Хімія та хімічні технології

Фундаментальні проблеми створення

 нових матеріалів і технологій

Михайловська Т.М., Волощук Ю.В.

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича

Досвід використання інгібітора комплексної дії на процеси солеосадження і корозії в системах обігового охолодження води

Руйнація теплоенергетичного обладнання в основному відбувається за рахунок процесів корозії та карбонатних відкладень на металевих теплообмінних поверхнях. Ці два процеси часто не тільки супутні, але й взаємоспряжені. Солевий шар, який утворюється на поверхні, захищає метал від дії на нього агресивних сульфатних, хлоридних, оксидних компонентів, що входять до складу води до тих пір, доки він має рівномірну товщину і, яка не впливає значною мірою на теплообмінні процеси. Зростання товщини солевого покриття (карбонатних відкладень) за рахунок підживлення системи свіжою водою приводить до його нерівномірності. В результаті відбуваються локальні оголення металічної поверхні, створюються умови нерівномірного нагріву, що в свою чергу, сприяє корозії і солеосадженню. Вода з значною карбонатною твердістю спочатку мало агресивна в корозійному відношенні, але легко утворює осад на поверхні металу. М’яка вода не дає осаду, але корозійно агресивна. Практика експлуатації теплоенергетичного обладнання безпосередньо пов’язана з проблемою корозії та солеосадження на його металевих поверхнях. Внаслідок цього порушуються теплообмінні процеси та технологічні регламенти, виходить з ладу дороге обладнання. Значення коефіцієнта еквівалентної теплопровідності стінки труби залежно від товщини відкладених на ній солей для Ст.20 змінюється в 2-3 рази [1]. Вирішення проблем солевідкладення та корозії можливе за рахунок стабілізації і зменшення корозійної активності води в системі обігового водопостачання. Серед чисельних методів, що використовуються з цією метою найбільш перспективним є використання  інгібіторів комплексної дії. Застосування інших, навіть дуже ефективних засобів захисту (наприклад покриття, корозійностійкі конструктивні матеріали, електрохімічний захист, різні види водопідготовки  – пом’якшення, магнітна обробка і т.ін.), пов’язані з значними додатковими затратами для їх технологічного оформлення.

Застосування інгібітора комплексної дії в системах обігового охолодження різнопрофільних підприємств з різним складом та фізико-хімічними показниками води (Чернівецькі завод теплоізоляційних матеріалів і олійно-жировий комбінат, Тернопільські комбайновий завод та ВАТ «Ватра», Бердянський завод сільськогосподарських машин, Московський електронної промисловості «Еліон», Орловські (Росія) машинобудівний та електронного приладобудування, Вінницький олійно-жировий комбінат та ін.) підтвердили його високу ефективність.

Швидкість корозії металічних поверхонь до введення інгібітора на Чернівецькому заводі теплоізоляційних матеріалів досягала 0,6-0,7 мм/рік. Внутрішні поверхні трубопроводів вкривалися шаром карбонатних відкладень різної товщини і пористості. Особливо інтенсивно процес осадоутворення спостерігався після камери роздування та в холодильниках (товщина осаду  на внутрішній поверхні вихідного трубопроводу досягала 10-15 мм). Вихідні трубопроводи піддавались механічному очищенню через кожні 10-15 днів роботи.

Після  застосування  інгібітора швидкість корозії ст.20 зменшилась до 0,06 мм/рік. Кількість карбонатних відкладень зменшилась в 6-8 разів.

Створений інгібітор комплексної дії значною мірою зменшує швидкості корозійних процесів і утворення солевих відкладень (табл.).

Особливістю композиції є синергічне підсилення інгібуючих властивостей у порівнянні з еквівалентними кількостями складових компонентів. Ефективність інгібування не зменшується в присутності органічних сполук і в умовах значної мінералізації при температурах 10-95 оС.

 

Таблиця

Швидкість корозії і кількість солевих відкладень на металічній поверхні залежно від концентрації інгібітора (Т=70оС, метал – Ст.20)

 

Концентрація

інгібітора, моль/л

Швидкість корозії,

мг/см2∙год

Кількість  осаду  на

металічній поверхні, г/год

Без інгібітора

16,0

0,280

10-5

1,6

0,008

5∙10-5

1,0

0,010

10-4

1,1

0,009

 

         Досвід використання інгібіторної композиції в обіговій системі Чернівецького олійножирового комбінату (з 1989 р.) дозволяє стверджувати про ефективність її застосування в обігових системах водопостачання не тільки в плані зменшення швидкостей солеосадження та корозії на металевих поверхнях теплообмінного обладнання, але й для одночасного видалення солевих відкладень, що раніше накопичились в системі, не зупиняючи виробничий  процес.  Крім того, застосування інгібітора знімає проблему утилізації солей. Досягнуті ступені захисної дії інгібітора від корозії 89% і від солеосадження – 95% Установлені в цей період теплообмінники служать і сьогодні з хорошим станом теплообмінних поверхонь, що крім розв’язання проблем зумовлених порушенням теплообмінних процесів (лише перевитрати бензину скоротились на 60%), відпала необхідність зупинки виробництва для механічної очистки теплообмінних поверхонь і т.ін., а також одержана значна економія за рахунок збільшення терміну роботи дорого обладнання – теплообмінників. До застосування інгібітора вони виходили з ладу протягом 3-4 років експлуатації.

          

         1.  Манькина Н.Н. Физико-химические процессы в пароводяном цикле  электростанций. М.: Энергия, 1977. –  С.13.

 

 

 

ВІДОМОСТІ  ПРО АВТОРІВ

 

Михайловська Тетяна Миколаївна - Чернівецький національний університет,тел.(0372)58-48-42  к.х.н.,  доцент, 58012, вул. Коцюбинського, 2, хімічний факультет, Чернівецький національний університет,  м.Чернівці

e-mail: liavinets @ chnu.cv.ua

 

Волощук Юліана Віліусівна - Чернівецький національний університет, тел.(0372)58-48-42  мол.н с., 58012, вул. Коцюбинського, 2, хімічний факультет, Чернівецький національний університет,  м.Чернівці