Применение современных технических моющих средств при химических очистках тепло-энергетического оборудования

Применение современных технических моющих средств при химических очистках тепло-энергетического оборудования

И. В. ЛЕВИТИНА, к.т.н., главный технолог,
В. Е. КУЛОВ, к.т.н., ведущий специалист,
ООО «НПП «TEXНОБИОР»

  В настоящее время, в связи с высокой степенью износа большей части теплоэнергетического оборудования, особую актуальность приобретают вопросы своевременного и эффективного ремонта. Химическая очистка является неотъемлемой частью такого рода работ, так как образовавшиеся в процессе эксплуатации отложения на поверхностях теплообмена приводят к снижению коэффициента теплопередачи, увеличению гидравлического сопротивления потоков, коррозии оборудования и пережогу труб, и вследствие всего этого - к снижению технико-экономических показателей энергоблока.

  Для проведения эксплуатационных промывок используются различные органические и неорганические кислоты и реагенты на их основе со специальными добавками, что позволяет выбрать наиболее эффективный и щадящий метод очистки оборудования. Следует отметить, что для проведения такого рода работ при ремонте оборудования, изготовленного из черных сталей, основной составляю¬щей моющей композиции является соляная кислота. Реагенты на ее основе, выпускаемые нашим предприятием, такие как: TMC ДТ, TMC ДУ (ТУ 20.41.44-002- 56478541-2020) и TMC ДИ (ТУ 20.41.44-003-56478541¬2022) хорошо зарекомендовали себя при проведении промывок котельного оборудования, выполненного из таких сталей. Однако в случае, если значительная часть узлов объектов очистки изготовлена из нержавеющей стали и цветных металлов, это существенно сужает круг применяемых реагентов, так как использование соляной кислоты интенсифицирует скорость коррозии данных материалов. Речь идет о таком оборудовании как конденсаторы, пластинчатые теплообменники, кожухотрубные теплообменники и т. п. Основными причинами образования отложений являются: неисправная работа водоподготовительной установки и блочной обессоливающей установки (конденсатоочистки), некорректное ведение водно-химического режима, коррозия конструкционного металла.

  Отложения на поверхностях нагрева разнообразны по химическому составу, структуре и плотности.
Для удаления образовавшихся отложений с поверхностей нагрева при-меняются химический и механический методы. Механические методы очень трудоемки, требуют длительного оста-нова, а также приводят к быстрому износу поверхности оборудования. В настоящее время широкое распространение получил метод химической очистки. Главной задачей данного метода является надежное и эффективное удаление различного рода отложений с поверхности промываемого оборудования.

  Таким образом, при выборе моющей композиции определяющими факторами являются: способность эффективно удалять отложения, низкая коррозионная активность по отношению к конструкционному металлу, экологическая безопасность. Также необходимо учитывать тип оборудования и конструкционный материал, из которого оно выполнено. Все это приводит к значительным ограничениям при использовании реагентов для промывок оборудования. Анализ накопленного опыта проведения химических промывок оборудования, выполненного из различных конструкционных материалов, свидетельствует о предпочтительности использования органических кислот и реагентов на их основе как наиболее эффективных для решения поставленных задач.

  Наша организация разработала и выпускает техническое моющее средство TMC ДМ (ТУ 20.41.44-002-56478541-2020), в состав которого входят органические кислоты и ком- плексообразователи, позволяющие эффективно удалять карбонатные, известковые, окисные отложения. Наличие поверхностно-активных веществ неионогенного характера обеспечивает воздействие на отложения различного состава. Современные ингибиторы коррозии, входящие в состав моющей композиции, защищают конструкционный материал от коррозии. Опытно-промышленные испытания моющего реагента TMC ДМ показали, что данный реагент отвечает всем критериям выбора моющей композиции. Он успешно применяется на многих объектах большой и малой энергетики, металлургической промышленности, авиационной промышленности.

  Такое широкое внедрение данного препарата доказывает его эффективность при удалении самых различных отложений. Однако, часто в составе отложений встречаются соединения кремния, образующие плотные и пористые отложения. Плотные силикатные отложения характеризуются сложностью удаления с поверхности металла. Данный вид отложений наиболее опасен для теплоэнергетического оборудования, так как коэффициент теплопроводности таких отложений в сотни раз меньше коэффициента теплопроводности металлов, из которых выполнено оборудование. Удаление их в рамках использования обычных реагентов требует особых технологических приемов и добавок, что приводит к увеличению сроков ремонтных работ и их стоимости. Исходя из задачи оптимизации этих процессов, для удаления плотных силикатных отложений была разработана моющая композиция Силитех (ТУ 20.41.44-008-56478541-2020) на основе комплекса органических кислот и фтористых солей. Наличие данных компонентов обеспечивает эффективное удаление силикатных отложений, позволяет сократить время промывок, защитить оборудование в ходе их про¬ведения, так как данный препарат обладает высокими антикоррозионными свойствами в сочетании с уникальной емкостью по снятым отложениям, что позволяет избежать их обратного высаживания в контуре. Однако, наличие в составе реагента фтористых соединений выдвигает некоторые дополнительные требования по утилизации отработанных растворов.

  С каждым годом требования к со-ставу сбрасываемых вод становятся жестче. Поэтому после проведения химической очистки особое внимание уделяется утилизации сточных вод. Однако, не все предприятия имеют очистные сооружения, позволяющие эффективно снижать содержание вредных веществ до предельно допустимых концентраций. Для таких объектов был разработан моющий реагент Экобиор (ТУ 20.41.44-008-56478541-2020), состоящий из биоразлагаемых компонентов, а также компонентов, относящихся к 4 классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76. Экологическая безопасность данного реагента сочетается с высокой эффективностью снятия отложений и низкой коррозионной активностью. Данный препарат может с успехом применяться на предприятиях с проблемами утилизации отходов, существенно снижая стоимость промывок.

  Исходя из того, что моющий реагент TMC ДМ успешно применяется на многих энергетических объектах, было решено провести сравнение основных показателей новых разработанных композиций Силитех, Экобиор и TMC ДМ. Для определения эффективности и коррозионной активности по отношению к конструкционным материалам новых разработанных моющих композиций Силитех и Экобиор были проведены лабораторные испытания.

  В качестве образцов были рассмотрены сталь марки 12X18H10T и латунь марки Л70. Из результатов испытаний видно, что при применении моющих композиций Силитех и Экобиор скорость коррозии минимальна. Данные результаты позволяют утверждать, что все три препарата равно безопасны для указанных материалов, а значит выбор того или иного реагента обуславливается составом отложений и требованиями по эффективности их снятия и утилизации отработанных промывных растворов.

  Наиболее эффективным является реагент TMC ДМ, так как резкий переход pH (скачок титрования) наступает позже других реагентов. Это свидетельствует о воздействии моющей композиции TMC ДМ на большее количество отложений, соответственно, увеличивается эффективность химической очистки. Однако, стоит заметить, что скачки титрования растворов Силитех и Эко-биор находятся в одном диапазоне с раствором TMC ДМ, что позволяет говорить о сопоставимой высокой эффективности по снятию отложений данными препаратами.

  Моющие композиции TMC ДМ, Силитех и Экобиор являются эффективными реагентами для очистки теплоэнергетического оборудования, выполненного из аустенитных сталей и латуни. Данные реагенты имеют низкую коррозионную активность по отношению к конструкционным металлам, а также ряд дополнительных преимуществ: удаление трудно-растворимых отложений (например, силикатные отложения) и биоразлагаемость всех компонентов моющей композиции. Таким образом, наше предприятие разработало три марки реагентов, предназначенных для про-ведения эксплуатационных промывок теплоэнергетического оборудования, изготовляемого из нержавеющих ста-лей и цветных сплавов: конденсаторы, теплообменники, ПСГ, ПCB и т. п., что позволяет решать практически любые задачи по химическим очисткам, используя различные сочетания технологий и препаратов. Так же наша организация разрабатывает программы проведения химических очисток теплоэнергетического оборудования, производит анализ состава отложений с поверхностей оборудования.

ООО «НПП «TEXНОБИОР»
111141, г. Москва,
Зелёный проспект, дом 5/12,
строение 4, этаж 1, помещение 11
тел. +7 (495) 730-66-90,
978-67-85, 979-10-51
technobior@technobior.ru
www.technobior.ru