Способ химической очистки трубопроводов от отложений и накипи

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки внутренних поверхностей трубопроводов открытых систем горячего водоснабжения и отопления с использованием химических средств. Способ заключается в обработке внутренних поверхностей трубопроводов раствором химических реагентов при многократной циркуляции его в системе. В качестве химического реагента используется маточный раствор производства лимонной кислоты состава H₃Citr - 78,9%, Na⁺+K⁺ - 0,38 г-экв/л, Са²⁺ - 0,036 г-экв/л, Fe³⁺ - 0,0155 г-экв/л, Cl^- - 0,508 г-экв/л, SO₄ ^2- - 0,011 г-экв/л, перед обработкой раствор разбавляют до концентрации цитрат ионов 4-8%, а процесс ведут при температуре 80-90°С. Изобретение обеспечивает снижение стоимости очистки при достижении требуемой эффективности. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для химической очистки при ремонте и обслуживании трубопроводов открытых систем горячего водоснабжения и отопления жилых зданий и производственных помещений.

В процессе длительной эксплуатации систем горячего водоснабжения и отопления на внутренних поверхностях трубопроводов накапливаются отложения. Эти отложения имеют сложный состав и, снижая проходимость трубопроводов, обладают низкой теплопроводностью. Все это приводит к большим потерям тепла, к прекращению нормальной циркуляции теплоносителя и подшламовой коррозии трубопроводов.

Известен способ очистки водным раствором, содержащим цинковый комплекс ОЭДФ (15-65%), малеиновую кислоту (2-15%), полиэтиленгликоль (1-9%) и нитрит натрия (0,5-1,0%) (патент РФ №2152576, F28G 9/00, B08B 3/08, 2000). Этот способ эффективен при постоянной циркуляции раствора в системе и не может быть применен в открытых системах горячего водоснабжения и отопления.

Известный способ очистки водяного отопления от отложений обработкой внутренней поверхности последовательным пропусканием водного раствора соляной кислоты с ингибитором, щелочи при температуре 60-80°С также не может быть использован в открытых системах горячего водоснабжения и отопления из-за токсичности применяемых реагентов (патент РФ №2109244, F28G 9/00, В08В 3/08, 1998). Он потребует больших затрат на отмывку трубопроводов после процесса очистки.

Известны способы химической очистки раствором, содержащим Трилон Б (0,5-1,5%), лимонную кислоту (0,5-1,5%), гидразингидрат (0,1-0,2%), (аммиак до рН 7,0-9,0), воду (а.с. №283772, С23F 14/02, 1970). Данный раствор является в меру эффективным, но сложным по составу и токсичным из-за наличия в нем гидразингидрата и аммиака и также не может быть использован применительно к открытым системам по санитарно-гигиеническим требованиям.

Рекомендуемый СанПиН (№4723-88, с.32-33) способ удаления накипи для трубопроводов открытых систем горячего водоснабжения и отопления - гидропневматическая промывка - не дает должного результата при жесткой воде.

Ближайшим аналогом изобретения является способ обработки внутренних поверхностей трубопроводов раствором, содержащим лимонную кислоту, (Маргулова Т.Х., Мартынова О.И. Водные режимы тепловых и атомных электростанций. М.: Высшая школа, 1987, с.295-297). Недостатком этого способа является многокомпонентность раствора, наличие в составе аммиака, чистой лимонной кислоты и, как следствие, низкая экономичность.

В предлагаемом способе химической очистки от отложений и накипи трубопроводов открытых систем горячего водоснабжения и отопления, включающего обработку внутренних поверхностей химическими реагентами при многократной циркуляции их в системе согласно изобретению в качестве реагента используется разбавленный маточный раствор производства лимонной кислоты. Маточный раствор является полупродуктом (промежуточным продуктом), следовательно, его стоимость ниже.

Техническим результатом является снижение стоимости очистки при достижении необходимой эффективности.

Указанный результат достигается тем, что в способе очистки трубопроводов от отложений и накипи, включающий обработку внутренних поверхностей трубопроводов раствором химических реагентов, содержащих лимонную кислоту, при многократной циркуляции его в системе, согласно изобретению в качестве химического реагента используется маточный раствор производства лимонной кислоты состава H₃Citr - 78,9%, Na⁺+K⁺ - 0,38 г-экв/л, Са²⁺ - 0,036 г-экв/л, Fe³⁺ - 0,0155 г-экв/л, Cl^- - 0,508 г-экв/л, SO₄ ^2- - 0,011 г-экв/л, перед обработкой раствор разбавляют до концентрации цитрат ионов 4-8%, а процесс ведут при температуре 80-90°С.

Обработку ведут до прекращения поступления взвесей из системы трубопроводов в раствор.

Процесс повторяют с новым раствором при достижении в обрабатывающем растворе концентрации железа 3%.

В таблице представлена зависимость эффективности очистки труб от параметров процесса и состава раствора.

Пример

Сравнение эффективности предлагаемого способа с эффективностью очистки трубопроводов растворами чистой лимонной кислоты осуществлялось на испытательном стенде, имитирующем систему очистки трубопроводов. Стенд состоял из емкости для реагента, центробежного насоса, электрического подогревателя раствора и образца очищаемого трубопровода, вырезанного из реальной системы отопления. Средний состав осадка в испытуемом образце трубопровода: Fe₂О₃ - 50%, CaSO₄ - 40%, нерастворимые соединения H₂SiO₃ - 10%. Среднее количество осадка в трубе 4,5-5 кг/м.

Маточный раствор (ЗАО "Цитробел") разбавляли до концентрации 4-8% и заливали в емкость. Температуру раствора доводили до 80-90°С и включали насос для обеспечения непрерывной циркуляции раствора со скоростью 1-1,2 м/с. При достижении в моющих маточном растворе и растворе реактивной лимонной кислоты концентрации железа более 3% удаление железистых соединений практически прекращалось. Такие растворы заменялись свежими.

Для сравнения аналогично поступали с раствором реактивной лимонной кислоты (ЗАО "Цитробел"). Эффективность очистки контролировали по количеству удаленных взвешенных и растворенных веществ.

Полученные результаты (см. таблицу) показывают, что эффективность очистки трубопроводов разбавленным маточным раствором и раствором чистой лимонной кислоты высока и практически одинакова. Уменьшение концентрации лимонной кислоты менее 4% при одинаковой длительности процесса приводит к снижению эффективности очистки.

Состав промывочного раствора	Концентрация, %	Время обработки, час	Эффективность очистки, %
1. Лимонная кислота	2	9	47
2. Лимонная кислота	4	9	68,5
3. Лимонная кислота	6	12	80
4. Лимонная кислота	8	12	83
5. Маточный раствор	2	9	46,5
6. Маточный раствор	4	9	66
7. Маточный раствор	6	12	79,5
8. Маточный раствор	8	12	83

1. Способ химической очистки трубопроводов от отложений и накипи, включающий обработку внутренних поверхностей трубопроводов раствором химических реагентов, содержащих лимонную кислоту, при многократной циркуляции его в системе, отличающийся тем, что в качестве химического реагента используется маточный раствор производства лимонной кислоты состава H₃Citr-78,9%, Na⁺+K⁺- 0,38 г-экв/л, Са²⁺- 0,036 г-экв/л, Fe³⁺- 0,0155 г-экв/л, Сl^-- 0,508 г-экв/л, SO₄ ^2-- 0,011 г-экв/л, перед обработкой раствор разбавляют до концентрации цитрат ионов 4-8%, а процесс ведут при температуре 80-90°С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ведут до прекращения поступления взвесей из системы трубопроводов в раствор.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс повторяют с новым раствором при достижении в обрабатывающем растворе концентрации железа 3%.