии сварных швов методом просвечивания. Массивные детали (фланец корпуса и крышка), не имеющие контакта с коррозионной средой, были изготовлены из качественной углеродистой стали марки 20. Внешний вид автоклавной ячейки, изготовленной по представленной схеме и чертежам, показан на рис. 2.

Для коррозионных испытаний были изготовлены образцы из горячекатаной листовой стали марки ВСт.3сп по ГОСТ 380-94, ГОСТ 19903-74. Химический состав стали для изготовления образцов приведён в табл. 4. Образцы представляют собой стальные круглые пластины толщиной 2 — 3 мм, наружным диаметром 40 мм с отверстием в центре диска 12 мм. Пластины подготовили в соответствии с ГОСТ 9.502-82, ГОСТ 9.506-87. Заготовки для пластин нарезали из листа стали одной партии, отступив по 100 мм от каждого края листа. Просверлив отверстия диаметром 12 мм, образцы собрали в пакеты на оправках и обработали на токарном станке до заданного наружного диаметра. Обработанные пластины подвергли шлифовке на плоскошлифовальном станке до чистоты поверхности Rz от 8 до 12 мкм. С одной стороны каждой пластины на её поверхность методом холодного клеймения нанесли порядковые номера. После механической обработки образцы металла обезжирили, промывая этиловым спиртом при помощи щётки, и просушили от спирта. Поверхность образцов подвергли активации путём травления в 15% соляной кислоте в течение 1 мин. Активированные образцы трижды промыли дистиллированной водой, осушили фильтровальной бумагой, подвергли сушке при температуре 100 ± 5°С в течение 1 часа и охладили в эксикаторе над прокалённым хлористым кальцием. Каждый образец взвешивали на аналитических весах с точностью до 0,0001 г, фиксируя его массу в лабораторном журнале. Взвешивание образцов повторяли ежедневно до тех пор, пока расхождение между последовательными значениями массы одного и того же образца не будет менее 0,0002 г (в дальнейшем — «взвешивание до постоянной массы»). Достигнутое постоянное значение массы принимали за начальную массу m1 образца.

Cтраницы: 1 | 2 | 3 | 4 | следующая >>

печатьраспечатать | скачать бесплатно Сравнительные испытания фосфонатоцинкатных ингибиторов солеотложений и коррозии, Чаусов Ф. Ф. , Источник: Удмуртский государственный университет,
www.udsu.ru

скачать архив архив.zip(2201 кБт)


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-66-26 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2017
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей

Регулятор отопления для зданий для устранения перетопов подробнее