Ингибиторы накипеобразования и коррозии

Рассылка: Противокоррозионная и противонакипная обработка воды.

Адрес электронной почты: chausoff@yandex.ru

Автор - Чаусов Федор Федорович,
кандидат химических наук (направление научной деятельности - физическая химия водных растворов, водоподготовка и водно-химические режимы теплоэнергетических систем), автор более 70 научных трудов, автор более 20 изобретений.

Выпуск 1.

Разработки технологий противонакипной и противокоррозионной обработки воды ведутся уже давно. Широкое распространение получило применение ингибиторов накипеобразования и коррозии. Обработка воды ингибиторами накипеобразования и коррозии позволяет обеспечить эффективную работу теплоэнергетического оборудования, отказавшись при этом от применения дорогостоящих и громоздких систем умягчения и деаэрации воды.

Применение органофосфоновых кислот и их производных — органофосфонатов как ингибиторов накипеобразования и коррозии изобретено в 1960-х годах. Наиболее исследованными и получившими наибольшее распространение препаратами для противонакипной и противокоррозионной обработки воды являются оксиэтилидендифосфоновая кислота, нитрилотриметилфосфоновая кислота и их производные.
Эти кислоты относятся к широкому классу органических соединений, называемых комплексонами, поэтому предложенный водно-химический режим получил название комплексонного.
Несмотря на название, комплексоны в чистом виде для обработки воды в настоящее время практически не применяются.
Комплексоны, применяемые в качестве исходных веществ для получения ингибиторов, являются довольно сильными кислотами. Подавляющее большинство современных ингибиторов на их основе имеют нейтральную или слабощелочную реакцию. Это предотвращает возможное усиление коррозии теплоэнергетического оборудования из-за снижения рН водной среды. Современные ингибиторы, в отличие от ранее применявшихся комплексонов, защищают теплоэнергетическое оборудование не только от отложений минеральных солей (накипи), но и от коррозии.

При нагреве воды в процессе работы системы отопления происходит термический распад присутствующих в ней гидрокарбонат-ионов с образованием карбонат-ионов. Карбонат-ионы, взаимодействуя с присутствующими в избытке ионами кальция, образуют зародыши кристаллов карбоната кальция. На поверхности зародышей осаждаются все новые карбонат-ионы и ионы кальция, вследствие чего образуются кристаллы карбоната кальция, в котором часто присутствует карбонат магния в виде твердого раствора замещения. Осаждаясь на стенках теплоэнергетического оборудования, эти кристаллы срастаются, образуя накипь.
При введении органофосфонатов в воду, содержащую ионы кальция, магния и других металлов они образуют весьма прочные химические соединения — комплексы. (Во многие современные ингибиторы органофосфонаты входят уже в виде комплексов с переходными металлами, главным образом с цинком). Комплексы органофосфонатов адсорбируются (осаждаются) на поверхности зародышей кристаллов карбоната кальция, препятствуя дальнейшей кристаллизации карбоната кальция. Поэтому при введении в воду 1...10 (г/м³) органофосфонатов накипь не образуется даже при нагревании очень жесткой воды.

Комплексы органофосфонатов способны адсорбироваться не только на поверхности зародышей кристаллов, но и на металлических поверхностях, вследствие чего скорость коррозии металла снижается. Наиболее эффективную защиту от коррозии обеспечивают ингибиторы на основе комплексов органических фосфоновых кислот с цинком. В приповерхностном слое металла эти соединения способны распадаться с образованием нерастворимых соединений гидроксида цинка, а также полиядерных комплексов с цинком и железом. В результате этого образуется тонкая, плотная, прочно сцепленная с металлом пленка, защищающая металл от коррозии.

Современные препараты на основе органофосфонатов не только ингибируют солеотложения и коррозию, но и постепенно разрушают застарелые отложения накипи и продуктов коррозии. Это объясняется образованием в порах накипи поверхностных адсорбционных слоев органофосфонатов, структура и свойства которых отличаются от структуры кристаллов накипи. В результате накипь разрушается, превращаясь в тонкую взвесь, легко удаляемую из системы через дренаж.

Эффективное и безопасное применение ингибиторов солеотложений и коррозии в теплоэнергетических системах возможно только при правильном дозировании этих препаратов. Дозатор должен обеспечивать поддержание с заданной точностью постоянной концентрации ингибитора в системе. Следует иметь в виду, что излишняя точность дозирования влечет за собой дополнительные затраты из-за более высокой стоимости дозатора и при этом не способствует успешному применению ингибитора.

По принципу действия дозаторы подразделяются на две основные группы: инжекционные, в которых для подачи ингибитора используется насос, работающий от внешнего источника энергии; и эжекционные, в которых используется энергия потока подпиточной воды.
Эжекционные дозаторы обладают рядом преимуществ перед инжекционными: обеспечивая необходимую точность дозирования ингибитора, они энергонезависимы, просты, надежны в эксплуатации и не требуют частого технического обслуживания.

Полностью укомплектованные эжекционные дозаторы выпускает Инженерно-химическая лаборатория Удмуртского государственного университета (г.Ижевск). Накопленный опыт применения ингибиторов солеотложений и коррозии показывает, что современные ингибиторы обеспечивают наиболее эффективную защиту систем отопления от накипеобразования и коррозии.
Для использования новых технологий в «малой» энергетике, т.е. в промышленных и жилищно-коммунальных котельных, в УдГУ создано надежное и простое в эксплуатации дозирующее оборудование. В настоящее время специалистами Инженерно-химической лаборатории УдГУ накоплен опыт эффективного применения ингибиторов коррозии и накипеобразования на многочисленных объектах в теплоэнергетических системах — паровых и водогрейных котлах, водяных тепловых сетях, а также системах горячего водоснабжения и охлаждения технологического оборудования.

Защита от коррозии и накипи

Если у Вас имеются проблемы, связанные с накипеобразованием и (или) коррозией в теплоэнергетическом оборудовании, в тепловых сетях, в системе горячего водоснабжения, мы можем помочь Вам выбрать необходимое оборудование и технологию противонакипной и противокоррозионной обработки воды.
Для этого Вам необходимо обратиться к нам по телефонам: (3412) 91-62-65, 8-909-067-64-39, факсу: (3412) 91-62-65, электронной почте: chaus@uni.udm.ru, isk@uni.udm.ru, направив максимально подробные сведения в форме опросного листа.

Архив почтовых рассылок:

Противокоррозионная и противонакипная обработка воды