Rodzaje osadów do usunięcia

Rodzaje osadów do usunięcia

W zależności od jakości wody kotłowej i stopnia  jej odgazowania (który ma wpływ na korozję stali kotłowej) wyróżnia się kilka rodzajów kamienia kotłowego, a do usunięcia każdego z nich stosuje się inną technologię czyszczenia.

Na podstawie  publikacji: Leszek Ziółkowski „Chemiczne czyszczenie kotłów – metodologia przygotowania i sposoby realizacji (cz. I),  Chemiczne czyszczenie kotłów – metodologia przygotowania i sposoby realizacji (cz. II), Piece  Przemysłowe & Kotły VII-VIII/2012. Copyright © Marek Ziółkowski 2021.

Pierwszy typ – kamień węglanowy [1] – występuje w przypadku nieprawidłowej pracy stacji zmiękczania wody, gdy obok węglanów, których złoże jonitowe nie absorbuje, do kotła przedostają się także jony wapnia i magnezu. Kamień taki jest beżowy (lub jak w tym przypadku brązowy, co spowodowały produkty korozji), o charakterystycznej strukturze przypominającej pumeks, co powoduje że ma małą gęstość.  Może zawierać nawet do 50% węglanu wapnia CaCO3, z dodatkiem węglanu magnezu MgCO3 i Mg(OH)2, a także tlenków żelaza, będących produktami korozji. Powstaje on w wyniku zachwiania równowagi wapniowo-węglanowej. Wapień w wodzie łączy się z rozpuszczonym dwutlenkiem węgla, aby poprzez reakcję chemiczną wspólnie z nim odłożyć osad.

Na tworzenie się drugiego typu osadu żelazistego [2] zasadniczy wpływ ma skład wody. Zjawisko to występuje głównie w przypadku, gdy zamiast odżelazionej wody wodociągowej, do uzdatniania, bądź bezpośredniego uzupełniania zładu, stosowana jest woda studzienna (np. ze studni głębinowej). Wówczas w zażelazionych instalacjach powstaje kamień węglanowy, który jest przerośnięty osadem żelaza dwuwartościowego Fe2+ oraz produktami korozji. Kamień ten ma kolor brązowy. Na zdjęciu przedstawiono przykład osadu, w którym zawartość żelaza przekroczyła 60%.

Trzeci typ – kamień siarczanowy [3] – jest koloru szarego i zawiera ponad 50% CaSO4. Jest dużo twardy, ściślejszy i trudniejszy do usunięcia niż kamień węglanowy. Najczęściej powstaje na płomienicy kotła. Jest trudnorozpuszczalny i posiada trzy razy mniejszą przewodność cieplną.

Nieusunięty z płomienicy kamień siarczanowy, w wyniku coraz wyższej temperatury, ulega dalszemu wypalaniu i utwardzeniu. Z czasem przechodzi w biały gips przypominający szklisty i wyjątkowo twardy arcoroc [4].

Ostatni rodzaj osadu – krzemionka SiO2[5] , najczęściej jest koloru ceglastego lub bordowego. Powstaje w różnych miejscach np. na ścianie sitowej w okolicy pierwszego nawrotu spalin, dolnej części płomienicy i na płomieniówkach. Składa się z krzemianów wapnia CaSiO3 i magnezu MgSiO3 oraz z glinokrzemianów. Odznacza się dużą twardością i najmniejszym przewodnictwem cieplnym. Krzemionka jest nieusuwalna w kwasie, co ilustruje zdjęcie [6] które przedstawia „odkryte” dwie warstwy krzemionki po usunięciu związków rozpuszczalnych w kwasie.

Usuwanie krzemionki jest trudne i skomplikowane, ponieważ po rozpuszczeniu zalega na dnie kotła i szybko przyjmuje postać gęstego szlamu [7]. Przy małej średnicy rury odmulającej, jej całkowite usunięcie z kotła jest możliwe dopiero po otwarciu dolnych włazów wyczystkowych.

Rodzaje osadów do usunięcia
Rodzaje osadów do usunięcia
Rodzaje osadów do usunięcia
Rodzaje osadów do usunięcia
Rodzaje osadów do usunięcia
Rodzaje osadów do usunięcia
Rodzaje osadów do usunięcia

Inny typ kamienia występuje w kotłach wysokotemperaturowych podgrzewających wodę w instalacjach CO

W instalacjach wykonanych ze stali czarnej jakie zasilają kotły wodne powstaje czarny osad, charakteryzujący się dużą zawartością tlenków żelaza tzw. magnetytu Fe2O3[8] . Przyczyną powstawania magnetytu jest reagowanie elementów żelaznych z tlenem rozpuszczonym w wodzie. Właśnie tlen, który dostał się wraz z wodą do instalacji c.o. przy obniżonym pH np. wskutek zawartości w niej agresywnego CO2, jest odpowiedzialny za korozję stali w myśl reakcji: Fe + ½ O2 + H2O = Fe+2 + 2 OH- Powstające jony żelaza dwuwartościowego Fe+2 są następnie utleniane tlenem z wody do związków żelaza trójwartościowego Fe+3,  przez co wytrącają się z wody na wewnętrznych powietrznikach rur, grzejników i wymienników ciepła c.o.

W kotłach pracujących w energetyce zawodowej, ze względu na znacznie wyższą jakość wody kotłowej oraz wykorzystanie kondensatu z turbin, spotykane są odmienne osady, głównie żelaza, miedzi i organiki. Ponadto na powierzchniach łopatek turbin występują tlenki miedzi, tlenki żelaza, fosforany, siarczany oraz krzemionka. Osady te porywane są przez parę i po jej skropleniu, wraz z kondensatem zawracane są do kotła.

Podobne niekorzystne zjawisko zachodzi w kotłach pracujących w cegielniach silikatowych, gdzie ma miejsce duży powrót kondensatu z autoklawów do kotła. Wysokie koszty przygotowania wody kotłowej powodują, że ten zanieczyszczony kondensat często w ogóle nie jest kierowany do basenów, w których nastąpi naturalna separacja zanieczyszczeń mineralnych (głównie krzemionki i siarczanów), ale zawracany jest bezpośrednio do kotła mieszając się ze świeżą wodą z odgazowywacza termicznego. Wówczas na powierzchni grzewczej kotła parowego bardzo szybko tworzy się – obok innych frakcji osadów – warstwa wypalonego gipsu, który jest wyjątkowo twardy i trudny do usunięcia.

Na podstawie wyników wyczyszczenia kotłów parowych w zakładzie produkcji silikatów oraz zakładzie produkcji styropianu, w których powstał tego typu osad wypalonego gipsu [9], mogę zapewnić, że jesteśmy w stanie usunąć i taki twardy typ kamienia kotłowego.

Rodzaje osadów do usunięcia
Rodzaje osadów do usunięcia
Dlaczego my?

Posiadamy zdolności technologiczne i techniczne oraz umiejętności i bogate doświadczenie zawodowe do wykonania profesjonalnej usługi!