Характеристика відкладень в котельних установках

Є звичайним компонентом шламів і відкладень, що утворюються при обробці води котла карбонатом і фосфатом

Теплоізоляційні властивості відкладень характеризуються такими фізико-механічними показниками: структура (пористість), теплопровідність, товщина і сила зчеплення їх з поверхнею металу.

1.2.3. Умови утворення накипу.

Умови утворення твердої фази з сольових розчинів

Відповідно до сучасних уявлень накип і шлам утворюються в результаті фізико-хімічних процесів, з яких основним є процес кристалізації, що характеризується виділенням твердої фази з багатокомпонентних сольових розчинів. Виділення твердої фази з розчину солей при його нагріванні і кип'ятінні може відбуватися різними шляхами. Наприклад, з пересичені розчину солей можуть спочатку відкладатися на окремих ділянках поверхні металу первинні зародкові кристали, які потім укрупнюються і розростаються. Освіта на поверхні металу первинних кристалів накипу, що є свого роду сполучною ланкою між металом стінки і шаром наступних твердих відкладень, може бути пояснено тим, що поверхня металу має шорсткістю. Численні горбки на цій поверхні є центри кристалізації твердої фази з пересичені розчину. Крім того, слід мати на увазі, що поверхня нагріву зазвичай покрита шаром окислів, який виконує роль цементуючою прошарку між металом і відкладеннями, кристалізуються з розчину.

До типових накіпеобразователям можуть бути віднесені сірчанокислий кальцій, силікат кальцію і складні алюмоферросілікати.

Освіта котельного шламу відбувається в результаті виділення в товщі пересичені розчину кальцієвих і магнієвих солей зародків твердої фази, що представляють собою численні центри кристалізації солей. На цих центрах відкладаються наступні молекули кристалізується солі. Що став таким чином видимим осад має аморфне або приховане кристалічну будову; далі частинки зливаються і з плином часу утворюють кристалічні або пухкі опади. Типовими шламо-образователями є силікат магнію (зміїний), гідроксилапатит і карбонат кальцію (в лужному середовищі).

Одні речовини, виділяючись з розчину у вигляді твердої фази, кристалізуються на гарячих (нагріваються зовні) поверхнях нагріву, інші - на холодних (охолоджуваних зовні) поверхнях охолодження, утворюючи в тому і в іншому випадках міцну й щільну накип; треті випадають в товщі води у вигляді зважених шламових частинок. Якщо кристалізація солей відбувається безпосередньо на поверхні нагрівання або охолодження і при цьому утворюються тверді відкладення, то таке явище називають первинним процесом накипформування. Вторинний процес накипформування характеризується тим, що випали спочатку в товщині котельної води зважені частинки осідають і потім утворюють міцно зчеплені з поверхнею нагріву вторинні відкладення.

Умови освіти лужноземельних накипу

Лужноземельні накипу утворюються в тих випадках, коли в підігрівається або випаровується воді одночасно знаходяться катіони Са 2+ і Mg 2+ і аніони CO3 2-. SO4 2- і SiO3 2. з якими вони утворюють важко розчинні сполуки: СаСО3. Mg (OH) 2. CaSO4. Са (НСО3) 2. Mg (HCO3) 2. CaSiO3. MgSiO3. MgCO3.

Ці сполуки виділяються в тверду фазу в результаті фізичних і хімічних процесів. До фізичних процесів відноситься поступове підвищення концентрації солей в котельній воді при тривалому її випаровуванні, в результаті чого настає момент, коли досягається межа розчинності важкорозчинних солей і відбувається виділення їх в тверду фазу з пересичені розчину.

До хімічних процесів накипоутворення відносяться наступні:

а) термічний розпад бікарбонатів кальцію і магнію:

в результаті якого бікарбонати кальцію і магнію перетворюються в менш розчинні карбонати кальцію і магнію;

б) гідроліз карбонату магнію, в результаті якого останній переводиться в ще менш розчинну гідроокис магнію:

в) реакції взаємного обміну, в результаті яких утворюються солі з меншою розчинністю, наприклад:

Умови освіти ферро- і алюмосилікатних накипу

Феро і алюмосплікатние накипу утворюються на високотеплонапряженних поверхнях парообразующих труб в результаті топохимической реакцій речовин, що входять до їх складу і знаходяться в тісному контакті. Характер цих реакцій істотно відрізняється від характеру реакцій, що протікають між тими ж речовинами, що знаходяться в розчиненому стані. Особливістю їх є те, що для їх протікання зовсім не вимагається наближення до температури плавлення системи або хоча б одного з її компонентів: взаємодія між речовинами починається задовго до переходу їх в рідку фазу.

Умови освіти железоокісньгх і залізофосфатні накипу.

Залізоокисний накипу утворюються на найбільш теплонапружених ділянках парообразующих труб за рахунок оксидів заліза, потрапляють в котлову воду при руйнуванні шару прокатної окалини і іржі на внутрішніх поверхнях парогенератора, а також надходять в парогенератор з живильною водою в результаті корозії її тракту і накопичуються в парогенераторі при порушенні нормального режиму шламових продувок.