Коррозия трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения
Santeh-nik.ru

Инженерные системы

Коррозия трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения

Коррозия трубопроводов – причины и последствия. Часть 2. Трубопроводы водоснабжения

Продолжим цикл наших публикаций о коррозии трубопроводов различного назначения. В данном обзоре затронем вид трубопроводов, с которым мы очень часто сталкиваемся в повседневной жизни: в домашнем хозяйстве, в учебных заведениях, в медицинских учреждениях, в ресторанах, в гостиницах и на производстве – трубопроводы систем горячего и холодного водоснабжения. Современный человек не может жить без постоянной работы этих водопроводных систем. Короткий летний период отключения горячей воды для профилактических работ воспринимается некоторыми городскими жителями катастрофой. Однако, не всем известно, что для обеспечения безаварийной эксплуатации водопроводных систем приходится прикладывать много усилий. Коррозия водопроводных труб ежегодно приводит к огромному количеству аварий и потерям сотен миллионов рублей. О видах коррозии водопроводов и способах ее предотвращения мы и поговорим в настоящем обзоре.


На сегодняшний день для холодного (ХВС) и горячего водоснабжения (ГВС), а также отопления применяются металлические трубы: из углеродистой стали оцинкованные и неоцинкованные (ГОСТ 3262-75, ГОСТ 10704-91, ГОСТ 8732-78), из нержавеющей стали (ГОСТ 9941-81) или меди (ГОСТ Р 52318-2005). Трубы водоснабжения обычно подвержены наружной почвенной коррозии при прямом контакте поверхности трубопровода с грунтом или водой и внутренней коррозии в случае агрессивных коррозионных свойств самой транспортируемой водной среды.

Наружная коррозия водопроводов протекает в случае прокладки трубопроводов в земле или в тоннелях, заполняемых постоянно или сезонно водой, и может быть разделена на электрохимическую, биокоррозию и коррозию под действием блуждающих токов. Основные механизмы такой коррозии аналогичны соответствующим механизмам, присущим магистральным и промысловым трубопроводам (о них можно прочитать более подробно здесь или здесь ). В данной статье остановимся только на некоторых нюансах наружной коррозии, характерных именно для водопроводных систем.

Одним из таких нюансов является коррозия трубопроводов, проложенных в различных подземных каналах и тоннелях. В случае слабой герметизации таких тоннелей их постоянно или сезонно, в период наибольшей увлажненности грунта, может затапливать почвенными водами, причем как полностью, так и частично. В таком случае, для увеличения эффективности катодной защиты, необходимо применять специальные системы защиты. Одним из нестандартных вариантов является применение так называемых стержневых протекторов, устанавливаемых на поверхности трубопроводов или на поверхности теплоизоляционной конструкции водопроводных систем и систем теплоснабжения. Варианты схем расположения таких протекторов выбираются в зависимости от потенциальной опасности затопления канала – полностью или частично. Примеры схем размещения таких протекторных систем на поверхности трубопровода показаны на рисунке ниже. Для более подробного ознакомления с системами противокоррозионной защиты внешней поверхности трубопроводов канальной (и бесканальной) прокладки рекомендуем обратиться к СТО НОСТРОЙ 2.18.116-2013 «Инженерные сети наружные. Трубопроводы тепловых сетей. Защита от коррозии. Технические требования, правила и контроль выполнения работ», разработанному ООО «Трансэнергострой».

Расположение стержневых протекторов на поверхности трубопровода

Перейдем к процессам внутренней коррозии водопроводных систем и теплосетей. Сразу следует отметить, что во многих случаях коррозионный отказ водопровода или теплопровода связан с совместным действием процессов наружной и внутренней коррозии. Механизм совместного действия примерно такой. Самые распространённые внутренние коррозионные дефекты стенок трубопровода – сквозные язва и питтинг, маленькие отверстия в стенке трубы. Потери воды через такие «дырки» невелики, поэтому их трудно вовремя обнаружить и устранить. Выходящая вода из такого отверстия растекается по наружной поверхности металла тонким слоем. Этот слой поверхностной воды является электролитом, в котором протекают электрохимические реакции, способствующие протеканию наружной коррозии на большой площади трубы, а также разрушающие гидро- и теплоизоляцию. В результате стенки трубопровода на большой поверхности утончаются, что приводит к отказу с масштабными потерями воды. Таким образом, внутренняя коррозия является первопричиной многих отказов на трубопроводах водоснабжения и теплосетей, хотя на первый взгляд причиной является наружная коррозия.

Основной механизм коррозии водопроводов и тепловых сетей – электрохимический. Скорость внутренней коррозии теплосети и систем водоснабжения зависит от состава и характеристики воды: значения водородного показателя рН, содержания растворенного кислорода, углекислого газа, наличия хлоридов и сульфатов, микроорганизмов, температуры, давления, скорости движения воды, эрозии, контактной коррозии (наличие фасонных частей из разноименных металлов).

Главная сложность в определении механизмов коррозионного разрушения – разностороннее действие большинства вышеописанных факторов внутреннего коррозионного разрушения. В зависимости от внешних условий и сочетаний всех факторов изменения в каком-то одном факторе могут приводить как к торможению, так и к ускорению внутренней коррозии водопроводных систем. Например, наличие в воде растворенного углекислого газа и, соответственно, карбонатов кальция, магния или натрия может приводить как к образованию стабильных гомогенных защитных пленок нерастворимых карбонатов на всей поверхности трубы и торможению процесса коррозии, так и к образованию нестабильных осадков и негомогенных пленок, что ускоряет коррозионное разрушение.

Влияние кислорода на скорость коррозии стали также проявляется в двух противоположных направлениях. С одной стороны кислород увеличивает скорость коррозионного процесса, так как эффективно деполяризует катодные участки, с другой стороны – оказывает пассивирующее действие на поверхность стали, замедляя коррозию. Следует отметить, что кислородная коррозия стали в горячей воде носит, преимущественно, язвенный характер и приводит к образованию сквозных дефектов.

Внутренняя коррозия трубопровода ГВС – до и после очистки от продуктов коррозии

Внутренняя кислородная коррозия может ускоряться хлоридами и сульфатами, содержащимися в воде. Эти вещества являются активаторами коррозионного процесса, разрушая пассивные защитные пленки на поверхности металла. Например, хлорид-ионы при некоторых условиях замещают собой кислород в защитной оксидной пленке, что приводит к образованию в ней пор, в которых и начинается ускоренное локальное коррозионное разрушение с образованием язв. Сульфаты ускоряют коррозию непосредственно, увеличивая электропроводность водной среды, и косвенно, способствуя развитию биологической коррозии.

С повышением температуры водной среды скорость коррозии стали обычно возрастает. Но для открытых систем, из которых растворенный кислород может улетучиваться в атмосферу, т.е. концентрация растворенного кислорода в воде уменьшается, скорость коррозии после 80 °C падает до очень низкого значения, хотя в закрытых системах скорость коррозии продолжает расти по линейной зависимости. Следует отметить, что оптимальная температура горячей воды для продления срока службы трубопроводов и их защиты от коррозии должна быть в границах от 45 дo 50 °C. Однако, в связи с санитарными требованиями по предотвращению развития в трубопроводных системах бактерии Legionella, температура горячей воды поддерживается не менее 60 °C.

В сетях горячего водоснабжения также иногда наблюдается биокоррозия при температурах 60-70 °C при малых скоростях движения воды – застое, при наличии в воде органических веществ и сульфатов. Многие виды бактерий являются активными коррозионными агентами. Наибольшее значение имеют группы бактерий, участвующих в превращениях железа и серы. Железобактерии, например Gallionella, поселяясь в трубах, образуют на их стенках слизистые скопления, обладающие высокой механической прочностью и поэтому не смываемые током воды. Участки под колониями бактерий оказываются изолированными от воды и доступ кислорода к ним затруднен. Таким образом, развитие железобактерий приводит к образованию на поверхности трубы зон с различной степенью аэрации, т.е. создаются условия для развития коррозии.

Сульфатредуцирующие бактерии восстанавливают сульфат-ионы, содержащиеся в водной среде до сероводорода H2S, который химически растворяет сталь с образованием сульфидов железа, придающего воде темный цвет и неприятный сероводородный запах. Еще один тип бактерий, тионовые, окисляют серу, тиосульфаты, тионаты до серной кислоты, которая также напрямую участвует в химической коррозии стали.

Одним из дополнительных и необычных механизмов коррозионного разрушения внутренних водопроводных систем является коррозия с участием токов утечки. Токи утечки – это токи других электропотребителей, которые тем или иным способом попадают в трубопровод. Трубопровод является протяженным проводником, поэтому место выхода такого тока из трубопровода, которое и является основным местом его разрушения, может быть довольно далеко от места входа. Действие токов утечки на водопроводные системы в целом приводит к тем же последствиям, что и коррозионное действие постоянных и переменных блуждающих токов, хотя токи утечки могут активировать и процессы электрохимической коррозии.

Основными причинами возникновения токов утечки и попадания их на трубопроводы являются:

  • непрофессиональная эксплуатация действующей системы электроснабжения, например, преднамеренное использование трубопроводных систем в качестве нулевых рабочих проводников, подключение нулевого рабочего проводника к клемме нулевого защитного и наоборот и т.д.;
  • неправильное подключение электропотребителей (водонагревательные котлы, стиральные машины и т.д.), связывающих трубопроводные системы с системой электроснабжения зданий;
  • возникающие в процессе эксплуатации повреждения изоляции кабельных линий и/или электрооборудования, механические повреждения нулевых рабочих проводников.

Выявление токов утечки в водопроводных системах – сложный и трудоемкий процесс. Обычно данные работы выполняются в следующей последовательности:

  • Определение наиболее вероятных источников тока и возможности их попадания на металлоконструкции и трубопроводы здания.
  • Выполнение комплекса диагностических электрометрических работ по выявлению токов утечки.
  • Выполнение полного комплекса стандартных проверок электроустановки здания.
  • Выполнение проверок наличия, правильности выбора сечений и монтажа нулевых защитных проводников.
  • Устранение токов утечки.

Диагностика токов утечки

Переходя к технологиям защиты от коррозии трубопроводных систем, также обратим особое внимание на внутренний коррозионный процесс. Наружная поверхность таких трубопроводов обеспечивается средствами противокоррозионной защиты аналогично любым другим трубопроводам. Защита внутренней поверхности в основном сконцентрирована на 2х направлениях – создание барьерных защит между металлом и средой, и снижение коррозионной активности самой среды. Использование более коррозионно-стойких нержавеющих труб в данной статье рассматриваться не будет – при наличии интереса к данной тематике с кратким обзором коррозионных свойств нержавейки можно ознакомиться здесь .

В качестве примера первого способа защиты следует указать на применение защитных покрытий из материалов, обладающих более благоприятной противокоррозионной стойкостью по сравнению с углеродистой сталью – лакокрасочные, цинковые покрытия и т.д. Здесь, правда, опять может проявиться «разносторонность» коррозионных процессов. Например, цинковое покрытие, служащее коррозионным барьером и, при необходимости, жертвенным анодом, при повышении температуры выше 60-70 °C начинает ускорять коррозию самой углеродной стали.

Примерами снижения коррозионной активности среды являются:

  • коррозионно-безопасные технологии устройства водопроводных систем (исключение подсосов воздуха, застойных зон, наличие постоянной циркуляции воды, поддержание оптимальной температуры, создание условий для образования стабильных естественных защитных слоев и т.д.).
  • стабильное поддержание в воде заданных эксплуатационных норм допустимого содержания взвешенных веществ, солей, органических примесей.
  • деаэрация воды.
  • ингибирование воды.
Читать еще:  Как подключить котел отопления к полипропиленовым трубам

Универсальных средств защиты от микробиологической коррозии не существует. Применяется химическая дезинфекция – хлорирование и купоросование воды (в месте водозабора), а также обработка воды ионами меди и серебра, йодом и озоном, и физическая дезинфекция с помощью ультрафиолетового и ультразвукового облучения.

Подводя итоги написанному, можно сказать, что проблема внешней и внутренней коррозии систем теплоснабжения и ГВС стоит очень остро. Решать ее необходимо, разбирая каждый частный случай отдельно, особенно, если рассматривается система индивидуального отопления и подготовки и потребления горячей воды, так как в этом случае подготовка воды для систем осуществляется, как правило, самостоятельно, без использования подготовленной воды на ТЭЦ или тепловых пунктах.

Тэги: блуждающие токи, водопроводы, водоснабжение, ГВС, защита от коррозии, кислород, коррозия, коррозия водопроводных труб, теплосети, токи утечки

Способы борьбы с коррозией, шламом и накипью в системах теплоснабжения

Здравствуйте! В трубопроводах отопления и ГВС внутренняя коррозия приводит к сокращению срока службы, авариям, зашламлению воды продуктами коррозии. С солями жесткости не все так однозначно, с одной стороны накипь и шлам от жесткости ухудшают работу систем теплоснабжения, а с другой стороны слой накипи на поверхности трубопровода препятствует проникновению кислорода к металлу, а значит защищает трубы от коррозии. Поэтому наличие некоторого количества солей жесткости в воде в тепловых сетях некритично.

Внутренняя коррозия и образование накипи и шлама так или иначе происходит в любой системе теплоснабжения. Это связано с тем, что в воде присутствует неудаленные кислород и углекислый газ, а кроме того воздух поступает через неплотности арматуры в магистральных сетях. Соли жесткости (сульфаты, бикарбонаты) также присутствуют в воде, которая поступает в жилые дома на отопление и ГВС.

Коррозионную активность теплоносителя можно оценивать по концентрации в воде кислорода, и по водородному показателю pH. Так, например, содержание кислорода при температуре воды от 75 до 100 °С должно быть не более 0,1 мг/кг. А при температуре от 101 до 200 °С содержание кислорода не должно превышать значения 0,05 мг/кг. При этом свободная углекислота в воде должна отсутствовать. В противном случае процессы коррозии активизируются.

Насчет водородного показателя pH, то нормальным вариантом считается, когда pH находится в пределах от 6,5 до 8,5. В этом случае вода считается химически неагрессивной. При низком рН вода обладает высокой коррозионной активностью, а при высоких уровнях вода приобретает неприятный запах и способна вызывать раздражение кожи.

В основном снижение коррозии достигается за счет следующих мероприятий:

1) Уменьшение содержания в воде углекислоты и особенно кислорода.

2) Укрепление металла трубопроводов специальными антикоррозионными пленками, покрытиями.

3) Изготовление трубопроводов и арматуры из материалов, которые устойчивы к коррозии.

На теплоисточниках для снижения активности коррозии применяют в основном физический и химический способы. Физический – это удаление агрессивных газов в деаэраторах в процессе деаэрации (дегазации). Химический способ – это связывание агрессивных компонентов в воде химическими реагентами.

Деаэрация была и остается наиболее распространенным способом подготовки воды для систем теплоснабжения. Чаще применяются термические деаэраторы вакуумного типа. Вакуумная деаэрация происходит при противотоке воды и пара. Вода поступает в виде множества тонких струек и брызг. За счет этого достигается большая площадь контакта пара и жидкости. Идет испарение кислорода и небольшого количества диоксида углерода. При единоразовой обработке можно удалить около 90 – 95 % растворенного в воде кислорода.

Для связывания агрессивной углекислоты при водоочистке применяется щелочная обработка воды известью, содой, и другими химическими реагентами. Для связывания избытка кислорода воду обрабатывают сульфитом натрия, сернистым газом.

Как известно, в системах теплоснабжения коррозия протекает более интенсивно, чем в системах холодного водоснабжения, поэтому обработка воды на станциях водопровода (если она проведена) является недостаточной для систем отопления и ГВС.

Для систем теплоснабжения применяются обработка воды силикатом натрия (силикатирование), при этом связывается свободная углекислота, а на поверхности металла образуется защитная пленка. Иногда применяют обработку воды сульфитом натрия и щелочными реагентами, а также обработку воды в сталестружчатых фильтрах. В процессе эксплуатации поверхность труб отопления и ГВС может покрываться антикоррозийной пленкой вследствие отложения труднорастворимых солей. Такое очень частенько бывает. Главное, чтобы эти отложения не забили большую часть диаметра трубопровода.

Также на трубы наносят специальные покрытия – речь идет об оцинкованных стальных трубах. Такие трубы достаточно широко применяются в настоящее время. Срок службы таких труб примерно в 3 раза больше, чем у труб из черной стали. Но при изгибании, и особенно при сварке, а также при высоких температурах сетевой воды происходит отслоение и разрушение цинкового покрытия.

Образование накипи и шлама в трубопроводах отопления и ГВС зависит от величины карбонатной или временной жесткости воды Жк. При Жк больше 2 мг-экв/л накипь и шлам обычно не образуются. При Жк от 2 до 4 мг-экв/л на поверхности трубопровода образуется тонкая пленка накипи, которая защищает металл от коррозии, и вообщем не влияет на работу системы теплоснабжения. При Жк больше 4 мг-экв/л образуется толстая пленка накипи и шлама.

Предотвратить образование шлама и накипи в системах теплоснабжения можно вследствие подпитки теплосетей умягченной водой или водой со стабилизированной жесткостью. Для химводоподготовки умягченной воды часто применяют обработку воду в катионитовых фильтрах. Реже применяется щелочная обработка воды известью и содой. При умягчении воды в катиониовых фильтрах исходная вода из водопровода пропускается через катионитовый фильтр, где вследствие химических реакций происходит поглощение ионов кальция и магния. При этом из катионита выделяются ионы натрия, которые переходят в воду и образуют хорошо растворимые и не дающие накипи соли натрия.

Горячего водоснабжения и причины коррозии

Системы горячего водоснабжения по сравнению с другими инженерными сооружениями (системами отопления, холодного водоснабжения и канализации) являются наименее надежными и долговечными. Если установленный и фактический сроки службы зданий оцениваются в 50–100 лет, а систем отопления, холодного водоснабжения и канализации в 20–25 лет, то для систем горячего водоснабжения при закрытой схеме теплоснабжения и выполнении коммуникаций из стальных труб без покрытий фактический срок службы не превышает 10 лет, а в отдельных случаях 2–3 года.

Трубопроводы горячего водоснабжения без защитных покрытий подвержены внутренней коррозии и значительному загрязнению ее продуктами. Это приводит к снижению пропускной способности коммуникаций, росту гидравлических потерь и нарушениям в подаче горячей воды, особенно на верхние этажи зданий при недостаточных напорах городского водопровода. В крупных системах горячего водоснабжения от центральных тепловых пунктов зарастание трубопроводов продуктами коррозии нарушает регулирование разветвленных систем и ведет к перебоям в подаче горячей воды. Из-за интенсивной коррозии, особенно внешних сетей горячего водоснабжения от ЦТП, возрастают объемы текущих и капитальных ремонтов. Последние связаны с частыми перекладками внутренних (в домах) и внешних коммуникаций, нарушением благоустройства городских территорий внутри кварталов, длительным прекращением подачи горячей воды большому количеству потребителей при выходе из строя головных участков трубопроводов горячего водоснабжения.

Коррозионные повреждения трубопроводов горячего водоснабжения от ЦТП в случае их совместной прокладки с разводящими сетями отопления приводят к затоплению последних горячей водой и их интенсивной внешней коррозии. При этом возникают большие трудности в обнаружении мест аварий, приходится выполнять большой объем земляных работ и ухудшать благоустройство жилых районов.

При незначительных различиях в капиталовложениях на сооружение систем горячего, холодного водоснабжения и отопления эксплуатационные расходы, связанные с частой перекладкой и ремонтом коммуникаций горячего водоснабжения, несоизмеримо более высокие.

Коррозия систем горячего водоснабжения и защита от нее приобретают особо важное значение в связи с размахом жилищного строительства в России. Тенденция укрупнения мощностей единичных установок приводит к разветвлению сети трубопроводов горячего водоснабжения, выполняемых, как правило, из обычных стальных труб без защитных покрытий. Все возрастающий дефицит воды питьевого качества обусловливает использование новых источников воды с высокой коррозионной активностью.

Одной из основных причин, влияющих на состояние систем горячего водоснабжения, является высокая коррозионная активность нагретой водопроводной воды. Согласно исследованиям ВТИ, коррозионная активность воды независимо от источника водоснабжения (поверхностный или подземный) характеризуется тремя основными показателями: индексом равновесного насыщения воды карбонатом кальция, содержанием растворенного кислорода и суммарной концентрацией хлоридов и сульфатов. Ранее в отечественной литературе не приводилась классификация нагретой водопроводной воды по коррозионной активности в зависимости от показателей исходной воды.

При отсутствии условий образования защитных карбонатных пленок на металле (j 3 , являются коррозионно-активными, что обусловлено нарушением сплошности карбонатных пленок и снижением их защитного действия под влиянием хлоридов и сульфатов. При разрушении защитных пленок присутствующие в воде хлориды и сульфаты усиливают коррозию стали под действием кислорода.

Исходя из принятой в теплоэнергетике шкалы коррозии и опытных данных ВТИ, по скорости коррозии стальных труб в нагретой питьевой воде предложена условная коррозионная классификация водопроводных вод при расчетной температуре 60 °С (табл. 3.3).

Рис. 3.2. Зависимость глубинного показателя П коррозии стальных труб в нагретой водопроводной воде (60 °С) от расчетного индекса насыщения J:

1, 2, 3 – поверхностный источник ; 4 – подземный источник ; 5 – поверхностный источник

На рис. 3.2. приведены опытные данные по скорости коррозии в образцах стальных труб при различном качестве водопроводной воды. На графике прослеживается определенная закономерность снижения глубинного показателя коррозии (глубинной проницаемости) с изменением расчетного индекса насыщения воды (при содержании хлоридов и сульфатов до 50 мг/дм 3 ). При отрицательных значениях индекса насыщения глубинная проницаемость соответствует аварийной и сильной коррозии (точки 1 и 2); для речной воды с положительным индексом насыщения (точка 3) допустимой коррозии, а для артезианской воды (точка 4) – слабой коррозии. Обращает на себя внимание тот факт, что для артезианской и речной воды с положительным индексом насыщения и содержанием хлоридов и сульфатов менее 50 мг/дм 3 различия в глубинной проницаемости коррозии сравнительно невелики. Это значит, что в водах, склонных к образованию на стенках труб окисно-карбонатной пленки (j > 0), присутствие растворенного кислорода (высокое в поверхностной и незначительное в подземной воде) не оказывает заметного влияния на изменение глубинной проницаемости коррозии. Вместе с тем данные испытаний (точка 5) свидетельствуют о значительном росте интенсивности коррозии стали в воде с высокой концентрацией хлоридов и сульфатов (в сумме около 200 мг/дм 3 ), несмотря на положительный индекс насыщения (j = 0,5). Проницаемость коррозии в этом случае соответствует проницаемости в воде, имеющей индекс насыщения j = – 0,4. В соответствии с классификацией вод по коррозионной активности вода с положительным индексом насыщения и повышенным содержанием хлоридов и сульфатов относится к коррозионной.

Читать еще:  Чем отличается однотрубная система отопления от двухтрубной

Классификация воды по коррозионной активности

J при 60 °С Концентрация в холодной воде, мг/дм 3 Коррозионная характеристика нагретой воды (при 60 °С)
растворенного кислорода О2 хлоридов и сульфатов (в сумме)
Любая Любая Сильнокоррозионная
Любая >50 Сильнокоррозионная
Любая Коррозионная
Любая >50 Слабокоррозионная
>5 Слабокоррозионная
3 ), и есть примеры, когда эти концентрации в сумме достигают 400–450 мг/дм 3 . Столь значительное содержание хлоридов и сульфатов в водопроводных водах обусловливает их высокую коррозионную активность.

При оценке коррозионной активности поверхностных вод необходимо учитывать непостоянство их состава в течение года. Для более надежной оценки следует пользоваться данными не единичных, а возможно большего числа анализов воды, выполненных в разные сезоны за один – два последних года.

Для артезианских источников показатели качества воды обычно очень стабильны в течение года. Как правило, подземные воды характеризуются повышенной минерализацией, положительным индексом насыщения по карбонату кальция и высоким суммарным содержанием хлоридов и сульфатов. Последнее приводит к тому, что системы горячего водоснабжения в некоторых городах, получающие воду из артезианских скважин, также подвержены сильной коррозии.

Когда в одном городе есть несколько источников питьевой воды, интенсивность и массовость коррозионных повреждений систем горячего водоснабжения могут быть различными. Так, в Киеве имеются три источника водоснабжения:
р. Днепр, р. Десна и артезианские скважины. Наиболее сильной коррозии подвержены системы горячего водоснабжения в районах города, снабжаемых коррозионной днепровской водой, в меньшей степени – системы, эксплуатируемые на слабокоррозионной деснянской воде, и в еще меньшей степени – на артезианской воде. Наличие районов в городе с разной коррозионной характеристикой водопроводной воды сильно затрудняет организацию противокоррозионных мероприятий как на стадии проектирования, так и в условиях эксплуатации систем горячего водоснабжения.

Для оценки коррозионного состояния систем горячего водоснабжения были проведены их обследования в ряде городов. Экспериментальные исследования скорости коррозии труб с помощью трубчатых и пластинчатых образцов были выполнены в районах нового жилищного строительства городов Москвы, Санкт-Петербурга и др. Результаты обследования показали, что состояние трубопроводов находится в прямой зависимости от коррозионной активности водопроводной воды.

Существенное влияние на размеры коррозионных повреждений в системе горячего водоснабжения оказывает высокая централизация установок по нагреву воды на центральных тепловых пунктах или теплораспределительных станциях (ТРС). Первоначально широкое строительство ЦТП в России было обусловлено рядом причин: отсутствием в новых жилых домах подвальных помещений, пригодных для размещения оборудования горячего водоснабжения; недопустимостью установки обычных (не бесшумных) циркуляционных насосов в индивидуальных тепловых пунктах; ожидаемым сокращением обслуживающего персонала в результате замены сравнительно мелких подогревателей, устанавливаемых в индивидуальных тепловых пунктах, крупными; необходимостью повышения уровня эксплуатации ЦТП путем их автоматизации и улучшения обслуживания; возможностью сооружения крупных установок по противокоррозионной обработке воды для систем горячего водоснабжения.

Однако как показал опыт эксплуатации ЦТП и систем горячего водоснабжения от них, количество обслуживающего персонала не сократилось из-за необходимости выполнять большой объем работ при текущем и капитальном ремонтах систем горячего водоснабжения. Централизованная противокоррозионная обработка воды на ЦТП не получила широкого распространения из-за сложности установок, высоких начальных и эксплуатационных затрат и отсутствия стандартного оборудования (вакуумная деаэрация).

В условиях, когда для систем горячего водоснабжения применяются преимущественно стальные трубы без защитных покрытий, при высокой коррозионной активности водопроводных вод и отсутствии на ЦТП противокоррозионной обработки воды дальнейшее строительство только ЦТП, по-видимому, нецелесообразно. Строительство в последние годы домов новых серий с подвальными помещениями и производство бесшумных центробежных насосов будут способствовать переходу во многих случаях к проектированию индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) и повышению надежности горячего водоснабжения.

3.8. Консервация теплоэнергетического оборудования

Общее положение

Консервация оборудования – это защита от так называемой стояночной коррозии.

Консервация котлов и турбоустановок для предотвращения коррозии металла внутренних поверхностей осуществляется при режимных остановках и выводе в резерв на определенный и неопределенный сроки: вывод – в текущий, средний, капитальный ремонт; аварийные остановы, в продолжительный резерв или ремонт, на реконструкцию на срок выше 6 месяцев.

На основе производственной инструкции на каждой электростанции, котельной должно быть разработано и утверждено техническое решение по организации консервации конкретного оборудования, определяюще способы консервации при различных видах остановов и продолжительности простоя технологической схемы и вспомогательного оборудования.

При разработке технологической схемы консервации целесообразно максимально использовать штатные установки коррекционной обработки питательной и котловой воды, установки химической очистки оборудования, баковое хозяйство электростанции.

Технологическая схема консервации должна быть по возможности стационарной, надежно отключаться от работающих участков тепловой схемы.

Необходимо предусматривать нейтрализацию или обезвреживание сбросных вод а, также возможность повторного использования консервирующих растворов.

B соответствии с принятым техническим решением составляется и утверждается инструкция по консервации оборудования с указаниями по подготовительным операциям, технологии консервации и расконсервации, а также по мерам безопасности при проведении консервации.

При подготовке и проведении работ по консервации и расконсервации необходимо соблюдать требования Правил техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей. Также при необходимости должны быть приняты дополнительные меры безопасности, связанные со свойствами используемых химических реагентов.

Нейтрализация и очистка отработанных консервирующих растворов химических реагентов должна осуществляться в соответствии с директивными документами.

Дата добавления: 2017-03-12 ; просмотров: 5089 ;

Подшламовая коррозия и система водоподготовки ГВС

Уважаемые. Тема под жестким модерированием во избежание ее увода во флейм ибо вопрос насущный. Приветствуются только вопросы и комментарии (особенно жду фото!) непосредственно по вопросу обсуждения, всё что уводит тему в другое русло – удаляется. Прошу понять, простить и не обижаться

Начал собирать некоторую статистику по этой проблеме. Фотографии из г.Химки. Основное направление подачи снизу, свищи как правило появляются в нижних отводах и именно под шламовыми отложениями.

Если вы считаете, что компетентность стоит дорого, у вас всегда есть шанс попробовать некомпетентность.

Хорошая тема Дмитрий!

Вы кстати первый кто призывал обращать внимание на качество и производителей оцинкованных труб
А я думаю что это не маловажный момент, а может и ключевой

Конкретно по этим фото мы видим много сварки на не большом участке трубы, а следовательно с большой вероятностью полное выгорание цинка, так что причиной свища могла стать любая “каверна” в металле , так же думаю что не мало важным фактором подобных проблем, являются особенности гидравлических процессов происходящих на этих участках стояков, но думаю что даже если мы, каким то образом, придумаем способ как с этим эффективно бороться, на практике применить его вряд ли получится, тем более повсеместно, а вот минимизировать риски, призывая использовать качественные трубы, хороших сварных и учитывать какие то нюансы в гидравлических схемах
По попробовать можно, хотя лично мне не всегда удается убедить заказчика снять китайский кран с перемычки и не пытаться тянуть пять метров трубы к пс..
А пс там был подключен? И если да, то как и какой?

После того как через 7 лет прогнила оцинкованная труба подводки к ПС (сварки не было, прогнил насквозь горизонтальный участок снизу) я отказался от оцинковки полностью.
И ещё 2 раза прогнивал чугунный уголок и оба раза снизу в одном и том же месте.
Так что явление имеет место быть.

АлекСАН_dr написал :
После того как через 7 лет

У меня через 2 года после переварки сгнил отвод на полотенечник, заглушенный. Еще раз переваривали, а потом через полгода стояки в доме на ПП поменяли.

Качество поступающей воды в каждом районе г.Москвы и МО может отличаться кардинально. Это зависит во первых от источников, их девять – Зубцовский, Кармановский, Верхне-Рузский, Можайский, Озернинский, Рузский, Истринский и Рублёвская плотина – на Московорецком водоисточнике, Акуловский – на Волжском водоисточнике из которых производится водозабор. За систему водоочистки (ХВС) (не путать с водоподготовкой) несёт ответственность “Мосводоканал”.

АО “Мосводоканал” контролирует качество воды , отвечая за качество предоставляемых услуг на границе балансовой принадлежности централизованных сетей водоснабжения и внутридомовых систем водоснабжения.

Но за качество услуг горячего водоснабжения и теплоснабжения отвечает ОАО “МОЭК” или эксплуатирующая организация города, района, жилого квартала либо отдельного дома, т.е. кто несёт ответственность за качество поступающей в ваши в квартиры гор. воды озвучено в договоре на поставку коммунальных услуг потребителям.

По моему мнению, одной из причин коррозии как раз и является превышение показателей по железу, которое отлагается коричневыми пористыми наростами на стенках трубопроводов ГВС снизу. Ещё одной причиной, по моему мнению, является то, что новостройках, пока ещё квартиры не заселены, разбор гор. воды мизерный , значит нет обновления, да ещё и скорость циркуляции низкая и одну и ту же гор.воду насосы гоняют по кругу через теплообменники, шлам оседает и не вымывается потоком. В таких случаях хорошими шламосборниками являются закрытые шар. краны выводов на квартирные полотенцесушители при смещенных байпассах

Если вы считаете, что компетентность стоит дорого, у вас всегда есть шанс попробовать некомпетентность.

Неоднократно наблюдал бракованные оцинкованные трубы которые текут по шву на котором образуются свищи из за плохой заводской прокатки стыка трубы. Бывает что часть трубы проложенная в доме попадает из другой партии или серии которая оказывается с таким дефектом. Нормальна оцинкованная труба сама по себе служит очень долго более 40 лет в зависимости от воды.

Сантехнические работы в Санкт-Петербурге

Современное качество стальных труб так же оставляет желать лучшего, когда на китайском производстве вообще не контролируется превышение процентного состава металлолома в сплаве (он же дешевле) над рудным железом (оно же дороже) и такие трубы уже с “врожденной на генном уровне” ржавчиной идут у нас в продажу.

(сорри за некоторые ошибки перевода)

*Интенсивная коррозия оцинкованных труб в системе ГВС может происходить при следующих условиях:

Повышенное содержание хлора, хлоридов, нитратов

Повышенное содержание углекислого газа СО2 и кислорода О2

Самая опасная температура воды для цинка 65*С. При этой температуре коррозия цинка в 10 раз активнее чем при 55*С

  • Очень опасно для цинкового покрытия колебания температуры воды, которые вызывают перемену полюсов полярности на уровне
    ионов цинка и железа. При этом ускоряется коррозия. Если есть пробой цинкового покрытия и температура воды поднялась
    до 65*С и выше, меняется полярность ионов цинка и железа, при этом значительно ускоряется коррозия железа
    и останавливается коррозия цинка.
    Цинковое покрытие горячим способом производится для водопроводных труб с маркой стали Ст-35. Эта сталь имеет
    высокий процент содержания силициума (Si) – процент содержания которого в этой марке строго не регламентирован.
    От процента содержания силициума (Si) зависит прочность сцепки (осмоса) цинка и стали.
    При недостаточном осмосе при температуре выше 30* начинается переориентация микро-электрических потенциалов полярность
    которой полностью перекидывается при 65*С.
  • Существует и европейский норматив DIN 50930-3(пределы применения для сталей горячего цинкования )*

    Если вы считаете, что компетентность стоит дорого, у вас всегда есть шанс попробовать некомпетентность.

    На некоторые вопросы я хотел бы найти ответ. В качестве примера приведу высказывание мэра города Химки Олега Шахова в интервью газете “Коммерсант” от чт, 15-Авг-2013г . В городе нет собственного водозаборного узла, и поэтому приходится покупать воду у столицы.

    Мои предположения ( непроверенная информация) что не исключен и тот факт, когда в борьбе за снижение себестоимости продаваемой воды населению уже пробурены где нибудь “свои” приватизированные скважины из которых продают воду населению по цене как из Волжских водоисточников ? И кто в таком случае контролирует количество и качество этой воды ?

    А если и правда мечты осуществятся и “поверхностный забор воды из Москва-реки” избранники народа пустят в питьевой водопровод, то в этом случае система водоочистки должна быть по качеству и цене как на космическом корабле, когда космонавты без последствий могут пить свои, извините, очищенные до родниковой, отходы организма))

    Если вы считаете, что компетентность стоит дорого, у вас всегда есть шанс попробовать некомпетентность.

    Чтобы разобраться во всех тонкостях и выяснить причины, обратимся к нормативной документации , к примеру МДС 13-18.2000 (Рекомендации по подготовке жилищного фонда к зиме)
    Игнорирование службами эксплуатации этих рекомендаций так же является одной из причин образования коррозионных участков в трубопроводах.

    *2.5. СИСТЕМЫ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

    Необходимо выполнить следующие работы:

    1. Провести систематизацию и анализ жалоб жильцов на качество системы горячего водоснабжения, в том числе на качество (цветность) и количество подаваемой воды.
    2. Устранить имеющиеся протечки и ржавые пятна.
    3. При нарушении тепловой изоляции на подающих и циркуляционных трубопроводах, включая стояки, необходимо се восстановить, используя материалы с теплопроводностью порядка 0,05 Вт (м·°С). Толщина теплоизоляционной конструкции согласно СНиП 2.04.01-85 «Водопровод и канализация зданий» должна быть не менее 10 мм.
    4. Провести фиксацию заваренных свищей, установленных хомутов и ржавых потеков на всех элементах системы горячего водоснабжения.
      Участки трубопроводов, на которых выявляется более 0,7 свища (в том числе заваренного) на 1 п.м трубы или коррозионный износ превышает 60 % (определяется по специально вырезанным образцам длиной 100 мм), подлежат замене.
    5. Если на системах горячего водоснабжения выявляются отложения толщиной более 2 мм и коррозионный износ менее 60 %, то они подлежат электрогидроимпульсной прочистке с использованием «Зевс-технологии».
      Электроимпульсная прочистка является альтернативой капитальному ремонту систем горячего водоснабжения.
      .
    6. Исправить и устранить неплотности в резьбовых соединениях трубопроводов и регистров полотенцесушителей ванных комнат путем разборки частей трубопроводов с последующей очисткой резьбы от ржавчины и заменой уплотняющего материала льняной прядью, пропитанной суриком, замешанным на олифе, или уплотнительной лентой ФУМ.
      .

    При толщине отложений более 1 мм следует провести промывку или очистку водонагревателей.
    Состав раствора для растворения отложений в трубах зависит от их типа.
    В случае образования преимущественно карбонатных отложений сероватого цвета для гидрохимической промывки следует использовать дифалон (отход производства НТФ – нитрилтриметилфосфоновой кислоты) с ингибитором коррозии. Температура при промывке – 2 °С без дополнительного подогрева.
    В случае образования карбоновых отложений с включением не менее 20 % железооксидов для гидрохимической промывки следует применять смесь дифолона и соляной кислоты, используя для последней ингибитор АКХ-ИФХАН. Температура при промывке – 40 °С.
    В случае образования преимущественно железооксидных отложений для промывки следует применять оксиэтилидендифосфоновую кислоту с многокомпонентной ингибирующей добавкой. Температура при промывке – 60 °С.
    Продолжительность промывки зависит от количества отложений и составляет 2-4 ч.
    Для удаления отложений из трубок водоподогревателя рекомендуется также применять электрогидроимпульсный метод с использованием «Зевс-технологии». Он применим независимо от состава отложений, однако только для тех случаев, когда пропускная способность трубок уменьшена не более, чем на 70 %.*

    Если вы считаете, что компетентность стоит дорого, у вас всегда есть шанс попробовать некомпетентность.

    Коррозия и защита системы отопления

    Коррозия системы отопления и как от нее защититься

    Коррозия радиаторов отопления– это разрушение внутренних стенок, связанное с постоянным воздействием на металл теплоносителя низкого качества.

    Рано или поздно, с проблемой коррозии радиаторов (батарей отопления) сталкиваются практически все системы отопления, заполненные некачественным теплоносителем. Когда снимаешь старые радиаторы, невольно ужасаешься. Их внутренняя часть забита продуктами коррозии, отложениями, а сами стенки батарей сильно уменьшились, стали тонкими. Все это происходит из-за протекания коррозионных процессов. Сразу же возникает вопрос: что же будет с новенькими красивыми батареями через несколько лет, и будут ли они отдавать тепло, как в самом начале эксплуатации?

    В результате такой коррозии радиаторов значительно сокращается срок их службы. Часто могут образоваться дыры в самих батарей или же в стояках . При возникновении данного типа аварий, необходимо полностью менять трубы и радиаторы на новые.

    Далее мы подробно рассмотрим причины возникновения и протекания коррозии радиаторов. Внутренняя коррозия батарей наблюдается почти во всех системах отопления, только стадии протекания процессов бывают разные. В основном это связано с использованием не качественной воды, которая содержит большое количество газообразных примесей и солей. Зачастую местные теплосети, у которых постоянный недостаток денежных средств, используют для заполнения отопительных систем обычную водопроводную воду, которая не подвергалась предварительной обработке. Подобные ситуации наблюдаются и в небольших закрытых системах отопления (частные дома, в которых люди самостоятельно заполняют систему). Т.е. для питья такая вода в некоторой степени пригодна, а на трубы оказывает губительное действие. Соли, которые содержатся в ней, постепенно отлаживаются на стенках трубопровода, радиаторов, зашламляя их и образуя накипь. В результате чего радиаторы намного хуже проводят тепло и отапливают помещение.

    Коррозионная активность воды, в большей степени, зависит от количества содержания растворенного в ней кислорода, хлоридов, сульфатов, карбоната кальция и других примесей. Вода, которую используют для заполнения систем отопления, очень агрессивна, поэтому должна подвергаться предварительной обработке. Кроме того, необходимо принимать меры по защите от коррозии самих радиаторов.

    Существует три основных принципа борьбы с внутренней коррозией радиаторов и отопительного оборудования:

    – использование материалов, которые не подвергаются коррозионному разрушению;

    – облагораживание агрессивной среды (снижение коррозионной активности воды, использование специально подготовленной воды, антифризов и т.д. ипользование специальных воздухоудалителей, сепараторов, гидрострелок);

    – повышение стойкости оборудования отопительных систем, используя специальные защитные антикоррозионные покрытия.

    Чтоб снизить коррозионную активность воды, широко используется два основных способа: химический и физический.

    Суть химического способа защиты радиаторов от коррозии заключается в использовании специальных агентов. Введение в систему таких веществ и обработка реализуются на стадии подготовки воды. К физическому способу снижения агрессивности воды относится удаление газов. Самый распространенный метод – дегазация (деаэрация).

    В условиях повышенной температуры коррозионные процессы протекают намного быстрее, и применение только двух вышеописанных способов защиты радиаторов и систем отопления от коррозии не оказывает должного эффекта. Этого не достаточно. Поэтому очень часто воду обрабатывают силикатом натрия. В таком случае на внутренней поверхности батарей образуется пленка, которая защищает ее от разрушения. Если трубопровод и радиаторы изготовлены из оцинкованной стали, можно вводить в систему полифосфаты, силикаты и фосфаты, которые также образуют защитный слой.

    Образование пленки на внутренней поверхности радиаторов отопления может происходить как в процессе эксплуатации (отложение труднорастворимых солей), так и при их изготовлении. Практически все известные производители, при изготовлении корпуса радиатора, обрабатывают его защитными средствами. Это может быть химическое вещество или слой металла, который не подвергается коррозионному воздействию данной среды.

    Шлам и накипь , практически всегда образуются в результате взаимодействия стенок радиаторов и трубопровода с жесткой водой. Если проводить подпитку смягченной водой или просто контролировать ее жесткость, можно предупредить возникновение накипи. Смягчение воды проводят следующими способами:

    – щелочная обработка содой и известью;

    – использование катионитовых фильтров;

    – специальная обработка, в результате которой из воды удаляется растворенный воздух и карбонаты.

    Сейчас очень популярны алюминиевые литые радиаторы. Их производители рекомендуют поддерживать кислотность воды в пределах 7 – 8 рН. Очень многие люди, у которых в квартире (доме) стоит автономная система отопления, для ее заполнения используют дистиллированную, талую или дождевую воду, т.к. считают данную среду нейтральной. Стоит отметить, что это не всегда правильно! Использование такой воды не решит полностью проблему с внутренней коррозией радиаторов. Кислотность дистиллированной воды обычно лежит в пределах 5,5 – 6 рН. Тоже можно сказать о талой и дождевой, только их агрессивность увеличивается еще за счет насыщения кислородом. Перед тем, как заполнять систему, необходимо уменьшить кислотность воды, например, добавив в нее кальцинированную соду в соответствующих пропорциях. Но не стоит ею злоупотреблять, т.к. это может привести к обратному эффекту.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector