45. Биологические обрастания в системах оборотного водоснабжения

(сущность, методы предотвращения и факторы, влияющие на интенсивность биообрастаний )

Развитие биообрастаний в значительной мере определяется условиями внешней среды:

1. Температура - ускоряет процесс.

2. Свет - разные формы реагируют по разному.

3. Сточные воды - ускоряют процесс биообрастания.

Негативные последствия биообрастаний:

- резко снижается теплоотдача и, следовательно, производительность аппаратов;

- ухудшается качество продуктов;

- перерасход сырья, электроэнергии и т.п.

46. Методы борьбы с биообрастаниями.

СНиП 11.12-11.17

А) хлорирование воды (см. СНиП прилож.11)

Б) обработка воды химреагентами:

- акролеин (как заменитель хлора);

- хлорфенолы;

- органические азотсодержащие соединения;

- органические бромсодержащие соединения;

- медный купорос.

В) безреагентные методы

- периодическое повышение температуры воды до 32-45 град;

- периодическое изменение солесодержания воды (при работе на морской воде);

- создание анаэробных условий (резкое снижение кислорода добавкой соответствующих сточных вод);

- периодическое повышение скорости движения воды;

- изменение рН воды (снижение рН подавляет жизнедеятельность биообрастателей).

тема: разрушение материалов сооружений и оборудования систем оборотного водоснабжения и способы их защиты

Все конструкционные материалы в большей или меньшей степени подвержены разрушению.

Чрезвычайно актуальными являются задачи разработки методов защиты материалов от разрушения.

47. Разрушение стальных конструкций оборотных систем и способы их защиты

Разрушение стальных поверхностей является следствием электрохимической коррозии, жизнедеятельности микроорганизмов, воздействия агрессивных соединений (H₂S, CO_2…)

На процесс коррозии влияют

Внешние факторы:

-химические свойства воды;

-температура;

Скорость движения воды.

Внутренние факторы:

-химический состав и структура металла;

-состояние поверхности металла.

Основными способами защиты от коррозии стальных поверхностей являются:

-применение ингибиторов;

-электрохимическая защита;

применение коррозионностойких материалов

Предотвращение коррозии трубопроводов и теплообменных аппаратов оборотных систем охлаждения

В соответствии СНиП п.11.24-11.30 для предотвращения коррозии трубопроводов и теплообменных аппаратов следует применять обработку воды ингибиторами, защитные покрытия и электрохимическую защиту.

Ингибиторы вводятся непрерывно, все они образуют на поверхности металла нерастворимую защитную пленку.

Могут быть неорганические: хроматы, фосфаты, силикаты, нитраты; органические: соли фенилуксусной кислоты, сульфатглюкозаты натрия, диметиламин, этиламин и др.; комбинированные: хроматы + соли цинка, хроматы + фториды, хроматы +фосфаты.

При применении ингибиторов и защитных покрытий в системах оборотного водоснабжения следует предусматривать тщательную очистку аппаратов и трубопроводов от отложений и обрастаний.

СНиП рекомендует следующие ингибиторы коррозии: в качестве ингибиторов следует применять триполифосфат натрия, гексаметафосфат натрия, трехкомпонентную композицию (гексаметафосфат или триполифосфат натрия, сульфат цинка и бихромат калия), силикат натрия и др.

Наиболее эффективный вид ингибитора коррозии должен определяться в каждом конкретном случае опытным путем. При обосновании допускается применять нитрит натрия и фосфорорганические соединения.

При использовании триполифосфата и гексаметафосфата натрия для создания защитной фосфатной пленки концентрация ингибитора в воде оборотной системы в течение 2-3 суток должна приниматься 100 мг/л (в расчете на Р₂О₅), в добавочной воде для поддержания защитной фосфатной пленки - 7-15 мг/л по Р₂О₅.

При этом скорость движения воды в теплообменных аппаратах должна быть не менее 0,3 м/с.

При применении трехкомпонентного ингибитора дозу бихромата калия следует принимать 2-4 мг/л по СrО₄^2-, сульфата цинка 1,5-3 мг/л по Zn²⁺ и гексаметафосфата или триполифосфатанатрия 3-5 мг/л по PO₄^3- при этом необходимо определять концентрацию хрома в водоеме при сбросе продувочной воды и в атмосферном воздухе рабочей зоны при уносе ветром капель воды их градирен. Эти концентрации не должны превышать ПДК. Cкорость движения воды в системе должна быть не менее 0,5 м/с.

При использовании силиката натрия дозу жидкого стекла в расчете на SiO₂ следует принимать равной 10 мг/л; при высоких значениях концентраций хлоридов и сульфатов (500 мг/л и более)

Дозу SiO₂ необходимо увеличивать до 30-40 мг/л.

Защитные покрытия и электрохимическую защиту трубопроводов следует проектировать согласно СНиП п.8.32-8.41.

Защитные покрытия:

Лакокрасочные:

- бакелитовые;

- кремнийорганические;

- эпоксидные;

- полистирольные;

- цинковые лаки.

Металлические :

- олово;

- хром;

- никель;

- свинец;

- цинк;

- алюминий.

Электрохимическая защита

1. С помощью специального источника постоянного тока (катодная защита)

Защищаемый объект - катод

При катодной защите на защищаемой поверхности образуется пленка (из карбоната кальция и гидрата окиси магния), которая длительное время даже при отключении тока защищает металл от коррозии.

2. Соединение защищаемого объекта с металлом, обладающим более электроотрицательным потенциалом

Металлические конструкции градирен (п.11.57) должны быть защищены антикоррозионными покрытиями согласно СНиП II-28-73*