Как делать анализы воды на судне

8.3. СУДОВЫЕ ЭКСПРЕСС-ЛАБОРАТОРИИ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ

На судах применяются следующие типы экспресс-лабораторий: судовая комплектная лаборатория для анализов воды СКЛАВ-1; экспресс-лаборатория водоконтроля ЭЛВК-5; лаборатория водоконтроля ЛВК-2.

Дня контроля качества воды посредством судовой экспресс-лаборатории судовой экипаж (механики по заведованиям и старший механик) до выхода в рейс обязан тщательно изучить инструкцию по эксплуатации имеющейся на судне экспресс-лаборатории, проверить ее исправность и комплектность. При необходимости следует получить соответствующие химические реактивы и консультацию в береговой теплохимической лаборатории. Ниже приводятся краткое описание и правила эксплуатации наиболее распространенной и сложной судовой лаборатории СКЛАВ-1.

Лаборатория СКЛАВ (рис. 8.1) предназначена для анализа питательной, добавочной, котловой воды, конденсата, дистиллята, балластных и льяльных вод, охлаждающей воды ДВС. С помощью СКЛАВ-1 определяют следующие показатели качества воды: жесткость, щелочность; содержание: ионов хлора, фосфатов, нитратов, масла и нефтепродуктов, кислорода растворенного в воде, присадок Экстрол, Шелл Дромус ойл В и других в охлаждающей воде ДВС.

Перечень растворов и реактивов, применяемых для анализа, концентрация и назначение их приведены в табл. 8.3.

Перед проведением анализов котловой воды ее необходимо осветлить. Осветление воды основано на адсорбции активированным углем марки БАУ частиц, вызывающих окраску и мутность воды. Осветление котловой воды с помощью активированного угля не оказывает влияния на ее химический состав. Навеску размельченного угля массой 1 г помешают в коническую колбу, добавляют 100 мл котловой воды, колбу закры-вают пробкой и содержимое энергично взбалтывают в течение 3 мин. После взбалтывания воду с углем пропускают через фильтр. Осветленная таким образом вода пригодна для проведения анализов.

Пробу воды из котла обычно берут, не используя холодильник. В результате частичного испарения воды концентрация солей в пробе оказывается более высокой, чем действительная их концентрация. Для устранения этой погрешности, которая тем больше, чем выше давление пара в котле, необходимо вносить поправку к содержанию ионов хлора, фосфатов, нитратов, щелочному числу и общей жесткости.

Определение жесткости воды с помощью трилона Б основано на реакции его с солями кальция и магния, содержащимися в воде. Момент окончания реакции определяют по изменению окраски индикатора. В колбу 10 (см. рис. 8.1) наливают 100 мл испытуемой воды, вводят туда 5 мл аммичного буферного раствора, щепотку индикатора кислотного хром-темно-синего и, интенсивно перемешивая, медленно титруют пробу трилоном Б, пока розовая окраска раствора не перейдет в синевато-сиреневую.

Пример 2. На титрование 100 мл пробы (воды) пошло 12 мл трилона Б. Общая жесткость котловой воды равна 12 * 0,1 =1,2 мг-экв/л.

Перед определением общей жесткости охлаждающей воды ДВС независимо от концентрации эмульсионных присадок необходимо произвести разбавление отобранной пробы в 3 или 5 раз.

Пример 3. В мерный цилиндр отбирают 20 мл охлаждающей воды ДВС, добавляют дистиллят до 100 мл. Полученную пробу помещают в колбу и проводят опре-деление жесткости по приведенной выше формуле. Допустим, что найденная жесткость равна 0,1 мг-экв/л, фактическая жесткость с учетом разбавления в 5 раз составит 0,1 • 5 = 0,5 мг-экв/л.

Определение щелочности котловой воды (по фенолфталеину) основано на нейтрализации кислотой котловой воды, содержащей щелочи, окрашивающие фенолфталеин в малиново-красный цвет. Конец реакции устанавливают в момент добавки последней капли кислоты, когда малиновый цвет исчезает и вода принимает свою первоначальную окраску (до введения в нее фенолфталеина) . В колбу наливают 100 мл испытуемой воды, туда же вводят 2-3 капли индикатора (фенолфталеина). При наличии щелочи вода окрашивается в малиново-красный цвет. Затем осторожно, по каплям, пробу воды титруют раствором серной кислоты до исчезновения окраски.

Щелочность котловой воды, выраженная в миллиграмм-эквивалентах на литр, численно равняется объему кислоты в миллилитрах, затраченному на титрование 100 мл воды.

Пример 4. На титрование 100 мл котловой воды пошло 5,0 мл кислоты. Щелочность воды равна 5,0 мг-экв/л.

Щелочность котловой воды выражают также шелочным числом. Щелочное число котловой воды равняется объему кислоты в миллилитрах, затраченному на титрование 100 мл котловой воды, умноженному на 40.

Пример 5. На титрование 100 мл котловой воды пошло 5,0 мл кислоты. Щелочное число котловой воды равно 200 мг/л.

Определение содержания ионов хлора в воде основано на способностях солей ртути давать с ионами хлора малодиссоциированное соединение HgCl2 и избытков ионов ртути Hg^ образовывать с дифенилкарба-зоном комплексные соединения, окрашенные в розово-фиолетовый цвет. Концентрации ионов хлора от 3,0 мг/л и выше определяют с помощью О.Шраствора азотнокислой ртути.

Для определения содержания ионов’ хлора в конденсате, дистилляте, питательной и охлаждающей воде ДВС в колбу наливают 100 мл испытуемого конденсата и щепотку индикаторной смеси № 1. При наличии в пробе ионов хлора вода синеет. Добавляют по каплям при взбалтывании раствор 0.1N серной кислоты до перехода синей окраски в желтую и еще 5 капель этой кислоты. Затем медленно, сильно взбалтывая, титруют 0.1N раствором азотнокислой ртути до перехода желтой окраски в слабо-розово-фиолетовую.

Содержание ионов хлора численно равно объему раствора азотнокислой ртути в миллилитрах, затраченному на титрование 100 мл пробы, умноженному на 3.55 и на 10.

Пример 6. На титрование 100 мл конденсата пошло 2,5 мл раствора азотнокислой ртути. Содержание ионов хлора равно А = 2,5 • 3,55 • 10 = 88 мг/л.

Для определения содержания ионов хлора в котловой воде в колбу наливают 10 мл котловой воды, 90 мл дистиллята или конденсата (для облегчения титрования). К разбавленной пробе котловой воды добавляют щепотку индикаторной смеси № 1, которая в присутствии хлоридов окрашивает воду в синий цвет, затем добавляют по каплям при взбалтывании раствор 0,1N серной кислоты до перехода синей краски в желтую и 5 капель кисЛоты дополнительно. Затем медленно, сильно взбалтывая, титруют 0,1 N раствором азотнокислой ртути до перехода желтой окраски в розово-фиолетовую. Содержание ионов хлора численно равно объему раствора азотнокислой ртути в миллиметрах, затраченному на титрование 10 мл котловой воды, умноженному на 3,55 и на 100.

Пример 7. На титрование 10 мл пробы котловой воды пошло 4,2 мл 0,1 N раствора азотнокислой ртути. Содержание ионов хлора равно А =4,2 • 3,55 • 100 = 1491 мг/л.

В случае большой щелочности при добавлении индикаторной смеси № 1 к пробе котловой воды последняя окрашивается в малиновый цвет. В этом случае при добавлении серной кислоты проба вначале синеет, а затем от дополнительных капель кислоты окраска превращается в желтую. Добавляют 5 капель кислоты в избыток и приступают к титрованию, как описано выше. Если титрование взято на 100 мл испытуемой воды, то результат анализа умножают на 10.

Пример 8. На титрование 100 мл испытуемой воды пошло 3,8 мл О.Шрасгвора азотнокислой ртути. Содержание ионов хлора равно /1=3,8 • 3,55 • 10=134,9 мг/л.

Пример 9. На анализ взято 100 мл воды. На титрование израсходовано 2,5 мл 0,1 N раствора азотнокислой ртути. Пользуясь табл. 8.4, находим искомое содержание ионов хлора на пересечении строки, соответствующей значению 2,0, и столбца, соответствующего значению 0,5, равное 89 мг/л.

Определение содержания фосфатов в котловой воде основано на образовании растворимого соединения состава Р205 V205 • 22Мо03 X X иН20, окрашенного в интенсивно-желтый цвет. Содержание фосфатов измеряется в компараторе путем сравнения окрасок испытуемой пробы и эталонных пленок. Набор эталонных пленок имеет окраску, соответствующую 10. 20, 30 и 40 мг/л ионов фосфатов. В градуированную пробирку 15 (см. рис. 8.1) отбирают 10 мл пробы котловой воды и добавляют в нее 2 мл реактива на фосфаты. Раствор тщательно перемешивают. Через 5 мин содержимое пробирки переливают в кювету 5, вставляют ее в средний паз компартора 4, а в левом пазу последовательно поднимают стандартные пленки желтого цвета до тех пор, пока окраска их не сравняется с окраской испытуемой пробы.

Пример 10. Допустим, что окраска пробы соответствует окраске пленки 30 мг/л ионов фосфатов. Следовательно, содержание фосфатов в пробе котловой воды равно 30 мг/л.

Если искомая концентрация фосфатов по шкале компаратора составляет 40 . 50 мг/л, т. е. приближается к максимальному значению шкалы, то необходимо произвести повторное определение с разбавлением пробы в 2,3, 5 раз.

Пример 11. Отбирают повторно пробу котловой воды в мерный цилиндр в количестве 10 мл, разбавляют в 5 раз (доливают до 50 мл конденсат или дистиллят) и перемешивают. Из этой пробы берут 10 мл в градуированную пробирку и проводят определение фосфатов, как указано выше. Допустим, что найденная концентрация фосфатов равна 10 мг/л, фактическая концентрация составит 10 -5 =50 мг/л.

Определение содержания нитратов в котловой воде производится в компараторе путем сравнения окрасок испытуемой пробы и эталонных пленок. Набор эталонных пленок имеет окраску, соответствующую 10, 20, 30, 40 и 50 мг/л ионов нитратов. Отбирают в градуированную пробирку 15 пробы котловой воды в количестве 6 мл, доливают дистиллят до метки 11 мл и перемешивают. Прибавляют 2 мл реактива на нитраты и еще раз перемешивают. Затем добавляют ложечку цинковой стружки или порошка, пробирку закрывают пробкой, тщательно перемешивают и оставляют на 5 . 10 мин, периодически встряхивая.

По истечении указанного времени содержимое пробирки переливают в кювету 5 и вставляют ее в средний паз компаратора 4, а в правом пазу последовательно поднимают стандартные пленки красного цвета до тех пор, пока окраска испытуемой пробы не сравняется с окраской одной из них или не будет близка к ним.

Пример 12. Допустим, что окраска пробы котловой воды интенсивнее окраски стандартной пленки 30 мг/л, но слабее окраски пленки 40 мг/л. Следовательно, содержание нитратов в пробе котловой воды равно 35 мг/л.

Если по шкале компаратора искомая концентрация нитратов составит 40 . 50 мг/л, т.е. приближается к максимуму шкалы, то необходимо произвести повторное определение с разбавлением пробы в 2, 3,5 раз.

Пример 13. Отбирают повторно пробу котловой воды в мерный цилиндр в количестве 10 мл, доливают до 50 мл конденсат (дистиллят), перемешивают. Из разбавленной в 5 раз пробы берут 6 мл в градуированную пробирку и проводят определе-ние нитратов, как указано выше. Допустим, что найденная концентрация нитратов равна 10 мг/л, фактическая концентрация составит 10-5=50 мг/л.

После каждого определения кювету ополоснуть дистиллятом, а по окончании определений вставить ее в средний паз компаратора.

Определение содержания масла и нефтепродуктов в воде основано на экстрагировании нефтепродуктов из воды органическим растворителем (четыреххлористым углеродом СС14) с последующим перенесением экстракта на фильтровальную бумагу типа белой ленты. При наличии нефтепродуктов в воде (конденсате, балластных и льяльных водах) на фильтре образуется темная полоска, ширина которой зависит от их количества. Полоску очерчивают карандашом и измеряют ее ширину после полного испарения четыреххлористого углерода, но не позднее чем через 1 ч.

На рабочем столике лаборатории нанесены эталонные графики. Первый график служит для определения количества масла в конденсате. Для этого в делительную воронку 14 отбирают 250 мл конденсата. Добавляют в воду 10 мл четыреххлористого углерода. Содержимое взбалтывают в течение 2 . 3 мин и оставляют до полного разделения слоев. Нижний слой (экстракт) сливают в пробирку. Из пробирки 1 мл экстракта переносят в стаканчик 12 с помощью пипетки с грушей и вставляют в него полоску фильтровальной бумаги размерами 55×5 под углом так, чтобы нижний конец полоски упирался в противоположную стенку стакана. После испарения четыреххлористого углерода на фильтровальной бумаге образуется темная полоска. Измеряют ее ширину линейкой и с помощью первого эталонного графика определяют содержание масла в конденсате.

Пример пользования графиком. После испарения четыреххлористого углерода на фильтровальной бумаге образовалась темная полоска шириной 1,5 мм. Пользуясь первым графиком, находят соответствующее ширине 1,5 мм содержание масла в конденсате Q = 8 мг/л.

Определение содержания кислорода, растворенного в питательной воде основано на окислении бесцветной формы лейкосоединения метиленового голубого растворенным в воде кислородом. Окисленная форма лейкосоединения имеет синюю окраску, интенсивность которой пропорциональна содержанию растворенного в воде кислорода. Содержание кислорода определяется визуально путем сравнения окраски испытуемой пробы с окраской стандартных пленок. Шкала стандартных пленок позволяет измерять содержание растворенного в воде кислорода в диапазоне 0 . 0,1 мг/л. Последовательность определения содержания кислорода, растворенного в питательной воде, следующая:

1. Приготовляют бесцветную форму лейкосоединения метиленового голубого (на судне). В мерный цилиндр наливают 19 мл раствора метиленового голубого и 1 мл едкого кали, который отмеряют пипеткой с полиэтиленовой грушей. Содержание цилиндра тщательно перемешивают стеклянной палочкой. Через 20 . 30 мин должно произойти полное обесцвечивание раствора, что свидетельствует об окончании процесса восстановления метиленового. голубого. Приготовленный раствор пригоден в течение 1 сут.
2. Заполняют шприц бесцветной формой метиленового голубого. Для этого вынимают шприц из компаратора, снимают верхний колпачок, вынимают поршень и заливают в шприц раствор немного выше верхней метки (нижнее отверстие зажимают пальцем). Затем вставляют поршень, переворачивают шприц и, нажимая на поршень, удаляют из шприца пузырьки воздуха и доводят уровень раствора до отметки 10 мл. После этого шприц вставляют в компаратор, закрепляют колпачок.

3. Подсоединяют прибор к месту отбора пробы на анализ при помощи резинового шланга, надетого на штуцер крана. Отбор проб производится через холодильник. Если лаборатория установлена далеко от деаэратора, то плату снимают с болтов и на время анализа укрепляют в наиболее удобном месте.

4. Ставят кран в положение „Вкл.” и пропускают воду с небольшой скоростью через компаратор в течение 3 . 4 мин. Избыточная вода выходит из компаратора по трубке.

5. Зажимают трубку и приподнимают пробку с термометром. Когда из отверстия начнет вытекать вода, термометр вставляют на место.

6. Добиваются полного отсутствия пузырьков воздуха в компараторе (в случае необходимости компараторы снимают со штырей в направлении „на себя” и легким покачиванием удаляют пузырек воздуха, стараясь подвести его под трубку.

7. Ставят кран в положение „Выкл.” и приступают к анализу.

8. Нажатием на поршень вводят 1 . 2 мл реактива в пробу воды в компараторе. Нельзя очень сильно нажимать на поршень, так как скорость движения зависит от скорости вытекания реактива из иглы.

9. Снимают компаратор со штырей и осторожным покачиванием перемешивают содержимое. Затем вставляют компаратор на место.

10. Подбирают эталонные пленки, окраска которых одинакова с окраской испытуемой пробы.

11. Содержание кислорода, растворенного в воде, определяется значением, указанным на одной или нескольких стандартных пленках.

12. Но окончании определения промывают компаратор, для чего кран ставят в положение „Вкл.” и пропускают воду через компаратор до тех пор, пока окрашенная вода не сольется по трубке.

13. Отключают воду от магистрали, снимают резиновую трубку со штуцера и при положении крана „Слив” удаляют воду из компаратора. Трубку при этом поднимают кверху.

14. Плату, если она была снята, снова укрепляют на правой дверце лаборатории.

Пример 14. В правом пазу компаратора подняты пленки, соответствующие содержанию кислорода 0,04 и 0,02 мг/л. Общее содержание кислорода в воде равно 0,06 мг/л.

источник

Основные показатели качества воды котельных установок. Ведение журнала водоконтроля и производство анализа воды котельных установок

Показатели качества воды. Воду, находящуюся постоянно в природном круговороте, условно делят на атмосферную, поверхностную, подземную (грунтовую) и морскую. Каждая из этих видов воды имеет свои качественные показатели, от которых зависит возможность ее использования в тех или иных целях. В судовой энергетике применение воды сводится обычно к роли теплоносителя и с этой точки зрения предпочтительнее среда с минимальной минерализацией. Однако обычная пресная вода (поверхностная) всегда содержит примеси солей и растворенные газы.

По химическому составу примеси природных вод делят на минеральные и органические.

Минеральные примеси обусловливаются содержанием в воде различных солей, кислот, оснований, находящихся преимущественно в диссоциированной форме, т. е. в виде катионов и анионов. К этой же группе примесей относятся и растворенные газы N2,О2, СО2, NH3, CH4, H2S.

Органические примеси состоят из гумусовых веществ, вымываемых из почв, а также органических веществ различных типов, поступающих из всевозможных стоков (сельскохозяйственных, промышленных).

Природные воды характеризуются высоким содержанием катионов Na+, К+, Са+, Mg+ со следами NH+, Fe2+, Мп2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Al3+. Среди анионов в составе примесей основными являются НСО3, Сl-, SO2-4, HsiO-3, NO3, CO2-3. При этом натрий и калий практически не образуют труднорастворимых соединений, в то время как кальций и магний являются важнейшими примесями в процессе загрязнения теплопередающих поверхностей. Они вступают в реакцию с анионами и образуют соли с низкими коэффициентами растворимости.

В судовых условиях различают воду следующих видов:

загрязненную нефтепродуктами (сточную, льяльную).

Для котлов питательной водой служат конденсаты пара, отработавшего в главном турбоагрегате, турбогенераторах, турбоприводных насосах, подогревателях и других потребителях пара. Во время работы котла имеют место неизбежные потери воды и пара через неплотности в арматуре и трубопроводах, на сажеобдувочные устройства, на форсунки, с продувками котла и пр. Для восполнения этих утечек используют добавочную воду, в качестве которой используют дистилляты от испарителей или запасы пресной воды. Для приготовления дистиллята применяют забортную воду. Котловой водой называется вода, находящаяся внутри котла (во всех его элементах).

Рассмотренные виды воды существенно различаются по качеству, которое оценивают по таким показателям, как жесткость, содержание хлоридов, щелочность, фосфатное число, концентрация водородных ионов, содержание кислорода, масла и других нефтепродуктов и различных примесей.

Жесткость — это одна из основных характеристик качества воды. Самым распространенным показателем является общая жесткость ЖO — сумма всех растворимых в воде солей кальция (кальциевая жесткость) и магния (магниевая жесткость), выраженная в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л).

Для пересчета выраженных в единице мг/л концентраций кальция и магния в единице мг-экв/л их значения делят на эквивалентные массы этих катионов, т. е. используют следующие соотношения: 1 мг-экв/л жесткости = 20,04 мг/л Са+2 , 1 мг-экв/л жесткости = 12,16 мг/л Mg2+, где 20,04 и 12,16 — эквивалентные массы кальция и магния.

Таким образом, общая жесткость может быть представлена суммой карбонатной ЖKи некарбонатной ЖНК составляющих или кальциевой ЖСа и магниевой ЖMg жесткостью: ЖO= ЖK + ЖНК = ЖСа + ЖMg.

С повышением общей минерализации воды возрастает магниевая составляющая, а кальциевая уменьшается. Например, вода в Неве содержит около 0,44 мг-экв/л Са2+ и 0,1 мг-экв/л Mg2+, а для воды Средиземного моря эти показатели соответственно 3,3 и 223 мг-экв/л.

Карбонатная жесткость обусловливается присутствием в воде бикарбонатов кальция и магния: Са(НСО3)2 и Mg(HCО3)2. Карбонатную жесткость иногда называют временной, так как в процессе работы котла она уменьшается. Это вызывается тем, что бикарбонаты при нагреве воды разлагаются и образуют нерастворимые соли, которые скапливаются на поверхности нагрева (накипь). Например, растворенный в воде бикарбонат кальция при нагревании и кипении воды распадается на карбонат кальция СаСОз и угольную кислоту НСОз. Карбонат кальция выпадает в осадок.

Некарбонатная жесткость обусловливается другими солями кальция и магния, которые при нагреве воды химически не изменяются и остаются растворенными. Эти соли жесткости выпадают лишь в зоне испарения, когда концентрация их превысит предел растворимости. К этой группе относятся соли, образующиеся в результате взаимодействия Са и Mg с сильными кислотами (хлориды, сульфаты, силикаты, нитраты). Некарбонатную жесткость иногда называют постоянной (остаточной).

Хлориды — это соли соляной кислоты. Наиболее распространенной солью является хлорид натрия NaCl. Вследствие хорошей растворимости в воде (26,4 % при 15 °С; 28,4 % при 100 °С) хлорид натрия является основной составляющей солености воды, т. е., говоря о содержании хлоридов в воде, имеют в виду ее соленость. Выражается соленость через концентрацию NaCl или хлор-иона и измеряется единицей мг/л. Однако следует иметь в виду, что есть и отдельный показатель — общее солесодержание, под которым подразумевается суммарная концентрация (мг/кг) в воде молекулярно-дисперсных веществ.

При использовании пресной береговой воды в качестве добавочной происходит приток хлористых солей (наряду с другими) в котловую воду в большей степени, чем при использовании для этой цели дистиллята, в котором содержание хлоридов не превышает 5-10 мг/л. Таким образом, одним из источников увеличения хлоридов в котловой воде является добавочная вода.

Для охлаждения конденсаторов СЭУ морских судов используют морскую забортную воду. Ее характерной особенностью является высокое общее солесодержание (до 35 000 мг/л). Основными составляющими солесодержания являются хлористые соли СаСl2, MgCl2, NaCl. Через неплотности в соединениях конденсатора часть морской воды может поступать в конденсат пара, вследствие чего ухудшается качество питательной воды, а значит, и качество котловой воды (в частности, возрастает содержание хлоридов).

Щелочность, являющаяся одним из важнейших показателей качества котловой воды, представляет собой сумму миллинормальных концентраций всех анионов слабых кислот и ионов гидроксила. Она обусловливается прежде всего присутствием в воде ионов ОН-, СO2-3, НСО3, РО3-4.

В зависимости от того, какой вид ионов присутствует в воде, щелочность называют соответственно гидратной ЩГ(OH-), карбонатной ЩК(СO2-3), бикарбонатной ЩБК(НСО3), фосфатной ЩФ(РО3-4). Общая щелочность равна их сумме: ЩО= ЩГ+ ЩК+ ЩБК+ ЩФ.

Оценивается щелочность содержанием щелочных солей, пересчитанных на NaOH. Эта величина называется щелочным числом и выражается в мг/л NaOH.

В судовой документации (особенно судов зарубежной постройки) иногда щелочность выражается содержанием ионов водорода, т. е. используется водородный показатель рН. Для котловой воды рН ? 9,0 -10. Водородный показатель рН является наиболее достоверным показателем коррозионной активности воды.

При определении щелочности судовой лабораторией водоконтроля результаты получаются в нормальных единицах измерения — мг-экв/л. В нормативных документах указываются объемные единицы измерения — мг/л. Для перехода от единицы мг-экв/л к мг/л при определении показателя щелочности воды используют коэффициент 40, соответствующий химическому эквиваленту NaOH, т. е. результат анализа умножают на 40.

Фосфатное число котловой воды контролируют при поддержании фосфатно-нитратного водного режима. Фосфаты — это растворенные в воде соли фосфорной кислоты. В котловой воде должен быть всегда избыток фосфатных ионов РО3-4, что исключает выпадение в осадок накипеобразующих соединений кальция и магния. Следовательно, это приводит к предотвращению образования накипи.

Содержание фосфатов определяется обычно количеством ионов РО3-4 или выражается в виде окисла Р2О5 и измеряется в единице мг/л. Перейти от РО3-4 к Р2О5 можно расчетным путем.

Для поддержания фосфатно-нитратного водного режима в котловую воду вводят нитраты в виде натриевой селитры NaNO3 Нитраты образуют на поверхности металла, т. е. на внутренних стенках котла, защитную пленку, которая препятствует развитию коррозии. Нитрат натрия не принимает участия во внутрикотловых процессах, и его количество в котловой воде уменьшается в процессе работы вследствие уноса паром и продувания котла.

Содержание нитратов в котловой воде выражается нитратным числом в мг/л NaNО3. Его значение обычно составляет около 50 % щелочного числа котловой воды.

При исследовании влияния качества воды на внутрикотловые процессы для оценки качественного и количественного составов воды используют показатели ее электропроводности.

Накипеобразование на поверхностях нагрева. В процессе работы котла в котловой воде протекают различные физико-химические процессы, обусловливающие разрушение одних соединений и образование других. Это приводит к возникновению веществ с различной степенью растворимости. Труднорастворимые вещества выделяются из воды в виде осадка, образующего при определенных условиях накипь или шлам.

Накипью называют плотные отложения, возникающие на поверхности нагрева. К шламу относятся выпадающие вещества в виде подвижного осадка, которые могут также образовывать вторичную накипь, прикипая к поверхности труб.

Образование осадка в виде накипи или шлама происходит при наличии пересыщенного раствора, т. е. высокой концентрации солей. Испарение котловой воды, подача питательной и добавочной воды с более высокой минерализацией создают благоприятные условия для этого процесса. Произведение концентраций находящихся в растворе ионов труднорастворимого вещества называется произведением растворимости, т.е.

где СКТ ,САН — концентрация соответственно катиона и аниона труднорастворимого соединения.

Произведение концентраций при данной температуре является постоянной величиной и, если СКТСАН > ПР, происходит выпадение осадка (твердой фазы). Образующиеся в толще воды кристаллические частицы осаждаются на поверхности нагрева в виде слоя накипи или остаются во взвешенном состоянии как подвижный шлам.

Накипь может появиться в результате увеличения концентрации одного из ионов, образующих труднорастворимые соединения, что является следствием химических процессов.

Таким образом, низкое содержание Са в воде еще не означает, что не будет кальциевых отложений.

Наибольшее влияние на процесс накипеобразования оказывают катионы Са2+ и Mg2+ и анионы С2-3, ОН-, SO2-4, SiO2-3. Определенные сочетания этих катионов и анионов в виде солей представляют собой труднорастворимые вещества. Накипеобразующими соединениями, например, являются: карбонат кальция и магния (СаСО3, MgCO3), гидрат магния (Mg(OH)2), сульфат кальция (CaSO4), силикаты кальция и магния СаSiO3, MgSiO3).

Карбонат кальция образуется в результате нагрева из бикарбоната:

Повышение концентрации в воде углекислоты СО2 может смещать равновесие реакции влево, т. е. ведет к образованию бикарбоната. Однако для котловой воды, где идет процесс кипения и СО2 удаляется, наиболее характерен переход Са(НСО3)2 в карбонат СаСО3.

Аналогичная реакция идет и с бикарбонатом магния при нагревании:

При нагревании воды с высокой щелочностью происходит гидролиз карбоната магния с образованием труднорастворимого соединения гидроокиси магния:

MgCO3 + 2Н2О > Mg(OH)2 + H2CO3.

Карбонаты кальция образуют в котле карбонатную накипь. С повышением щелочности воды они осаждаются в грубодисперсном состоянии и входят в состав шлама.

Соединение Mg(OH)2 находится в воде преимущественно в виде шлама и может образовывать вторичную накипь (прикипание осаждающегося шлама).

Силикаты CaSiO3 и MgSiO3 в природной воде находятся в коллоидальной форме в небольшом количестве. Однако в случае образования силикатной накипи на поверхности нагрева слой загрязнения становится прочным, трудноудаляемым.

Одной из причин образования насыщенных растворов и выпадения осадка является понижение растворимости некоторых соединений при повышении температуры воды. Такие соединения имеют отрицательный коэффициент растворимости. К ним относятся СаСО3, CaSO4, Mg(OH)2, CaSiO4, MgSiO3.

Вторичную накипь могут образовывать продукты коррозии металла, заносимые в котел с питательной водой.

• 1. Журнал водоконтроля (в дальнейшем — журнал) является официальным документом отражающим действия обслуживающего персонала по выполнению установленного водного режима судовой котельной установки.
• 2. Журнал ведётся лицом, в заведовании которого находятся котлы. Вести его надлежит на всех судах, оборудованных паровыми котлами (главными, вспомогательными, утилизационными) с рабочим давлением пара ),07 МПа и более.
• 3. Все записи в журнале производятся чернилами чётко и разборчиво. Подчистка текста, исправление его вменением написанных букв (цифр) запрещается. При необходимости внесения в текст записи исправления, они записываются в конце страницы. Текст, подлежащий исправлению должен быть зачёркнут тонкой линией так, чтобы удержание его было легко читаемо, а в конце страницы исправление или дополнение должно быть специально оговорено и скреплено подписью лица, производившего его.
• 4. Главный (старший) механик обязан еженедельно проверять ведение журнала и удостоверять записи в нём своей подписью.

По приходу в порт ведение журнала проверяется механико-судовой службой судовладельца. Результаты проверки записываются в разделе «Замечания лиц, проверяющих ведение водного режима».

• 5. Все листы журнала водоконтроля должны быть пронумерованы, и скреплены подписью капитана и судовой печатью.
• 6. Законченный журнал хранится на судне в течение года, а затем, после оформления соответствующего акта, уничтожается.
• 7. Все записи в журнале должны производиться сразу после выполнения химанализа или после снятия замеров и удостоверяться подписью лица, производившего анализ или замер.
• 8. При составлении рейсового донесения по технической эксплуатации главный (старший) механик должен отметить случаи нарушения установленного водного режима котлов с указанием причин, вызвавших эти нарушения, и меры, принятые для предупреждения подобных случаев в дальнейшем.

Судовой обслуживающий персонал должен быть хорошо знаком с практическими методами определения качества воды и их характеристик и уметь пользоваться средствами водоконтроля для определения всех вышеперечисленных показателей, характеризующих качество котловой и питательной воды.

Определение жесткости воды с помощью трилона Б. Этот метод основан на том, что трилон Б реагирует с солями кальция и магния, содержащимися в воде.

Момент окончания реакции определяют по изменению окраски индикатора.

В колбу наливают 100 мл испытуемой воды, вводят туда 5 мл аммиачного, буферного раствора, щепотку индикатора кислотного хромтемносинего и, интенсивно перемешивая, медленно титруют пробу трилоном Б до изменения розовой окраски раствора в синевато-сиреневую.

Пример: На титрование 100 мл пробы воды пошло 12 мл трилона Б

Определение щелочности воды (по фенолфталеину). Этот метод основан на нейтрализации кислотой котловой воды, которая содержит щелочи, окрашивающие фенолфталеин в малиново-красный цвет. Реакция кончается в момент добавки последней капли кислоты, когда малиновая окраска исчезает и вода принимает свою первоначальную окраску (до введения в нее фенолфталеина).

В колбу наливают 100 мл испытуемой воды, туда же вводят 2-3 капли фенолфталеина, вода окрашивается в малиново-красный цвет. Затем по каплям пробу воды титруют раствором серной кислоты до исчезновения окраски.

Пример: На титрование 100 мл котловой воды пошло 5 мл кислоты.

Щелочность воды равна = 5 мг экв/л.

Щелочное число котловой воды равняется количеству миллилитров кислоты, затраченному на титрование 100 мл котловой воды, умноженному на 40.

Пример: На титрование 100 мл котловой воды пошло 5 мл кислоты.

Щелочное число воды = 5×40 = 200 мг/л.

Определение содержания хлоридов в воде. Метод основан на способности солей ртути давать с хлор-ионом малодиссоциированное соединение (НСЦ) и связывании избытка ионов ртути (Hg2+) дифенилкарбазоном в комплексные соединения, окрашенные в розово-фиолетовый цвет.

Концентрацию хлор-иона от 0,1 до 10 мг/л определяют с помощью 0,0025Н раствора азотнокислой ртути, а концентрации хлор-иона от 10 мг и выше — с помощью ее децинормального раствора.

Конденсат — в колбу наливают 100 мл конденсата и добавляют щепотку индикатора — вода синеет. Потом по каплям наливают раствор азотной кислоты до перехода синей окраски в желтую и еще 10 капель этой кислоты.

Затем медленно, сильно взбалтывая, титруют 0,0025Н раствором азотнокислой ртути до перехода желтой окраски в розово-фиолетовый.

Содержание хлоридов численно равно количеству миллилитров раствора азотнокислой ртути, пошедшему на титрование 100 мл пробы, умноженному на 0,08875 и на 10.

Пример: на титрование 100 мл конденсата пошло 0,25 мл раствора азотнокислой ртути. Содержание хлоридов равно:

А = 0,25×0,8875 = 0,22 мг/л хлор-иона.

Котловая вода. В колбу наливают 10 мл котловой воды и добавляют 90 мл дистиллята, к пробе добавляют щепотку индикаторной смеси, вода окрашивается в синий цвет, затем по капле добавляют: раствор азотной кислоты до перехода синей окраски в желтую и еще 10 капель этой кислоты. Затем медленно титруют 0,1Н раствором азотнокислой ртути и сильно взбалтывают до перехода желтой окраски в розово-фиолетовую.

Содержание хлоридов численно равно количеству мл раствора азотнокислой ртути, пошедшему на титрование 10 мл котловой воды, умноженному на 3,55 и на 100. Если на титрование взято 100 мл испытуемой воды, то результат анализа умножают на 10.

Пример: на титрование 10 мл пробы котловой воды пошло 4,2 мл 0,1Н раствора азотнокислой ртути. Содержание хлоридов равно:

А = 4,2×355 = 1491 мг/л хлор-иона.

Пример: на титрование 100 мл испытуемой пробы пошло 3,8 0,1Н раствора азотнокислой ртути. Содержание хлоридов равно:

А = 3,8×35,5 = 134,9 мг/л хлор-иона.

Определение содержания фосфатов и нитратов в воде. Содержание фосфатов и содержание нитратов измеряют в компараторе путем сравнения окраски испытуемой пробы с окраской эталонных пленок.

Определение фосфатов основано на образовании растворимого соединения окрашенного в интенсивно-желтый цвет.

В пробирку отбирают 210 мл пробы котловой воды и добавляют 2 мл реактива на фосфаты. Раствор тщательно перемешивают и сравнивают окраску со стандартными пленками.

Пример: окраска пробы соответствует окраске пленки 50 мг/л Р04′ 3. Содержание фосфатов в пробе котловой воде равно 50 мг/л Р04 3.

Содержание нитратов измеряется в компараторе путем сравнения испытуемой пробы с окраской эталонных пленок.

В градуированную пробирку отбирают 146 мл пробы котловой воды до метки и перемешивают, затем добавляют 2 мл реактива на нитраты и еще раз перемешивают.

Прибавляют ложечку цинковой стружки или порошка, пробирку закрывают пробкой и содержимое тщательно перемешивают и оставляют на 5-10 мин.

Содержимое пробирки приобретает окраску красного цвета, которую сравнивают с эталонной окраской в компараторе — при подборе окраски с эталонной будет составлять содержание нитратов в котловой воде.

Результаты анализов котловой воды дают информацию о том, что происходит в котле, конденсатной и питательной системах и какие меры необходимо принять по корректировке водного режима.

Если результаты анализов показывают повышенное содержание хлоридов, больше чем обычно, следует увеличить частоту продувания котла до тех пор пока концентрация и содержание хлоридов не станет нормальной. В варианте высокого содержания хлоридов в котловой воде необходимо уменьшить пар производительность котла и допускается частичная смена воды в котле. Необходимо определить источник загрязнения котловой воды и устранить.

При повышенном щелочном числе в котловой воде следствием может быть:

• — передозировки в котле химических реагентов;
• — использование для анализов реактивов нестандартной концентрации;
• — использование добавочной питательной воды из цементированного танка.

При определения пониженного щелочного числа причинами могут быть:

• — поступление в котел примесей, срабатывающих часть щелочи для осаждения магния (при этом снижается содержание фосфатов);
• — потеря воды из котла в результате продувки.

Соблюдение установленных норм водного режима паровых котлов на каждом судне должно регулярно контролироваться также при помощи специальных указывающих и регистрирующих приборов такие как соленомеры, кислородомеры и рН-метры.

источник

Введение…………………………………………………………………………………. 4
Общие указания по выполнению лабораторных работ ………………………………………. 5
Задачи и средства водоконтроля на судах…………………………………………………….…….6
Лабораторная работа № 1. Определение общей жесткости воды……………………………….. 8
Лабораторная работа № 2. Определение щелочности котловой воды………………………. . 12
Лабораторная работа № З. Определение содержания хлоридов ……………………………. .16
Лабораторная работа № 4. Определение фосфатного числа …………………………………. . 20
Лабораторная работа № 5. Определение нитратного числа…………………………………. .24
Лабораторная работа № б. Определение содержания нефтепродуктов
в питательной воде………………………………………………………………………………….. 27
Регулирование параметров качества воды при работе парогенератора………………………… 29
Вопросы и задачи для самоконтроля……………………………………………………………… 32
Литература ………………………………………………………………………………………….. .34
Приложение № 1. Описание лаборатории СКЛАВ-1…………………………………………… 35
Приложение № 2. (Таблицы 1-12)………………………………………………………….. …….. 36

Судовые энергетические установки (СЭУ) требуют квалифицированного и своевременного технического обслуживания. Главной на паротурбинных судах и вспомогательной на танкерах с дизельной энергетической установках является пароэнергетическая система, техническая эксплуатация которой не возможна без проведения водоконтроля и водообработки.

Современные технологии водообработки предусматривают комплекс мероприятий позволяющих снизить уровень накипеобразования и коррозии металла до рационального предела, соответствующего ресурсу теплоэнергетического оборудования.
Поэтому каждый инженер-судомеханик должен уметь определять показатели качества воды и корректировать технологии водообработки в соответствии с инструкциями по обслуживанию СЭУ.

Цель лабораторного практикума по курсу “Технология использования топлива, воды и смазки на судах”, — ознакомить курсантов на базе существующих отечественных и зарубежных средств водоконтроля с методиками проведения текущих химических анализов и эксплуатационной оценкой показателей качества воды при соответствующем водно-химическом режиме парогенератора.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЬПОЛНЕНИЮ

ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Спецификалюбой химической лаборатории в первую очередь предполагает ознакомление курсантов с инструкцией по технике безопасности. Основные положения инструкции — меры предосторожности при работе с кислотными, щелочными и другого характера растворами, стеклом; правила пользования электропиборами, меры предосторожности при их эксплуатации и пр. — курсанты должны неукоснительно соблюдать.

Приступая к работе, курсанты должны четко представлять себе цель и задачи лабораторного практикума. В этом им поможет предварительная проработка теоретического материала курса по учебной литературе, конспектам лекций; методические разработки раскрывают вопросы в практическом их приложении.

Ознакомившись с теоретическими основами работы, техникой и методикой её и, получив допуск от преподавателя, курсанты приступают к выполнению соответствующей лабораторной работы.

Полученные в ходе анализа данные оформляются по форме протокола лабораторной работы, приложенного к методическому руководству.

После выполнения всех лабораторных работ, предусмотренных рабочей программой курса, курсанты пишут отчет по разделу >, который должен содержать обоснование теоретической и практической сущности полученных результатов.

Результаты химического анализа котловой воды, полученные с помощью судовой лаборатории СКЛАВ- 1 и экспресс-лабораторий, рекомендованных иностранными фирмами, в отчете должны быть сведены в таблицы и сопоставлены с нормируемыми показателями для данного типа котлов, после чего должен быть сделан вывод о необходимых мероприятиях по корректировке параметров качества воды при работе парогенератора.

При подготовке к защите отчетов курсантам свои знания следует проверять по контрольным вопросам, приведенным в конце данного пособия, используя рекомендуемую литературу.

ЗАДАЧИ И СРЕДСТВА ВОДОКОНТРОЛЯ НА СУДАХ

Вода, питающая котел, по своему качественному и количественному составу нестабильна, поэтому для обеспечения надежной работы СЭУ в течение всего срока ее эксплуатации необходима обработка котловой воды. Проводимый с этой целью на судах комплекс мероприятий позволяет с одной стороны предотвратить процессы накипеобразования на внутренних поверхностях парогенераторной системы, с другой — защитить элементы котельной установки от коррозии и разрушений и, таким образом, продлить межремонтные сроки СЭУ
К основным задачам водообработки в любых энергетических установках относятся:
• обеспечение чистых, свободных от накипей теплообразующих поверхностей с водяной стороны в парогенерирующих установках и системах охлаждения,
• обеспечение эффективного производства пара в котлах без выпадения осадков и образования пены,
• предотвращение потерь металла из-за химической и электрохимической коррозии,
• предотвращение образования отложений в паровых и конденсатных системах,
• снижение потерь тепла вследствие чрезмерных продувок котлов
При использовании отечественных химических реагентов для обеспечения водно- химических режимов (ВРХ) рекомендованы фосфатно-нитратный режим для главных и вспомогательных котлов с давлением до 6 МПа, фосфатно-коррекционный с давлением, превышающим 6 МПа и фосфатно-щелочной для котлов низких параметров.
Совокупность химических процессов, протекающих при этом в парогенераторе, должна обеспечивать концентрацию РО — иона в растворе и с этой она целью постоянно контролируется и регламентируется нормами (табл. З), установленными правилами технической эксплуатации паровых котлов (ПТЭ).
Для осуществления фосфатных режимов рекомендован тринатрийфосфат
Na₃РО₄ * 12 Н₂О с целью эффективного осаждения накипеобразующих солей кальция в щелочной среде. Наряду с тринатрийфосфатом с целью предотвращения агрессивного воздействия на металл избыточной щелочи в котловую воду вводится натриевая селитра NaNО₃ (фосфатно-нитратный режим) .
В результате химического анализа получают информацию, включающую такие характеристики воды, как: общая жесткость и карбонатная; щелочность котловой воды; содержание хлоридов, фосфатов, нитратные числа; процентное содержание взвесей; содержание кислорода в питательной воде; количество нефтепродуктов; значение РН; проводимость.
Определение основных показателей качества воды основано на методах нитрования и калориметрии, содержание нефтепродуктов в технологических судовых водах определяют методом экстрагирования.
В настоящее время количество судозаходов в отечественные порты резко сократилось, возникли значительные трудности со своевременной доставкой на суда отечественных химических реагентов, в связи с этим многими судовладельцами было принято решение о переводе ведения ВРХ химическими реагентами таких известных фирм, как “Unitor”, “Drew Ameroid Marine”, “Perolin Marine”, “Nalfleet” и др.
Химические средства для водоподготовки,предлагаемые вышеназванными фирмами предназначены для обработки воды котлов всех типов и охлаждающей воды для дизелей Например, фирмой “Unitor” предлагается ввод в конденсатно-питательный тракт следующих химических реагентов фирмы для поддержания фосфатно-щелочного режима по программе координированной водообоработки:
Охуgеn Control— для защиты от коррозии котла, трубопроводов пара, конденсата и питательной воды, для удаления кислорода из воды и нейтрализации СО₂, для пассивации металла.
Condensate Control— для нейтрализации кислотных загрязнений в системах конденсата и питательной воды, для обеспечения щелочного состояния этих систем.
Alkalinity Control — для обеспечения требуемых щелочных условий в котле.
Hardness Control— для поддержания оптимального фосфатного уровня в котле
Boiler Coagulant— для предотвращения образования накипи и для свертывания небольших количеств нефтепродуктов, проникающих через конденсатно-питательный тракт в котловую воду.
Аналогичным назначениям отвечают химические реактивы других фирм, например, фирмы “Drew Ameroid Marine”
AGK-100— многофункциональная жидкая присадка, контролирующая накипньте и шламовые отложения, условия коррозии по водяной стороне в котлах низкого давления (до 3-х МПа). Этот продукт заменяет целую программу обработки воды в указанных системах.
LIQUID COAGULANT— средство для обработки шлама и масляных загрязнений с целью противодействия их прилипанию к поверхностям теплопередачи.
SLCC-A — для ингибирования углекислотной коррозии в конденсатной системе.
GC — для регуляции значения РH в судовых котлах всех типов.
AMERZINE— для связывания растворенного кислорода в котлах всех типов, способствует образованию защитных пленок из оксидов железа и меди
ADJUNGT-В— средство для фосфатирования котловой воды как высокого так и низкого давления.
Для проведения химических анализов рекомендованы экспресс-лаборатрии Spectrapac 310, Spectrapac 311, Spectrapac 312 .

источник

Рабочее давление пара, МПа

Содержание , кг/кг

Содержание масла, нефтепродуктов, мг/кг

Содержание хлорионов, мг/кг

Общее солесодержание, мг/кг

Содержание хлорионов, мг/кг

Щелочное число по NaOH, мг/кг

Чтобы исключить накипеобразование на поверхностях на­грева котла и коррозию элементов пароводяного тракта при их эксплуатации, осуществляется обработка воды, называемая в зависимости от места ее проведения внекотловой или внутрикотловой.

Внекотловая обработка производится перед подачей воды в котел и сводится к очистке и фильтрации конденсата, умяг­чению питательной воды, удалению из нее газов, приготовле­нию высококачественной добавочной воды.

Очистка и фильтрация воды предназначены для удаления из нее механических примесей и нефтепродуктов. Последние мо­гут попасть в питательную воду через неплотности змеевиков систем обогрева топливных и масляных цистерн, грузовых тан­ков, подогревателей, а также с конденсатом отработавшего пара поршневых насосов. Для котлов с давлением пара более 2 МПа наличие масла в питательной воде не допускается. По­этому для обогрева нефтепродуктов и работы поршневых паровых механизмов используют пар автономного цикла, кото­рый производится в испарителе грязных конденсатов (ИГК). Если по какой-либо причине нефтепродукты все же попадут в котел с рабочим давлением пара более 2 МПа, то котел необхо­димо немедленно вывести из действия.

Очистку питательной воды от механических примесей и мас­ла осуществляют в сборнике грязных конденсатов, называемом «теплым ящиком», снабженным отстойными камерами и филь­трами. В качестве фильтрующих материалов используют кокс, пеньку, древесную стружку, поролон, ткань, а для удаления масла, находящегося в воде в виде эмульсии, – активирован­ный уголь. Кроме того, на напорной магистрали питательного насоса иногда устанавливают сетчатый фильтр, обтянутый фла­нелью.

Для удаления из воды кислорода и углекислого газа широко используют термическую деаэрацию, производимую в теплообменном аппарате смесительного типа – деаэраторе. Термиче­ская деаэрация основана на принципе снижения растворимости газов в воде при ее нагревании и снижении давления. В деаэра­торе питательная вода за счет смешения с греющим паром на­гревается до кипения, что способствует интенсивному выделе­нию из нее газов, которые затем отводятся в атмосферу. В до­полнение к термической деаэрации иногда предусматривают химические способы дегазации: удаление газов, например, пу­тем связывания кислорода при введении в воду химических ре­агентов – сульфита натрия или гидразина. Термическая деаэра­ция позволяет снизить содержание кислорода в воде примерно до 0,03–0,05 мг/кг, а химическая – даже до 0,01 мг/кг.

Умягчение питательной воды, то есть освобождение ее от солей жесткости, может быть выполнено с помощью ионитных или катионитовых фильтров, в которых реализуется метод ионного об­мена, основанный на способности ионитов обменивать свои ионы на ионы кальция и магния, содержащиеся в воде. Этот метод не нашел широкого распространения на морских судах, так как при его использовании необходимо значительно усложнить кон­струкцию установки, а также требуются запас ионитов и расход пресной воды при регенерации фильтров.

В настоящее время получают распространение безреагентные методы умягчения воды и в первую очередь магнитный (электромагнитный) способ. Сущность его заключается в сле­дующем. После воздействия на воду магнитного поля опреде­ленных значений напряженности и полярности соли жесткости теряют способность к образованию накипи и выпадают в виде шлама. Магнитная обработка воды способствует и разрушению ранее образованной старой накипи, но не обеспечивает полного к устранения накипеобразования.

Внутрикотловая обработка воды осуществляется введением в котел присадок, вызывающих выпадение накипеобразующих солей в виде рыхлого неприкипающего шлама, который легко удаляется при продувках воды из котла.

Процессы накипе- и шламообразования очень сложны. Соли, кристаллизующиеся на поверхности нагрева и образующие на­кипь, с течением времени могут превращаться в шлам. Не уда­ленный при продувках котла шлам, в свою очередь, может при­кипеть к поверхности нагрева, образовав так называемую вто­ричную накипь.

Внутрикотловая обработка воды заключается в постоянной корректировке состава котловой воды путем ввода противонакипных и противокоррозионных реагентов с последующими пе­риодическими продувками.

В котлах с давлением пара менее 2 МПа применяют щелочно-фосфатный режим внутрикотловой обработки воды. При­садкой служит противонакипин, в состав которого входят едкий натр, кальцинированная сода и тринатрийфосфат. Щелочи, со­держащиеся в реагенте, вступают в реакцию с солями жестко­сти, образуя соединение, которое выпадает из котловой воды в неприкипающий осадок. Щелочность воды при использова­нии противонакипина увеличивается. Вода может стать коррозионно-активной средой, приводящей к коррозионному раз­рушению металла. Это явление называется щелочной хруп­костью.

Для предотвращения щелочной хрупкости в котлах с рабо­чим давлением до 6 МПа применяют фосфатно-нитратный ре­жим водообработки. В этом случае кроме противонакипинавво­дят нитрат натрия (селитру). Селитра способствует образова­нию защитной пленки (пассивации металла) на внутренних стенках котла.

При давлениях пара в котле более 6 МПа нитрат натрия разлагается, поэтому в таких котлах применяют фосфатный ре­жим водообработки. В этом случае присадкой служит три­натрийфосфат, для снижения расхода которого предъявляют вы­сокие требования к качеству питательной воды, к содержанию в ней кислорода, хлоридов, солей жесткости и других примесей. Фосфатный режим не предотвращает образования железистых и меднистых накипей, характерных для котлов с высоким дав­лением пара. Поэтому содержание железа и меди в питательной воде не должно превышать соответственно 0,1 и 0,05 мг/кг. Эффективным средством борьбы с железно-кислыми накипями является гидразин.

Присадки вводят в котловую воду с помощью дозерной уста­новки, в которую входят бак для раствора присадки и насос, подающий подготовленный раствор по отдельному трубопроводу в питательную магистраль котла.

Количество солей в котловой воде при эксплуатации котла благодаря непрерывной продувке не изменяется. С продувкой удаляют то количество солей, которое вносится в котел с питательной водой, то есть поддерживается равенство (без учета уноса солей с паром)

,

источник

16.1 Периодичность смены масла

Смена смазочных масел во всех редукторах кроме главных, гидросистемах вместимостью до 0,05м 3 , воздушных компрессорах и других узлах трения с малым объемом системы смазки должна производиться в сроки, регламентированные разработанными химмотологическими картами или инструкциями заводов-изготовителей машин и механизмов.

Смена масел в гидросистемах большого объема (свыше 0,05м 3 ) системах смазки главных редукторов, паров турбины и холодильных машин производственных холодильных установок должна производиться при достижении одного из показателей предельного состояния масла.

При эксплуатации машин и механизмов (вместимостью масляной системы свыше 0,05М 3 ) необходимо отбирать пробы масел и проводить их экспресс-анализ с помощью судовой лаборатории анализа ГС по показателям, приведенным в таблице 16.1

Отбор проб масля для экспресс-анализа следует осуществлять со следующей периодичностью:

1) Из гидросистем рулевой машины и винта регулируемого шага, из системы смазки главного редуктора – через каждые 200ч работы при сроке смены более 2000ч и перед сменой;

2) Из системы смазки холодильных машин – через 1000ч работы и перед сменой;

3) Масло из других механизмов один раз между очередными сменами масла и перед сменой, но не реже, чем через 1000ч или 6 месяцев.

В береговую лабораторию должны доставляться для анализа пробы масла из систем при приходе судна в порт по окончании рейса, перед сменой масла, при обнаружении повышенных износов или поломках, а так же в других случаях (потемнение масла, подозрение на наличие воды и т. д.).

Теплотехнической лабораторией должен производиться анализ проб масла по всем показателям, указанным в таблице 16.1

Результаты анализа следует вносить в действующую судовую документацию, и на этом основании, составляется заключение о пригодности масел к дальнейшей эксплуатации, либо о необходимости из замены.

В случае смены масла в рейсе, необходимость которой определена с помощью экспресс-анализа, дополнительно должна отбираться контрольная проба для передачи в теплотехническую лабораторию в порту прописки судна.

Пробы масла для анализа следует отбирать непосредственно из трубопроводов после средств очистки в стеклянную или унифицированную полиэтиленовую тару для отбора проб.

Перед отбором проб необходимо обтереть ветошью пробоотборочный кран слить из него вдвое большее количество масла, чем застоялось в кране и подводящей к нему трубке.

Тара для отбора проб заполняется на 0,75 объема, закупоривается полиэтиленовой пробкой.

Пробы масел должны сопровождаться информационной картой с указанием:

— времени отработки масла в механизме;

— должность и фамилия лица, отобравшего пробу.

16.2 Показатели предельного состояния масел вспомогательных механизмов

Таблица 16.1 – Показатели предельного состояния масел, используемых для смазывания судовых вспомогательных механизмов.

16.3 Судовые экспресс-лаборатории контроля качества ГСМ

На судах используются следующие типы судовых экспресс-лабораторий: судовая комплектная лаборатория для анализа масел и топлив СКЛАМТ-1; экспресс-лаборатория фирмы UNITOR.

Рассмотрим судовую лабораторию СКЛАМТ-1, устройство которой показано на рис. (стр. 375 Пимошенко) Использование лаборатории СКЛАМТ-1 позволяет определить следующие характеристики масел и топлив: плотность, вязкость, содержание воды, щелочное число, содержание механических примесей в маслах, наличие водорастворимых кислот, кислотное число, температуру вспышки. В комплект лаборатории входят следующие реактивы: керосин и дизельное топливо в качестве разбавителей при определении плотности и содержания воды в нефтепродуктах; водный раствор ОП-7 с конденсацией 0,05% – для определения срабатываемости щелочной присадки и водорастворимых кислот; водный раствор бромтимолового синего с концентрацией 0,04% – для определения щелочного числа; метилоранж с концентрацией 0,02% – для определения водорастворимых кислот; гидрид кальция по 0,7г – для определения содержания воды в маслах и топливе нитрозиновый желтый с концентрацией 1мл=0,01мг КОН/г и 1мл=0,5мгКОН/г – для определения кислотного числа.

Судовая экспресс-лаборатория качества воды.

Лаборатория СКЛАВ (рис. 367, Пимошенко) предназначена для анализа питательной, добавочной, котловой воды, конденсата, дистиллята, балластных и льяльных вод, охлаждающей воды ДВС. С помощью СКЛАВ-1 определяют следующие показатели качества воды: жесткость, щелочность, содержание ионов хлора, фосфатов, нитратов, масла и нефтепродуктов, кислорода растворенного в воде, присадок хроматных, присадок Экстрол и других в охлаждающей воде ДВС. В комплект лабораторий входят следующие реактивы:

трилон Б 0,01н – для определения общей жесткости ;

аммиачный – буферный раствор (20г NH и Cl и 100мл 25% NH₃ в литре водного раствора) – определение общей жесткости;

сухая смесь индикатора кислотного хромтемносинего (100г NaCl и 1г индикатора) – определение общей жесткости;

серная кислота 0,1н (1млраствора соответствует 0,1мг-экв щелочности) – определение щелочности и хлоридов;

фенолфталеин (1% спиртовой раствор) – определения щелочности; серебро азотнокислое (0,028н р-р) – определение хлоридов в котловой воде, конденсате;

хромовокислый калий (10% раствор) – определение хлоридов в котловой воде, питательной воде;

реактив для определения фосфатов (в литре водного раствора содержится 25г молибдата аммония, 1г ванадата аммония и 125мл крепкой серной кислоты) – определение фосфатов в котловой воде;

реактив для определения нитратов (в 300 мл 2н уксусной кислоты содержится 0,5г сульфониловой кислоты и 0,25г альфнафтиламина) – определение нитратов; раствор метиленового голубого (в литре водно-глицеринового раствора содержится 0,246г метилового голубого, 2,6г глюкозы) – определения кислорода растворяемого в воде;

раствор одного калия (в литре водного раствора содержится 500г КОН) – определение кислорода, растворенного в воде; лейкосоединение красителя (19мл раствора метиленового голубого и 1мл раствора едкого калия) – определение кислорода, растворенного в воде;

активированный уголь БАУ, фильтровальная бумага (размер частиц не более 0,2мм) – для осветления воды;

четыреххлористый углерод – для определения нефтепродуктов, компаратор – для определения концентрации присадки в охлаждающей воде.

Экспресс-лаборатория «Мобил Вейвис Тест КИТ»

Состав комплекта экспресс-лаборатории «Мобил Вейвис тест КИТ».

Комплект «Мобил Вейс Тест КИТ» (МТВК) содержит следующие приборы и устройства:

1. Прибор «Флоустик» – для сравнения величины вязкости работающего масла со свежим того же сорта.

2. Пробный металлический стакан с пластмассовым стаканчиком внутри и крышкой. Имеющий уплотнение и маслотитр – для определения содержания воды в масле или топливе.

3. Реагент «S» для разбавления пробы испытуемого масла с целью повышения эффективности действия реакции гидрида кальция.

4. Реагент «А» содержащий порошок гидрида кальция СаН₂ в пакетах или ампулах. В присутствие воды гидрид кальция реагирует с выделением газа (водорода вследствие давления, величина которого прямо пропорциональна содержанию воды в пробе масла.

5. Пробный металлический стакан с пластмассовым стаканчиком внутри и с крышкой, имеющей уплотнение отобранного масла (индекс TBN).

6. Реагент «N» для повышения эффективности реакции нейтрализации.

7. Реагент «TBN», который вступает в реакцию со щелочью в масле, в результате которой выделяется год. Этот год как в случае содержание воды в масле, создает давление в герметичном закрытом пробном стакане, величина которого прямо пропорциональна уровню TBN в пробе исследуемого масла.

8. Реагент «S» также используется в качестве растворителя при проведении очистки приборов.

9. Шприц и мензурки для дозировки проб масла и реактивов.

1. Как классифицируются гидравлические масла по эксплуатационным свойствам?

2. Как классифицируются трансмиссионные масла по эксплуатационным свойствам?

3. Как обозначаются индустриальные масла?

4. Перечислить показатели предельного состояния масел вспомогательных механизмов?

5. Как контролируется качество горюче-смазочных материалов?

Использованная и рекомендованная литература:

1. Пимошенко А. П. Справочник судового механика по теплотехнике / А. П. Пимошенко, И. Ф. Кошелев, Г. А. Попов, В. Л. Тарасов. – Л. : Судостроение, 1987. – 480 с.

2. Козлов В. Контроль качества горюче-смазочных материалов и воды на рыбопромысловых судах / В. Козлов. – Ю-Сахалинск, 1970. – 141 с.

3. Хряпченков А. С. Судовые вспомогательные и утилизационные котлы / А. С. Хряпченков. – Л. : Судостроение, 1988 – 296 с.

4. Эйтвид Л. В. Водоподготовка промыслового флота / Л. В. Эйтвид. – К. : ВИПКРРиСПРиХ, 1986. – 38 с.

5. Сурин С. М. Основы обработки воды на морских судах / С. М. Сурин. – О. : ОГNA, 2001. – 63 с.

6. КНД 31.2.002.06-96 Нормативный документ морского транспорта Украины. Правила технической эксплуатации морских и речных судов. Котлы паровые и водогрейные. – О. : ЮжНИПКИМФ, 1996. – 150 с.

7. Пушкин Н. И. Судовые парогенераторы / Н. И Пушкин, Д. И. Волков. – Л. : Судостроение, 1977. – 519 с.

8. Сборник руководящих материалов по теплотехнике и Предотвращению загрязнения моря с судов. – М. : ЦПКТБ, 1978. – 312 с.

9. Ермошкин Н. Г. Судовые установки очистки нефтесодержащих вод / Н. Г. Ермошкин, В. Н. Калугин, Э. В. Карнилов, И. Н. Кулемов. – О. : Феникс, 2004. – 41 с.

10. Ермошкин Н. Г. Судовые установки очистки сточных вод / Н. Г. Ермошкин, В. Н. Калугин, Э. В. Карнилов, И. Н. Кулемов. – О. : Феникс, 2004. – 55 с.

11. Возницки И. В. Практика использования морских топлив на судах / И. В. Возницкий. – С.-Петербург, 2006. – 123 с.

12. Пахомов Ю. А. Топливо и топливные системы судовых дизелей / Ю. А. Пахомов, Ю. П. Коробков, Е. В. Дмитриевский, Васильев Т. Л. – М. : ТрансЛит, 2007 – 493 с.

13. Материалы горюче-смазочные. Справочные данные 233.14-06-95 – С. : ЦПКТБ, 1995. – 261 с.

14. Возницкий И. В. Практические рекомендации по смазке судовых дизелей / И. В. Возницкий. – С.-Петербург, Моркнига, 2007 – 129 с.

15. Конвенция МАРПОЛ 73/78. – С.-Петербург, ЗАО ЦНИИМФ, 2008. – 759 с.

16. ГОСТ 17479.0-85-ГОСТ 17479.3-85. – М. : 1986. – 15 с.

17. Масла моторные для судов ФРП. Номенклатура. Порядок. Назначение и применение. РД 15.127-90. – К. : 1992. – 59 с.

18. Масла и смазки для вспомогательных механизмов судов. Ф. Р. П. Порядок. Назначение и применение РД 15.116-8а – К. : 1990 – 63 с.

19. Голиков А. П. Технология использования смазочных материалов судовых энергетических установках / А. П. Голиков, И. В. Логишев, Е. С. Хоячев. – О. : ОНМА, 2006. – 137 с.

20. Логишев И. В. Технология использования топлив на судовых энергетических установках / И. В. Логишев, А. П. Голиков, А. А. Завьялов. – О. : ОНМА¸ 2005. – 115 с.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: На стипендию можно купить что-нибудь, но не больше. 9091 — | 7271 — или читать все.

193.124.117.139 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

источник