Technologia chemicznego czyszczenia kotłów

Dobór technologii czyszczenia chemicznego dla nowych urządzeń jest stosunkowo prosty, gdyż wiadomo z góry, jakiego typu zanieczyszczenia należy usunąć. Natomiast w urządzeniach eksploatowanych zarówno skład, struktura, jak i grubość osadów mogą być różne i uzależnione od warunków pracy. Nawet w poszczególnych miejscach tego samego urządzenia można spotkać zanieczyszczenia różniące się w istotny sposób między sobą. Stąd też wybór właściwych reagentów i technologii czyszczenia jest skomplikowany i wymaga zawsze wykonania wstępnych badań, do których zalicza się:

  • ocenę stanu powierzchni czyszczonego urządzenia
  • pobranie próbek osadów z poszczególnych miejsc
  • wykonanie analizy chemicznej osadów
  • przeprowadzenie laboratoryjnych prób rozpuszczania osadów w warunkach statycznych i dynamicznych, przy stosowaniu kąpieli o różnych składach i stężeniach

 

W wielu przypadkach z badań tych wynika konieczność stosowania kolejno kilku kąpieli lub kąpieli wieloskładnikowej rozpuszczającej poszczególne związki osadu. Czasami wystarcza używanie tylko jednego reagentu, który rozpuszcza podstawowy składnik osadu i tym samym powoduje rozpulchnienie całej warstwy. Nierozpuszczalne części w postaci szlamu są porywane i wymywane z czyszczonego urządzenia przez przepływający roztwór.

Dla prawidłowego doboru technologii płukania chemicznego nie jest wymagane ścisłe określenie poszczególnych związków w osadzie. Wystarczy ilościowe wyznaczenie takich składników, jak substancje nierozpuszczalne w HCl, straty prażenia, zawartość krzemionki oraz jonów wapnia, magnezu i żelaza. Pozwalają one na wstępne wytypowanie reagentów, z których przygotowuje się roztwory o różnych stężeniach, przeznaczone do laboratoryjnych prób rozpuszczania osadu. W próbach tych oznacza się rozpuszczalność w czasie, w temperaturze pokojowej i podwyższonej, w warunkach statycznych i przy przepływie (lub przy mieszaniu roztworu). Wyniki pozwalają na określenie wymaganego stężenia kąpieli i warunków procesu. W przypadku stwierdzenia niewielkiej rozpuszczalności konieczne jest prowadzenie dalszych prób, np. wstępne zmiękczanie osadu w gorących roztworach alkalicznych, a następnie ponowne rozpuszczanie w wytypowanych roztworach, dodawanie do kąpieli substancji redukujących lub kompleksonów. Po ustaleniu technologii celowe jest sprawdzenie jej podczas oczyszczania wycinków pobranych z urządzeń. Poza składem i grubością osadu na dobór reagentów i technologii wpływają również takie czynniki, jak:

  • czas eksploatacji urządzeń i związany z tym stopień zniszczenia powierzchni metalowych
  • parametry pracy urządzeń i możliwość podgrzewania kąpieli podczas czyszczenia
  • liczba uprzednio już przeprowadzonych chemicznych czyszczeń danego urządzenia
  • dopuszczalny czas wyłączenia czyszczonego urządzenia z ruchu
  • dostępność reagentów i ich ocena, a tym samym koszt czyszczenia

 

Praktycznie wykorzystuje się wyłącznie kwas solny, który jest najszybciej działającym i najbardziej efektywnym reagentem i może być stosowany do usuwania wszelkich typów osadów powstających w urządzeniach ciepłowniczych, a więc zarówno kamienia węglanowego, jak i produktów korozji oraz zanieczyszczeń o mieszanym składzie. Pozwala na czyszczenie w bardzo krótkim czasie nowych i eksploatowanych kotłów, wymienników ciepła, grzejników, skraplaczy i całych instalacji wykonanych ze stali węglowej. Wyjątki stanowią kotły parowe o kamieniu typowo krzemianowym, siarczanowym lub magnetytowym, dla których sam kwas solny nie jest wystarczającym reagentem.

Całkowity proces składa się z następujących kolejnych operacji:

  • płukanie wodą w celu usunięcia osadu luźno związanego z podłożem
  • płukanie rozcieńczonym roztworem HCl z dodatkiem inhibitora – zastosowanie takiej kąpieli ma na celu usunięcie jedynie osadu najłatwiej rozpuszczalnego i uniknięcie zbyt intensywnego burzenia się kąpieli (ten etap jest szczególnie ważny przy czyszczeniu urządzeń o małej pojemności wodnej, np. kotłów wodno-rurkowych i przepływowych wymienników ciepła)
  • płukanie właściwe roztworem HCl z dodatkiem inhiobitora, substancji powierzchniowo czynnych i hydrazyny; cyrkulacja roztworu (przy ewentualnym podgrzewaniu) aż do momentu stabilizacji stężenia
  • rozcieńczanie kwasu wodą przy ciągłym spuszczaniu kąpieli i doprowadzaniu świeżej wody do zbiornika; płukanie aż do całkowitego usunięcia mułu i resztek kwasu (brak reakcji z oranżem metylowym)
  • neutralizacja i pasywacja powierzchni wybranym roztworem i przy parametrach charakterystycznych dla danego roztworu
  • płukanie wodą, przy ciągłym jej dopływie aż do zaniku reakcji alkalicznej (brak reakcji z fenoloftaleiną)

 

Posiadamy uprawnienia Urzędu Dozoru Technicznego do wykonywania napraw w zakresie chemicznego czyszczenia urządzęń podlegających dozorowi technicznemu