Рекомендации распространяются на
проектирование с паровыми котлами давлением до 3,9 водогрейными котлами с
температурой нагрева сетевой воды до 190°С.
Все среды, применяющиеся в котельных: вода,
кислоты, щелочи, растворы коагулянтов, натрий хлорида и других реагентов,
коррозионно активны по отношению к углеродистым, а некоторые среды - и к
легированным сталям, также - к неметаллическим материалам.
Необходимость защиты оборудования от
коррозии определяется двумя критериями. Средний срок службы оборудования для
подготовки воды равен 20 годам - для фильтров условным диаметром 700, 1000,
1400 мм, солерастворителей, блочных водоподготовительных установок и 30 годам -
для остального оборудования [4]. Зная скорость коррозии в разных средах, можно
определить ресурс времени работы оборудования без противокоррозионной защиты.
Второй критерий связан с нормированием в
питательной и подпиточной воде котлов содержания железа и его соединений.
Расчет количества железа, поступившего в воду с незащищенной внутренней
поверхности оборудования и трубопроводов, может показать (с учетом железа,
содержащегося в исходной воде), что противокоррозионная защита необходима даже при
малой скорости коррозии. Таким образом, если предусматриваются
противокоррозионные покрытия, то часто не с целью защиты оборудования станций
водоподготовки (СВП), а, в первую очередь, с целью защиты котлов от заноса в
них соединений железа.
ГОСТ 20995-75** [2] нормирует содержание железа в
питательной воде паровых котлов (табл.1).
Содержание соединений железа (в пересчете на Fe),
мкг/дм3, не более
Открытая система теплоснабжения при температуре нагрева воды,
°С
Закрытая система теплоснабжения при температуре нагрева воды,
°С
115
150
190
115
150
190
Котлы газомазутные
300
250
200
500
400
300
Котлы пылеугольные и котлы с слоевым
сжиганием топлива
300
300
250
600
500
375
Содержание железа в воде перед
натрий-катионитными фильтрами должно быть не более 0,3 мг/дм3, перед
водород-катионитными фильтрами - не более 0,5 мг/дм3, перед анионитными
фильтрами - не должно быть совсем, то есть быть на грани чувствительности
анализа - 0,05 мг/дм3 [6].
Для воды систем горячего водоснабжения и
отрытых систем теплоснабжения [7] в соответствии с работой [1]
содержание железа должно быть не более 0,3 мг/дм3, а при особом
согласовании с органами санитарного надзора - не более 1 мг/дм3.
Оборудование должно всегда иметь
противокоррозионную защиту, если коррозионная среда вызывает коррозию материала
оборудования скоростью более 0,1 мм/г, то есть стойкость материала - более 5
баллов.
Противокоррозионную защиту оборудования
СВП, в частности, для воды необходимо предусматривать только в тех случаях,
когда содержание железа в питательной, подпиточной воде или воде перед
ионообменными фильтрами заведомо превысит нормативные значения. При этом нужно
учитывать баланс составляющих питательной воды, а также то обстоятельство, что
при прохождении воды через фильтры содержание железа в воде уменьшается после
каждой ступени катионирования на 50%, например, если в исходной воде содержание
железа 0,3 мг/дм3, то после двухступенчатого натрий-катионирования
(без учета других данных) в обработанной воде будет 0,075 мг/дм3.
То дополнительное количество железа,
которое смывается водой с внутренней поверхности оборудования, точно определить
при проектировании невозможно. Для ориентировочной оценки можно использовать
данные работы [16].
Скорость коррозии К, г/(м2·ч), для многих жестких вод при температурах
20 - 80 ºС может быть также приблизительно определена по эмпирической
формуле [10].
К=0,008·t-0,03,(1)
где t -
температура, ºС.
Экспериментальные и эксплуатационные данные
о скорости коррозии в разных водах СВП указаны в работе [10].
С применением противокоррозионных покрытий оборудования
СВП уменьшение содержания железа в обработанной воде зависит от метода
водоподготовки: при известковании и последующем натрий-катионировании
содержание железа уменьшается на 80%, при натрий-катионировании - на 50%, при
известковании с магнезиальным обескремниванием и последующим
водород-натрий-катионированием - на 80%, при известковании и последующем
обессоливании ионированием - на 95%, при водород-натрий-катионировании - на
65%, при обессоливании ионированием - на 75%.
Порядок действий при оценке необходимости
нанесения противокоррозионных покрытий может быть таков:
определяется предполагаемое количество
железа, смываемое с поверхности фильтров или другого оборудования и
трубопроводов, A1, мг/дм3
А=F·К:Q,(2)
где F -
площадь внутренней поверхности фильтров, м2;
К - скорость коррозии, г/(м2·ч), см. (1);
Q - расход воды, м3/ч;
определяется общее количество железа в
воде, которое могло бы быть, если бы железо не задерживалось в аппаратах СВП, А2,
мг/дм3
A2=A1+A3,(3)
где A1 -см. выше;
А3 - содержание железа в
исходной воде, мг/дм3;
определяется общее количество железа в воде
с учетом уменьшения (поглощения) его в аппаратах СВП А4, мг/дм3
A4=A2-A5,(4)
где А2 - см. выше;
А5 - количество железа,
задерживаемое в аппаратах СВП, мг/дм3, см. выше;
сравнивается полученное значение А4
с нормативными значениями.
Защитные покрытия по применяемым материалам
и способу нанесения подразделяют на следующие виды:
лакокрасочные покрытия; армированные
различными тканями покрытия на основе полимерных смол; шпаклевка или штукатурка
по сетке высоконаполненными составами;
покрытия эмульсиями и герметиками на основе
эластомеров; оклейка листовыми материалами; гуммировочные покрытия; футеровка
штучными изделиями (плиткой, кирпичом, блоками) из кислотоупорной керамики,
угля и графита, каменного литья на химически стойких вяжущих;
комбинированные защитные покрытия,
включающие непроницаемый подслой и футеровку; металлизационные покрытия.
В настоящих Рекомендациях приведены
сведения о защите оборудования. Трубопроводы, по которым движутся среды,
указанные для разных аппаратов, должны защищаться такими же покрытиями как и
соответствующие аппараты.
Рекомендации по противокоррозионной защите
строительных конструкций СВП предполагается разработать отдельно.
Лак ХВ-784
может быть заменен лаком ХС-76 (по грунтовке ХС-010 и эмали 710) или лаком
ХС-724 (по эмали ХС-759). Эмаль ХВ-785 может быть заменена эмалью ХС-759 (по
грунтовке ХС-059)
Вода после коагулирования: рН=6-7,5; [O2]=3 - 14 мг/л; образивное воздействие
2-100
Гуммированное: резиновая смесь (эбонит) 51-1627 по подслою
(полуэбонит) 1751 на клею 2572 (на металл и между слоями). Обкладка - не менее
чем в 2 приема со смещением стыков заготовок на 200-300 мм. Количество слоев
2-4. При общей толщине покрытия 4,5-6,0 мм допускается покрытие без подслоя,
при этом количество слоев 3-5
Гуммированное: резиновая смесь (эбонит) 60-341 по подслою
(эбонит) 60-343 на клею 2572 (на металл и между слоями). Остальное - как для
основного покрытия. До 70 ºС. Эпоксидное: шпатлевка ЭП-0010 - 2 слоя; стеклоткань - 1
слой; шпатлевка ЭП-0010 - 2 слоя Эпоксидное: шпатлевка ЭП-0010 - 6 слоев.
Возможны дополнительные варианты по работе [п.
18]
8. Фильтр анионитный
(в схемах обессоливания понированием)
Вода в
процессе анионирования; раствор щелочи (в основном, едкий натр) концентрацией до 4%; раствор натрий
хлорида концентрацией до 10%; [O2] -
до 14 мг/л; рН=3-14
Гуммированное: резиновая смесь 1751 по подслою 51-1627 на клею
2572 (на металл и между слоями) или без подслоя при толщине основного
покрытия 4,5-6 мм. Условия - см. п. 5
Гуммированное: резиновая смесь 6631 или 60-344, остальное -
как для основного покрытия (без подслоя)
Серная
кислота, концентрацией до 70%
2-70
Гуммированное:
резиновая смесь 1976-18 по подслою 1751 или 51-1627 на клеях 2572 (на металл)
и 4508 (между слоями) Условия - см. п. 5
Гуммированное:
резиновая смесь 60-340 или 60-341 по подслою 60-343 или 60-344 на клеях 2572
(на металл) и 10%-ный раствор смеси в бензине (между слоями)
Гуммированное:
резиновая смесь 51-1627 по подслою 1751 или без подслоя при толщине покрытия
4,5-6 на клею 2572 (на металл и между слоями). Условия - см. п. 5
Гуммированное:
резиновая смесь 51-1626 по подслою ИРП-1395 или без подслоя при толщине
покрытия 4,5-6 на клеях 2572 (на металл) и 4508 или 2572 (между слоями)
Хлористо-водородная
(соляная) кислота концентрацией до 10%
2-80
Гуммированное:
резиновая смесь 51-1627 по подслою 1751 или без подслоя при толщине покрытия
4,5-6 на клею 2572 (на металл и между слоями) Условия - см. п.
5
Гуммированное:
резиновая смесь 51-1626 по подслою ИРП-1395 или без подслоя при толщине
покрытия 4,5-6 на клеях 2572 (на металл) и 4508 или 2572 (между слоями)
Гуммированное:
резиновая смесь 1751 по подслою 51-1627 или без подслоя при толщине покрытия
4,5-6 мм на клею 2572 (на металл и между слоями). Условия - см. п. 5
Гуммированное:
резиновая смесь ИРП-1390 или 60-341 по подслою соответственно 51-1627 или
60-343 на клеях 2572 (на металл) и 10%-ный раствор смеси в бензине (между
слоями)
Гуммированное: резиновая смесь 51-1627 по подслою 1751 или без
подслоя при толщине покрытия 4,5-6 мм на клею 2572 (на металл и между
слоями). Условия - см. п. 5
Гуммированное: резиновая смесь 51-1632 без подслоя на клею
51-К-19 (на металл) и 51-К-26 (между слоями)
Гуммированное: резиновая смесь 1976 по подслою 1751 или
51-1627 на клеях 2572 (на металл) и 4508 (между слоями). Условия - см. п. 5
Гуммированное: резиновая смесь 6631, или 60-343, или 51-1626
без подслоя при толщине покрытия 4,5-6 мм на клею 2572 или 51-К-22 (на металл
и между слоями)
Гуммированное: резиновая смесь 1751 по подслою 51-1627 или без
подслоя при толщине покрытия 4,5-6 на клею 2572 (на металл и между слоями).
Условия - см. п. 5
Гуммированное: резиновая смесь 6631, или 60-343, или 51-1626
без подслоя при толщине покрытия 4,5-6мм на клею 2572 или 51-К-22 (на металл
и между слоями)
Футеровка диабазовой плиткой в 1 слой. Футеровка
кислотоупорным кирпичом: днище в 1/4 кирпича в 2 слоя, стены в 1/2 кирпича на
кислотоупорной силикатной замазке по 2 слоям полиизобутилена на клее 88-Н
Эпоксидное: см. п. 2 Гуммированное: резиновая
смесь 1976, или 1751, или 51-1627 на подслое 1751 или 51-1627 (для 1976) или
51-1627 (для 1751), или 1751 (для 51-1627) на клеях 2572 (на металл) и 4508
(между слоями для 1976) и 2572 (между слоями для 1751 и 51-1627). Условия -
см. п. 5
Перхлорвиниловое и на сополимерах винилхлорида - см. п. 2. Эпоксидно-перхлорвиниловое - см. п.
2
Гуммированное: резиновая смесь 1976-18, или 60-341, .или
ИРП-1390 по подслою соответственно 51-1627, или 60-343, или 51-1627 на клеях:
5I-K-19+51-К-24+2572, или 51-К-19+51-К-13+51-К-22 (на металл - для 1976-78 и
60-341), 51-К-19+51-К-13+51-К-22 или 5I-K-19+5I-K-24+2572 (на металл для
ИРП-1390) и 51-К-22 (2572) или 4508 (между слоями) Эпоксидное: шпатлевка
ЭП-0010-5 слоев
Краска В-ЖС-41 в три слоя общей толщиной 180-200мкм. Катодная
защита. Покрытие напылением расплавленного алюминия. Обязательна «паровая
подушка» Краска: железный сурик на натуральной олифе. Стойкость до 1 года.
Примечания: 1. В таблице для ряда позиций
оборудования указаны несколько вариантов покрытий. В этих случаях варианты
покрытия располагаются в порядке убывания предпочтительности применения.
2. В некоторых партиях коагулянтов
содержится до 8-10% серной кислоты. В этих условиях покрытия должны быть такими
же, какие предполагаются для серной кислоты соответствующей концентрации.
3. Срок службы гуммировочных покрытий - 10
лет и более; эпоксидных, перхлорвиниловых и на сополимерах винилхлорида - 1-3
года; краски В-ЖС-41 - 8-12 лет; герметика АГ-4И - 4-6 лет.
4. Толщина резиновых листов - от 0,5 до 4
мм (чаще - от 1,3 до 2 мм). Толщина одного слоя лакокрасочного покрытия,
наносимого распылителем, - 15-30 мкм, одного слоя лакокрасочного покрытия с
наполнителем - 20-40 мкм, допускается увеличение толщины слоя в соответствии с
работой [2 (табл. 28, 29, п. 5.20)].
5. Значения температур, указанные в
таблице, характеризуют стойкость материала противокоррозионной защиты, а не
условия работы оборудования.
6. Конструкция аппаратов и состояние
поверхности, подлежащей противокоррозионной защите, должны соответствовать ОСТу
26-01-1475-76 Минхимпрома.
7. Клей 2572 может быть заменен клеем
51-К-22.
8. При применении перхлорвиниловых и на
сополимерах винилхлорида покрытий сварные швы дополнительно к общему слою
грунтовки должны быть покрыты двумя слоями грунтовки из смеси материала
грунтовки (35%) и диабазового (андезитового, графитового) порошка.
9. Для
деталей сложной конфигурации вместо листовой резины могут быть предусмотрены
жидкие резиновые смеси: тиоколовые герметики У-30М, У-30 МЭС-5, У-30 МЭС-10,
герметики 51-Г-10, 51-Г-17, гуммировочный состав на основе наирита НТ.
Химическая стойкость этих смесей указана в работе [11].
12. Лакокрасочные материалы: Технические
требования и контроль качества: Справочное пособие, Сост. М.И. Карякина, Н.В.
Майорова, Н.В. Луговкина. М.: «Химия», 1983.
13. Лакокрасочные материалы: Технические
требования и контроль качества: Справочное пособие. Сост. М.И. Карякина, Н.В.
Майорова, М.И. Викторова. М.: «Химия», 1984.
14. Лакокрасочные материалы: Технические
требования и контроль качества: Справочное пособие. Сост. М.И. Карякина, Н.В.
Майорова. М.: «Химия» 1985.
15. Рекомендации по защите от коррозии
бетонных и железобетонных строительных конструкций водоподготовительной
установки. Сост. Б.Г. Олимпиев. М.: СПО Союзтехэнерго, 1982.