эффективность водоподготовки

[Wolf1]

1. Без комментариев.
2. По поводу компетенции, пока руководство не жаловалось. Но к счастью так считаю и не только я.
3. Не согласен. Сравнительные данные всегда полезны. Вот для того чтобы оценить целесообразность этих затрат и нужны стат. данные. Озвученные вами цели это понятно. Но в этом то и цель – оценить что дешевле отказаться от реагентов и увеличить затраты на очистку, замену (в результате недостижения норматива по коррозии, забиванию и т.д) или проводить реагентную обработку.
4. Согласен, но интересует конкретный случай – хОВ, описанная выше (считаю, что вариант два, но могу быть не прав)
5. Сформулировал в п.3 предыдущего поста.
«нормы поставщика или на учебник по водоподготовке» пока это проходит, но есть предпосылки…..

[EvgeniyChup]

1. Мы уже думаем отказаться от ионообменника, т.к. он во-первых тормозит скорость фильтрования, во-вторых при регулярной промывке мембран все норм.
2. А железа реально много.
3. Гидразин не моет, он пассивирует (как и нитрит натрия)
4. по реагента это требование Wissman
5. Возвратный конденсат идет с pH 6,5-7,5, и электропроводностью 2-3 мкСм.

[mats]

1. Мы уже думаем отказаться от ионообменника, т.к. он во-первых тормозит скорость фильтрования, во-вторых при регулярной промывке мембран все норм.
2. А железа реально много.
3. Гидразин не моет, он пассивирует (как и нитрит натрия)
4. по реагента это требование Wissman
5. Возвратный конденсат идет с pH 6,5-7,5, и электропроводностью 2-3 мкСм.

1. Если у вас бОльшая часть конденсата возвращается (как вы пишете), то вам, на мой взгляд, стоит отказываться именно от обратного осмоса, а не от ионообменника. Если совсем по делу - лучше посчитать во что обходится эксплуатация обратного осмоса (включая промывки и расход воды на концентрат) и эксплуатация ионообменника (соль и вода). Обратный осмос как правило получается дороже. Вполне может быть ситауция, что ионообменный фильтр у вас не приспособлен для того, чтобы обеспечивать полную производительность подпитки. В этом случае дешевле поставить адекватный подпитке ионобменный фильтр, чем эксплуатировать обратный осмос.
2. Реально много железа - это сколько, если не секрет?
3. А, то есть про гидразин это было про обработку гидразином перед временной остановкой котла?
4. Висман требует Purotech или он требует пирофосфат?
5. Конденсат вроде и ничего, однако можно привести его рН к 8 или выше. Все-таки 6,5 - это коррозионноактивная вода. А железо в конденсате вы не меряете?
И еще - вы написали, что подщелачиваете воду до 9-10 - это как делается?

[EvgeniyChup]

1. С осмосом есть вопросы это факт, но пока от него мы не откажемся, так что тут без комментариев. Конденсат мы вводим в деаэратор.
2. 0,3 - 0,6 мг/л
3. Да мы обрабатываем когда чистим систему (Котел, арматуру, накопительный бак конденсата)
4. Висман требует Purotech
5. вода с 6,5 коррозионноактивна если есть растворенный кислород и углекислый газ, т.к. у нас есть деаэратор, кислород держится на уровне до 0,05 мг/л, углекислый газ до 5 мг/л
6. Подщелачиватель это Purotech (пирофосфат с каустической содой т.е. NaOH).

[mats]

3. Не согласен. Сравнительные данные всегда полезны. Вот для того чтобы оценить целесообразность этих затрат и нужны стат. данные. Озвученные вами цели это понятно. Но в этом то и цель – оценить что дешевле отказаться от реагентов и увеличить затраты на очистку, замену (в результате недостижения норматива по коррозии, забиванию и т.д) или проводить реагентную обработку.
4. Согласен, но интересует конкретный случай – хОВ, описанная выше (считаю, что вариант два, но могу быть не прав)

по 3. Вот вы употребляете слово "целесообразность". Вы сообразность какой цели имеете ввиду? Ведь цель водообработки - предотвратить выход из строя и снижение КПД оборудования. А ваша гипотетическая цель (которую вы пытаетесь просчитать) - избавиться от водообработки, чтобы за нее не платить.
Затраты на водообработку всегда адекватны ее целям и они всегда выше, чем если никакой водообработки не проводить. Затраты на водообработку - эксплуатационные.
А вот затраты на оборудование - капитальные. Естественно, что в тактическом периоде, можно сэкономить, полностью отказавшись от водообработки. Однако в стратегическом - придется заменять оборудование.
У оборудования (любого) есть нормативный срок эксплуатации (в соответствии с ним бухгелтерия аммортизацию высчитывает). Берете этот срок, считаете стоимость водообработки в течении этого срока и сравниваете с учетной стоймостью оборудования - вот вам и вся калькуляция. Единственный минус - нормативный срок обычно расчитывается с учетом того, что водообработка все-таки будет . Без таковой он может оказаться поменьше.

[Wolf1]

mats вы меня не понимаете.

Как теоретически расчитать - это понятно. Согласен, что можно взять эксплуатационный срок службы оборудования (обычно он при скорости коррозии 0,1 мм/год) уменьшить его исходя из фактического положения дел и посчитать убытки.
Но известно, что нормативный срок эксплуатации и фактический - это две разные вещи.

В этом случае не учитывается выход из строя оборудования в результате повреждений, дефектов внутренней структуры и соединения. Например как предугадать из-за чего быстрее заменят трубу - коррозия, случайные повреждения, дефект монтажа и т.д.

"цель водообработки - предотвратить выход из строя и снижение КПД оборудования" - как это оценить практически? Оборудование выходит из строя всегда. А качественно оценить частоту выхода можно лишь имея статистику. У меня ее к сожалению нет. По поводу КПД оборудования - в моем представлении можно оценить только в случае ингибиторов солеотложения. Но и этих данных нет.

Для этого и пытаюсь найти данные статистики.

Объективно, можно лишь сказать о применении флокулянтов и коагулянтов, в отдельных случаях - ингибиторов солеотложения. Но не всегда. Удержание скорости коррозии на уровне 0,1 мм/год на мой взгляд избыточно.

Но эти дискуссионные вопросы мне не хотелось бы здесь обсуждать - если есть интерес создайте новую ветку, я с удовольствием присоединись.

Еще раз подчеркну, что вопросов из-за которых начат разговор два:
1. Содержание железа в контурах с химически очищенной водой метал. производств какой норматив, как его достигают (или какой рубеж держится) - подчеркну разговор идет о закрытых контурах с химически очищенной водой (жесткость - до 0,1 ммоль*экв/л).
2. Экономический аспект - возможно есть наработки по сравнительному анализу работы оборудования с обработкой и без нее (исключительно практические данные)
Интересует эффективность работы оборудования, затараты на ремонт, содержание и срок службы.

[mats]

Нормативный срок службы оборудования (и системы в целом) устанавливается с учетом так называемой "теории надежности". Она позволяет как раз "предугадать" что первым выйдет из строя и из-за чего. Однако ввиду разнообразности влияющих факторов и самих систем, применить эту теорию к вашей системе на практике будет невозможно. Практически же оценить варианты "с обрабткой" - "без обработки" можно только проведя соответствующий эксперимент. В мире никто этих экспериментов, разумеется, не делал, потому что такого рода эксперименты приводят к событиям типа Чернобыльской аварии.
Я пытаюсь вас убедить в том, что по вашим вопросам:
1. Сравнивать две разные системы некорректно, или не совсем корректно, ввиду различия условий эксплуатации и с различия характеристик самих систем
2. Исключительно практических данных не может быть, потому, что никто экспериментов подобного рода на своем собственном оборудовании ставить не мог по одной простой причине: неудача слишком дорого обойдется, а точнее, непредсказуемо дорого.

[Wolf1]

Другими словами по второму вопросу данных нет. А на нет и суда нет. Отсутствие информации - это тоже информация

Остается вопрос № 1: железо в закрытых контурах ХОВ

[himdim2012]

Ну вот пока был в отпуске, пропустил интересную тему.

1. прав был один из коллег когда сказал что в Вашем случае железо в ХОВ обусловлено исключительно процессами коррозии оборудования. Парадокс, но среди вод вырабатываемых ХОВ: ИКВ-пермеат- хим.очищенная-хим. обесоленная самой большой коррозийной активностью обладает именно хим.очищенная (из собственного практического опыта). Стандарты поищу и заодно как избавляются от железа, если что найду скину. Вам удобней в личку или сюда?

2. у нас была задача почти такая же. Для подпитки закрытого контура (назовем её циркуляционная вода) требовалось все больше хим. очищенной воды, т.к. увеличивался размер продувок (правда у нас в отличие от вас контролирующий параметр были хлориды и жесткость), а она как известно стоит денег. Поэтому мы посчитали и решили цирк. воду обрабатывать простым ингибитором солеотложения (правда не дешевым), в итоге получили в два раза снижение объема хим очищенной воды для подпитки и качество воды улучшилось в два раза, также замедлился рост отложений. Выигрыш оказался налицо.

Опираясь на свой личный опыт работать без водоподготовки можно, но дорого т.к. вам постоянно надо будет увеличивать продувки, плюс износ материалов. Если поуму подходит к данному вопросу, то все продувки собирают в какой либо отстойник и затем обрабатывают , пропуская через цикл ХВО по новой, и возвращая в систему в качестве подпитки. Технолог ХВО как раз и должен заниматься тем что бы с минимальными затратами возвращать всю воду обратно в подпитку.

[Wolf1]

Можно и здесь. Возможно, кому то еще пригодиться.

[Wolf1]

Вы правы по поводу сбора хов, но это к сожалению нереально.
Размеры тех площадки и характер утечек не позволяют их собирать. Можете представить себе машину непрерывной разливки стали.

В случае доменной печи утечки минимальны, но коррозия хоть и минимальная (уже 0,001-0,0002 мм/год) не позволяет удерживать железо (требуются продувки).

Если ваша информация носит конфиденциальный характер или содержит технические параметры можем пообщаться через личку. Могу выслать адрес эл. почты.

[Wolf1]

По поводу водоподготовки, я согласен. Или тратятся деньги на водоподготовку или на реагенты. Просто не всегда реагенты используют обоснованно.

Можно работать на умягченной воде, а можно на технической воде (с жест до и нормально существовать с ингибитором солеотложений (но не всегда, в случаях когда идет пленочное испарение это не прокатывает).

Просто есть случаи, когда без реагентов действительно нельзя, а бывает когда их эффект (в том числе экономический) крайне не очевиден. Но это уже наша задачи постепенно убирать перегибы прошлых лет и не допускать в жизнь ошибки проектов.

[himdim2012]

Например, замкнутый водооборотный цикл охлаждения машин непрерывной разливки стали.
Подается химически очищенная вода, есть норма по содержанию железа - 0,5 мг/л (требование поставщика оборудования, на запрос почему так, а не 3 например, внятно, с цифрами в руках, поставщик не отвечает, но рекомендует реагентную обработку).

Не совсем понятно какое именно имеется оборудование водоподготовительное или тепловое (теплообменники, котлы)?

[Wolf1]

Это не водоподготовка. С цеха химводоочистки подается готовая вода на подпитку около 20 закрытых контуров охлаждения.

В случае ЗКО УНРС это - вода с водоподготовки (подпитка около 2 м3/с - по проекту 1 испарение и 1 потери) подается в расширительный бак (закрытая емкость на 20 кубов - на отдельных объектах под азотом) затем по водоводам на насосы через теплообменник (пластинчатый) на разводку по оборудованию ( внутренне охлаждение кристаллизатора и роликов машины разливки стали), затем все собирается опять в расширительный бак.
Остальные контуры приблизительно подобные, меняется только оборудование охлаждения.
В основном это маленькие контуры (50 кубов), но в случае доменного производства функционируют 3 больших контура (объемы говорил ранее, проектная подпитка 2 куба в сутки). Вот с ними и есть проблема. В случае маленьких контуров удается удержать железо до 0,5 (продувка в 1-2 м3/ч достаточна) - хотя поднятие норматива до 3 мг/л позволило бы, удерживая скорость коррозии до 0,1, снизить затраты приблизительно раза в три (например переход с молибденовых на нитритные ингибиторы, впрочем цинкофосфонатные с дополнительным подщелачиванием с этим тоже справятся).
В случае больших контуров такой вариант не пройдет (центральная химводоподготовка не рассчитана на такой объем потребления, кратно возрастающие затраты на содержание).

В настоящий момент рассматриваем вопрос монтажа боковой очистки с фильтром 10 мкм (сведения о ее эффективности противоречивы). Есть информация, что за границей держат в районе 3 мг/л (Австралия).

[himdim2012]

Теперь более-менее понятно.
Для котлов на электростанциях (ТЭЦ) железо в питательной воде нормируется прежде всего из-за образования железонакипных отложений которые значительно снижают теплопроводность, а это в свою очередь приводит к тепловым потерям и локальному пережогу поверхности котла (что чревато быстрому выходу из строя). Теперь конкретно к цифрам. Значение коэффициента теплопроводности накипи колеблется от 5 до 0,05 ккал/(м×ч×°С), т. е. в 10-1000 раз меньше теплопроводности стали и чугуна. По следствию из закона Фурье, что тепловой поток можно понизить, уменьшив одну из величин — коэффициент теплопроводности, площадь или градиент температуры. Т.к. последние две величины являются постоянными для технологического процесса и изменить их не представляется возможным, то остается коэффициент теплопроводности. Иными словами, железа должно быть в подпиточной воде ровно столько чтобы не изменялся коэффициент теплопроводности и не образовались отложения. Например, для котла с тепловым потоком 3500 кВт/м2 и давлением 1,4 МПа, содержание железа должно быть не более 0,3 мг/дм3.
В идеале Вам необходимо провести расчет своей системы (но для этого нужен теплофизик или теплоэнергетик, а я химик), на основании которого и делать выводы о допустимом содержании железа, не исключено что поставщики просто перестраховываются. Вполне возможно что рекомендации даны для максимальных параметров которые на практике не достигаются, посчитайте для своих рабочих прарметров.
Ну если вас правильно понял, дело обстоит как описано выше.

А что значит боковая очистка? Периодически прогонять всю воду циркулирующую в контуре через фильтр?

[Wolf1]

В напорной трубе делается обводной байпас на который устанавливается фильтр тонкой очистки. Таким образом часть всего объема (до 5 %) проходит очистку от мелкодисперсного железа). У меня есть сомнения по поводу этого метода, так как железо находится практически в коллоидном состоянии (раствор стабилен). Но может и быть эффект.

Фирма, которая занимается обработкой настаивает на нем (учитывая, что за их счет мы не возражаем ). По моей информации на одном из предприятий от этого отказались на другом применяют (в общем сведения противоречивы).

Я сам химик и с таким расчетом не сталкивался.
1. 0,3 мг/л - это расчетная величина или величина установленная производителем при которой толщина оксидной пленки не существенно снижает теплопроводность.
2. Я правильно понимаю, что расчет дает величину допустимого снижения теплопроводности (фактически толщину отложений), а концентрация железа в воде при этом величина экспериментальная.
3. можете дать ссылку на такие расчеты (книги или электронные ресурсы) - понимаю, что не ваш профиль, но может быть знаете про лит источники.

[himdim2012]

1. 0,3 мг/л величина рекомендованная производителем оборудование при которой может начаться образование отложений с существенным снижением теплопроводности.
2. Не совсем, концентрация железа и толщина отложений вещи взаимосвязанные.
3. Ссылки дам, но имейте ввиду, что они содержат расчеты для котлов (в принципе любая книга по водоподготовки желательно советских времен), а у вас немного другая система, для которой я нечего подобного не встречал, но исходя из общих соображений и фундаментальных законов расчет сделать можно и хотя бы прикинуть величину (но никто не отменяет экспериментальную велчину), вот поэтому необходимо консультация специалиста.

Насчет сетчатого фильтра немного не понятно. Коллоидное железо будет проскакивать, надо сетку намного мельче (хотя бы 0,5 микрон, а это уже ультрафильтрация). У нас начинается задержка коллоидного железа при сетки 0,2 микрон. Почему именно 5% от объема? И как будите чистить сетку когда забъется?

[ффд]

Хотелось бы поучаствовать в дискуссии, но не могу - оборазование не позволяет.

[Wolf1]

2. Немного не правильно выразился. Понятно, что концентрация железа и толщина (скорость формирования) отложений вещь взаимосвязанная. Но как определить что при 0,3 скорость формирования отложений будет удовлетворять требования, а при 0,5 уже нет. Разве взаимосвязь между концентрацией и скорость формирования отложений не экспериментальная.
3 Буду благодарен за ссылки. Из собственного опыта скажу, что такая концентрация в моем случае не критична. Теплообменники забиваются незначительно при концентрации до 1 мг/л в случае УНРС, и 5 мг/л в случае домны. Но расчет постараюсь сделать для своих систем.

Насчет сетчатого фильтра - это предложение фирмы. Учитывая что от нас не требуется финансовых вливаний пусть пробуют. Объем фильтрации определяется диаметром сбросников к которым есть возможность подключиться без проектирования. Сетка (ткань) будет меняться (стоимость 1,5 тыс) фирмой на основе сервисного договора.
Испытания планируют в декабре. О результатах отпишусь.

[himdim2012]

2. Не согласен. Скорость роста железноокисных отложений пропорциональна концентрации железа в котловой воде и квадрату плотности теплового потока на поверхности труб (классика водоподготовки).
3. Собственно обещанные ссылки, надеюсь что вы эту литературу сможете найти, а если найдете в электронном виде выложите здесь.
1. Мещерский Н.А., Быч Е.С., Фролов Ю.В. Эксплуатация водоподготовок в металлургии. 3-е изд.,перераб. и доп. М.: Металлургия, 1988. – 400 с.
2. Николадзе Г.И. Обезжелезивание природных и оборотных вод. М.: Стройиздат, 1978. – 160 с.
3. Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка. М.: МГУ, 1996. – 680 с.
4. Руководство по проектированию тепловых пунктов. (ВГНИПИИ Атомтеплоэлектропроект Минэнерго СССР, МНИИТЭП ГлавАПУ Мосгорисполкома, ГПИ Сантехпроект Госстроя СССР). М.: Стройиздат, 1983. – 2 7 с.
5. Солодольников В.В. Расчет и математическое моделирование процессов водоподготовки. М.: Энергоатомиздат, 2003.
6. Сутоцкий Г.П. Повреждения энергетического оборудования, связанные с водно-химическим режимом. Оборудование ТЭС и промышленных котельных. (НПО ЦКТИ). СПб.: НПО ЦКТИ,1992. – 108 с.
7. Книга НАЛКО о воде: Практическое руководство по воде компании Nalco. 2-е изд. С англ.Ред.: Ф.Н. Кеммер и др. (Nalco Chemical Company).Нью-Йорк и др.: Изд-во «McGraw – Hill Book Company», 1989. – 1117 c.
8. Коррозионная стойкость оборудования химических производств. Коррозия под действием теплоносителей, хладагентов и рабочих тел: Справ.изд. Под ред. А.М. Сухотина, В.М. Беренб-
лит. Л.: Химия, 1988. – 360 с.
9. Кострикин Ю.М., Мещерский Н.А., Коровина О.В. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справочник. М.: Энергоиздат, 1990. – 254 с.
10. Балабан-Ирменин Ю.В., Липовских В.М., Рубашов А.М. Защита от внутренней коррозии трубопроводов водяных тепловых сетей. М.: Энергоатомиздат, 1999. – 248 с.
11. Акользин П.А. Коррозия и защита металла теплоэнергетического оборудования. М.: Энергоиздат, 1982. – 304 с.
12. Акользин П.А. Предупреждение коррозии металла паровых котлов. М.: Энергия, 1975. – 295 с.
13. Акользин П.А. Предупреждение коррозии оборудования технического водо- и теплоснабжения. М.: Металлургия, 1988. – 94 с.
14. www.awwa.org- крупнейший зарубежный портал по водоподготовки (можете найти литературу и контакты фирм).
Надеюсь приведенные ссылки принесут вам пользу в решении вашего вопроса.