О защите трубопроводов теплосети от внутренней коррозии

Д.т.н. Ю.В. Балабан-Ирменин, главный научный сотрудник, Лаборатория аква режима и коррозии оборудования ТЭС, ОАО «Всероссийский теплотехнический институт» (ВТИ), г. Москва

В журнальчике «Экология и индустрия России» размещена статья Ф.Ф. Чаусова «Эффективный метод защиты железного оборудования инженерных сетей от коррозии»[1]. Статья начинается с оценки нынешних мероприятий для предотвращения внутренней коррозии в термических сетях Рф. Создатель упоминает деаэрацию, введение в воду ингибиторов коррозии и перечисляет некие забугорные ингибиторы. К огорчению, не упоминается таковой ингибитор, как NaOH, т.е. режим завышенного pH сетевой воды, который удачно внедрен в Москве и других городках [2]. Специально для реализации этого режима в Правила технической эксплуатации [3] было введено разрешение наращивать pH сетевой воды для закрытых теплосетей до 10,5.

Необходимо сказать, что в западных странах в главном эксплуатируются термические сети закрытого типа. Плотность сетей в забугорных закрытых системах теплоснабжения на 1-2 порядка выше, чем у закрытых сетей Рф. В западных странах есть два подхода к понижению до минимума внутренней коррозии [2]. Западно-европейский подход — деаэрация воды и рвение обеспечить коррозионно-безопасную сетевую воду (к примеру, конденсат). Метод, используемый в США, обычно исключает деаэрацию. За счет очень малой подпитки недеаэрированной воды и расходования кислорода на коррозию содержание кислорода в сетевой воде понижается до минимума очень стремительно (расчеты такового режима приведены в [4]). Сразу употребляются ингибиторы [2]. Создатель вышеупомянутой статьи [1] склонен к использованию последнего варианта — с применением ингибитора коррозии. В статье обозначено, что во всех обрисованных опытах в качестве ингибитора употреблялся цинковый комплекс оксиэтилидендифосфоновой кислоты в виде натриевой соли (ОЭДФ-цинк), выпускаемый под торговой маркой «ОПТИОН-313-2». Все тесты проводились при неизменной температуре 75 ОС и схожей концентрации ОЭДФ-цинк — 4 мг/дм3. Плоские эталоны из стали 10 помещали в воду на 10 суток. Состав воды: NaCl=410 мг/дм3, Na2SO4=296 мг/дм3, NaHC03=400 мг/дм3, Ca(N03)2=410 мг/дм3. В одной серии опытов варьировали концентрацию растворенного кислорода С02 от 0,04 до 7,6 мг/дм3 (частичная деаэрация кипячением). Величина pH была постоянна и равна 8,5, зачем в воду добавляли аммиак и ОЭДФ-цинк. В другой серии опытов при неизменной концентрации СО2=2,1 мг/дм3 изменяли величину pH от 7 до 11 при помощи добавки аммиака совместно с ОЭДФ-цинк. Результаты тестов представлены в статье [1] в виде зависимости степени защиты (Z) стали от исследуемых характеристик. Степень защиты стали Z рассчитывали, сравнивая результаты опытов без ингибитора и в его присутствии. По этой разнице оценивали ситуацию. В итоге тестов при рН=8,5 создатель получил последующие данные: при малых (0,04 мг/дм3) и огромных (7,6 мг/дм3) содержаниях кислорода Z=70-80%. При СО2 от 0,1 до 6,2 мг/дм3 Z около 90%. Во 2-ой серии опытов, где СО2=2,1 мг/дм3, при pH=7+11 Z была равна около 80%, а при pH=7,5+10 Z была около 90%.

Создателем избран не совершенно успешный способ оценки тестов. В статье [1] не указывается, как меняется скорость коррозии в опытах без ингибитора и в его присутствии. Но эксплуатацию тревожит не степень защиты, а скорость коррозии. К примеру, если при критериях опыта «а» скорость коррозии без ингибитора Са была 6х, а с ингибитором (Си) — 2х, то Z=66%. Если в опыте «б» Сб была 4х, а Си=2х, то Z=50%. Таким макаром, в рассматриваемом примере величина Z стала меньше, а скорость коррозии в присутствии ингибитора не поменялась при изменении критерий опыта.

Но неувязка в другом. Появляется много колебаний и вопросов к технике проведения опыта. Каким образом в открытом объеме с частичной деаэрацией кипячением в течение 10 суток накрепко поддерживалась неизменная концентрация кислорода и неизменная температура 75 ОС? Как было скооперировано это частичное кипячение? Как изменялась температура воды при кипячении? Создатель статьи [1] показывает, что pH и содержание кислорода контролировали анализатором «АНИОН-7051», но этот прибор нормально работает только при температуре менее 50 ОС, т.е. не ясно, как надежным был контроль за параметрами опытов. Может быть, эти огрехи и привели к тому, что приобретенные в статье данные не похожи на данные других создателей. К примеру, в работах Ю.И. Кузнецова, в первый раз в СССР показавшего эффективность ОЭДФ-цинк, приводилось огромное количество коррозионных испытаний, в каких концентрация кислорода была на уровне насыщения. В том числе при опытах в неперемешиваемом растворе в течение 10 суток при 20 ОС, pH близком к 7 и концентрации ОЭДФ-цинк равной 10 мг/л величина Z была 42%, а при трехсуточных испытаниях, t=50 ОС, концентрация ОЭДФ-цинк составила 100 мг/л — Z=72% [5]. В растворе, содержащем Nad и Na2SO4 и рН~7, в неперемешиваемом виде при 60 ОС и концентрации ОЭДФ-цинк 100 мг/л была получена Z=64,5% [6]. Эти числа довольно далеки от данных, приобретенных в рассматриваемой статье. При исследовании работы ингибиторов коррозии на воде последующего состава: SO4-=81,6 мг/дм3, С1-=40,5 мг/дм3, рН=7,2 и температуре 90 ОС, О2=600 мкг/дм3 ВТИ были получены данные, выставленные в таблице [4].

О защите трубопроводов теплосети от внутренней коррозии

Во всех перечисленных случаях, числа существенно отличаются от данных, показанных при pH=7 в рассматриваемой статье.

В ВТИ есть щит с неизменным регулируемым движением воды относительно испытываемого металла, температура воды до 95 ОС. В воде этого щита концентрация кислорода и pH накрепко поддерживаются при помощи неизменной, контролируемой и регулируемой продувки испытуемой воды 3-мя газами: аргоном, консистенцией СО2 и азота, кислородом [2, 4]. Охото предложить Ф.Ф. Чаусову пользоваться щитом ВТИ, чтоб получить надежные экспериментальные данные. Мы готовы провести нужные опыты, верно выдерживая все характеристики.

Еще есть один очень суровый вопрос, который необходимо будет решать в случае внедрения предлагаемых технологий применительно к системам жаркого водоснабжения (ГВС). Это разночтения в допустимой концентрации ОПТИОН-313-2. В обсуждаемой статье обозначено, что ОПТИОН-313-2 выпускается ООО «Экоэнерго» (г Ростов-на-Дону) по ТУ 2439-005-24210860-07 и этот реагент является цинковым комплексом ОЭДФ (1-гидроксиэтил- идендифосфоновой кислоты цинкового комплекса динатривая соль). В статье также обозначено, что в согласовании с экспертным заключением НИИ медицины труда РАМН от 23.01.2008 г № 188 ПДК продукта ОПТИОН-312-2 (ОЭДФ-цинк) в воде систем ГВС составляет 10 мг/л. Но в согласовании с гигиеническими нормативами ГН 2.1.5.1315-03 (2003 г) для ОЭДФ-цинк в питьевой воде и воде ГВС (см. п. 1.3 в ГН 2.1.5.1315-03) допустима концентрация менее 5 мг/л, а в согласовании с последним документом ГН 2.1.5.22800-07 (2007 г) для воды объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования и соответственно для воды ГВС (см. вышеуказанный п. 1.3 в ГН 2003 г) ПДК ОЭДФ-цинк составляет 0,6 мг/л. С этой концентрацией реагента эффект, рассматриваемый в статье [1], не вероятен.

ВТИ направлял запрос в Роспотребнадзор по величине ПДК ОЭДФ-цинк в системе ГВС, но определенного ответа не получил. Разумеется, что этот вопрос просит решения.

Литература

1. Чаусов Ф.Ф. Действенный метод защиты железного оборудования инженерных сетей от коррозии // Экология и индустрия Рф. 2009, февраль. С. 8-12.

2. Балабан-Ирменин Ю.В., Липовских В.М., Рубашов А.М. Защита от внутренней коррозии трубопроводов водяных термических сетей. М.: Изд-во «Новости теплоснабжения», — 2008. — 288 с.

3. Правила технической эксплуатации электростанций и сетей РФ. С.-П.: ДЕАН, 2003. — 336 с.

4. Балабан-Ирменин Ю.В., Фокина Н.Г. Исследование ингибиторов внутренней коррозии трубопроводов систем теплоснабжения при высочайшем содержании кислорода в сетевой воде // Электронные станции, 2007. № 6. С. 35-39.

5. Кузнецов Ю.И., Трунов Е.А., Розенфельд И.Л. и др. Исследование фосфорсодержащих соединений в качестве ингибиторов коррозии металлов в системах промышленного водоснабжения (мягенькая вода): В сб. Коррозия и защита в нефтегазовой индустрии. М.: ВНИИО- ЭНТ, вып. 7, 1980, с. 5-9.

6. Кузнецов Ю.И., Трунов Е.А., Исаев В.А. Защита низкоуглеродистой стали цинкфосфонатами // Защита металлов. 1987. Т. 23. № 1. С. 86-92.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

recuperatio.ru