При длительной эксплуатации промышленных систем оборотного водоснабжения необходимо решать две распространенные проблемы. С одной стороны, ионы кальция и магния в воде становятся все более концентрированными, что может привести к образованию накипи, такой как карбонат кальция и сульфат кальция, снижая эффективность теплопередачи. С другой стороны, растворенный кислород, хлорид-ионы и колебания качества воды могут ускорять коррозию металла и сокращать срок службы оборудования.
Для борьбы с накипеобразованием и коррозией в промышленных системах оборотного водоснабжения в качестве химических реагентов для водоподготовки широко используются ингибиторы коррозии и накипи. Благодаря правильному сочетанию компонентов, ингибирующих коррозию и накипеобразование, эти продукты могут эффективно контролировать образование накипи, снижать скорость коррозии металлического оборудования и повышать стабильность работы промышленных водных систем.
Что такое ингибитор коррозии и накипи?
Ингибитор коррозии и накипи — это многофункциональный химический реагент, используемый в системах промышленной водоподготовки. Он обеспечивает как контроль накипеобразования, так и защиту от коррозии за счет таких механизмов, как хелатирование, диспергирование, искажение кристаллической решетки и защита поверхности металла.
По сравнению с однофункциональными химическими реагентами для водоподготовки, ингибиторы коррозии и накипи могут решать как проблемы накипеобразования, так и коррозии в системах оборотного водоснабжения. Это может помочь снизить частоту очистки и технического обслуживания оборудования, а также повысить общую эффективность работы промышленных производственных систем.
Ингибиторы коррозии и накипи широко используются в таких отраслях промышленности, как энергетика, производство стали, нефтехимия, углехимия, текстильная, фармацевтическая, пищевая, целлюлозно-бумажная промышленность и очистка сточных вод.
Основные функции ингибиторов коррозии и накипи
1. Ингибирование отложения накипи
По мере непрерывной циркуляции и концентрирования промышленной оборотной воды ионы кальция, магния, карбонат-ионы, сульфат-ионы и другие вещества в воде могут превышать пределы своей растворимости и образовывать отложения труднорастворимых солей.
Активные компоненты ингибиторов коррозии и накипи могут адсорбироваться на поверхностях кристаллов, препятствовать дальнейшему росту кристаллов и диспергировать мелкие частицы в воде, тем самым уменьшая адгезию и накопление накипи на поверхностях теплопередачи и внутри трубопроводов.
2. Защита металлического оборудования и снижение коррозии
Металлическое оборудование в системах оборотного водоснабжения постоянно подвергается воздействию воды, кислорода и различных растворённых ионов и поэтому может быть подвержено электрохимической коррозии.
Компоненты, ингибирующие коррозию, в составах ингибиторов коррозии и накипи могут образовывать защитную плёнку на поверхностях металлов, уменьшая прямой контакт между коррозионно-активными средами и металлической подложкой.
Это может обеспечить защиту для обычно используемых материалов, таких как углеродистая сталь, медь и нержавеющая сталь.
3. Повышение эффективности теплопередачи
Отложения накипи на поверхностях оборудования увеличивают термическое сопротивление и снижают эффективность теплопередачи, одновременно увеличивая энергопотребление.
Подходящий ингибитор коррозии и накипи может уменьшить образование отложений и помочь поддерживать хорошие характеристики теплопередачи в системе оборотного водоснабжения, потенциально способствуя снижению эксплуатационных расходов.
Распространённые типы ингибиторов коррозии и накипи
1. Ингибиторы коррозии и накипи на основе органфосфоновых кислот
Химические реагенты для водоподготовки на основе органфосфоновых кислот, как правило, обладают хорошими хелатирующими свойствами и термической стабильностью и широко используются в промышленной водоподготовке.
К распространенным продуктам относятся:
· АТМФ (аминотрис(метиленфосфоновая кислота))
· ГЕДФ (1-гидроксиэтилиден-1,1-дифосфоновая кислота)
· ДТПМФА (диэтилентриаминпента(метиленфосфоновая кислота))
· ФБТК (2-фосфонобутан-1,2,4-трикарбоновая кислота)
Эти продукты можно использовать по отдельности или в комбинации в зависимости от конкретных условий качества воды для повышения эффективности борьбы с накипью и коррозией.
2. Полимерные ингибиторы коррозии и накипи
Полимерные химикаты для обработки воды обычно обладают хорошей диспергирующей способностью и особенно подходят для систем с высокой жесткостью, высокой щелочностью или сложным составом воды.
К распространенным продуктам относятся:
· ГПМА (гидролизованный полималеиновый ангидрид)
· АК/АМПС (сополимер акриловой кислоты и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты)
· PAA (полиакриловая кислота)
· MA/AA (сополимер малеиновой кислоты и акриловой кислоты)
Эти полимеры могут помогать контролировать отложения карбоната кальция, фосфата кальция и других накипеобразующих веществ и повышать эксплуатационную стабильность систем оборотного водоснабжения.
3. Комбинированные ингибиторы коррозии и отложений
Для различных отраслей промышленности и условий эксплуатации профессиональные производители химических реагентов для водоподготовки могут разрабатывать составы на основе органoфосфоновых кислот, полимеров, ингибиторов коррозии и других функциональных компонентов с учётом анализа качества воды.
Это позволяет разрабатывать индивидуальные решения для контроля коррозии и отложений для конкретных применений.
Например, системы оборотного водоснабжения на электростанциях, металлургических заводах и в системах центрального кондиционирования могут работать в разных условиях и поэтому требуют специально разработанных химических реагентов для обработки.
Как выбрать подходящий ингибитор коррозии и отложений?
При выборе ингибитора коррозии и отложений компании не должны ориентироваться только на цену продукта. Следует комплексно учитывать фактические условия эксплуатации.
Во-первыхпроанализируйте качество воды, включая такие параметры, как:
· Жёсткость воды
· Щёлочность
· Электропроводность
· pH
· Концентрация хлоридов
Во-вторых, рассмотрите оборудование и условия эксплуатации, включая:
· Материалы оборудования
· Рабочая температура
· Скорость циркуляции
· Циклы концентрации
· Условия восстановления и концентрации системы
Наконецрекомендуется выбирать производителя химикатов для водоподготовки с сильными возможностями в области НИОКР и технического обслуживания. Профессиональный поставщик должен уметь анализировать конкретные условия эксплуатации и предлагать соответствующую программу дозирования химикатов.
Для промышленных систем оборотного водоснабжения правильный ингибитор коррозии и накипи не обязательно является продуктом с наименьшей ценой за единицу. Выбор должен основываться на качестве воды, материалах оборудования, условиях эксплуатации, эффективности обработки, дозировке и общей стоимости эксплуатации.
