Моделирование роста и оценка противокоррозионных свойств накипи

Abstract

Изучены особенности накипеобразования в режиме водогрейного котла в воде с высокой жесткостью. Определены эффективность антинакипного и противокоррозионного действия антискалантов. Разработаны экспериментальная установка и методика определения удельной скорости накипеобразования и скорости коррозии стали (с помощью метода поляризационного сопротивления) в условиях регулируемой подпитки водой, которая обеспечивает постоянство концентрации солей жесткости и максимальную скорость осаждения накипи, а также постоянство концентрации антискаланта. Функциональные зависимости нарастания удельной массы накипи во времени для исследованных антискалантов ОЭДФ, ЛВХ-1.1 (на основе органофосфонатов) и SeaQuest (на основе полифосфата) имеют линейный характер. Структура и антикоррозионные свойства образованных слоев накипи существенно зависят не только от природы и концентрации антискаланта, но и от скорости подпитки свежей водой. При сравнительных испытаниях реагентов с одинаковыми концентрациями установлено, что наилучшими ингибиторными и антинакипными свойствами в воде с жесткостью 20,2 мг-экв/дм³ обладает ОЭДФ. Разработанная методика и полученные зависимости позволяют прогнозировать антинакинное и противокоррозионное действие реагентов для котельных установок малой мощности, которые работают без водоподготовки в течение отопительного сезона.

Вивчено особливості накипоутворення у режимі водогрійного котла у воді з високою жорсткістю. Визначено ефективність антинакипної та протикорозійної дії антискалантів. Розроблено експериментальну установку та методику визначення питомої швидкості накипоутворення та швидкості корозії сталі (методом поляризаційного опору) в умовах регульованого підживлення водою, яка забезпечує сталість концентрації солей жорсткості та максимальну швидкість осадження накипу, а також сталість концентрації антискаланту. Функціональні залежності наростання питомої маси накипу в часі для досліджених реа-гентів-антискалантів ОЕДФ, ЛВХ-1,1 (на основі органофосфонатів) та SeaQuest (на основі поліфосфату) мають лінійний характер. Структура та антикорозійні властивості утворених шарів накипу суттєво залежать не тільки від природи та концентрації антискаланта, але й від швидкості підживлення свіжою водою. При порівняльних випробуваннях реагентів з однаковими концентраціями встановлено, що найкращі інгібіторні та антинакипні властивості в воді з жорсткістю 20,2 мг-екв/дм³ має ОЕДФ. Розроблена методика та отримані залежності дають змогу прогнозувати антинакипну та протикорозійну дію реагентів для котельних установок малої потужності, які працюють без водопідготовки протягом опалювального сезону.

The work concerns investigation of scale formation in the mode of boiler water with high hardness and definition of efficiency anticorrosive antiscalant action. The experimental setup and method of determining the specific rate of scale formation and steel corrosion rates under controlled water supply, which provides a constant concentration of hardness salts, and a maximum rate of scale deposition, as well as the constancy of the concentration of antiscalant were developed. The functional dependencies of the specific scale mass gains in time for the investigated antiscalant HEDP, LWCh-1.1 (based on organophosphonates) and SeaQuest (based on polyphosphate) are linear. The structure and anticorrosive properties of the formed scale depend not only on the nature and concentration of antiscalant, but also from the fresh water replenishment rate. In comparative tests with the same concentrations of reactants it found that the best inhibitory and anti-scale properties have HEDP in the water with hardness of 20.2 mM/dm³. The developed technique and produced dependencies allow predicting antiscale and anticorrosive action of reagents for boiler of small power plants that operate without water treatment during the heating season.