Учебный центр «Крисмас+»

Новое в технологиях аналитического химического контроля для обеспечения водно-химических режимов теплоэнергетического оборудования

Александр Григорьевич Муравьев, директор производственно-лабораторного комплекса НПО ЗАО «Крисмас+»,  к.х.н.

Аналитический химический контроль (АХК) – одно из важных мероприятий, обеспечиваемых в порядке водно-химического контроля на предприятиях теплоэнергетики. Проведению АХК, методике работы, планам контроля посвящены различные нормативные документы: методические указания [1-4], ОСТ группы 34-70-… и РД 34-37-… («Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения показателей качества», 1988-1992 г.г.), МУ 08-47/… «Воды теплоэнергетические. Методики анализа…» (с 2005 г.) и др. Характерно, что многие из указанных документов рекомендованы к исполнению и сегодня, несмотря давность их введения.

В условиях среднесписочного предприятия теплоэнергетики (например, средней котельной) содержать собственную аналитическую лабораторию представляется в современных условиях проблематичным. И еще более проблематичным является реализация ее персоналом планов АХК с соблюдением комплекса требований – отбора и подготовки проб, правил и объема определений, подготовки реагентов, содержания реагентного хозяйства, учитывая многообразие анализируемых сред и контролируемого оборудования и т.п. (таблица 1).

Таблица 1

Анализируемые среды и контролируемое оборудование при аналитическом химическом контроле

СКАЧАТЬ ТАБЛИЦУ В ФОРМАТЕ PDF

Для большинства ситуаций химический контроль включает текущий оперативный контроль за всеми стадиями подготовки подпиточной воды, включая процесс деаэрации, за водно-химическим режимом тепловой сети, а также углубленный периодический контроль за всеми типами вод с целью фиксации фактического режима энергетической установки в целом (см., например, [3], п. 3.2.1). При отсутствии приборов непрерывной фиксации показателей в котельных всех типов рекомендуется организовать отбор представительных среднесуточных проб этих вод для анализа в дневную смену в значительном объеме, что требует обязательного планирования и обеспечения соответствующей химико-аналитической работы.

Большинство методов, регламентирующих методики АХК, относятся к методам «мокрой химии». В отличие от подобных методов, применяемых в профессиональных химических измерениях показателей качества питьевой, природной, сточной вод класса ПНД Ф 14… или РД 52…, которые в обязательном порядке имеют показатели точности, методы, регламентированные для АХК, показателей точности не имеют. Данное обстоятельство создаёт значительные сложности с обеспечением единства и правильности измерений в силу отсутствия возможности воспроизведения единицы массовой концентрации анализируемого показателя в условиях функционирования рабочих сред и потоков теплоэнергетического оборудования. Шагом вперёд в данном отношении можно считать разработку и аттестацию ряда методов анализа согласно МУ 08-47/… (г. Томск), однако данные методики значительно сложнее, чем упомянутые ПНД Ф или РД 52…, что затрудняет реализацию методик (таблица 2).

Таблица 2

Применимость технологий анализа к проведению аналитического химического контроля

СКАЧАТЬ ТАБЛИЦУ В ФОРМАТЕ PDF

Столкнувшись с данной ситуацией в процессе проектирования и промышленного выпуска портативного оборудования для аналитического химического контроля, научно-производственное объединение ЗАО «Крисмас+» сосредоточилось на создании модификаций существующих методов и методик АХК и разработке сравнительно несложного оборудования для их реализации в теплоэнергетике и на методически сходных предприятиях [5-7], что позволило предложить для поставок серийный модульный образец водно-химической экспресс-лаборатории котловой «ВХЭЛ», включающий в настоящее время 3 модификации (таблицы 2, 3; рис.1).

Таблица 3

Определяемые показатели, методы анализа и комплектные изделия из состава водно-химической лаборатории ВХЭЛ (3 модификации)

Сокращения в таблице: ВК — визуально-колориметрический;

ТК — тест-комплект; ТМ — титриметрический; ФМ — фотометрический.

СКАЧАТЬ ТАБЛИЦУ В ФОРМАТЕ PDF

УВЕЛИЧИТЬ РИСУНОК

Рисунок 1. Модули водно-химической экспресс-лаборатории котловой «ВХЭЛ-3»:

а – ящик универсального размещения (главный модуль); б – тест-комплект «Мутность/ Прозрачность»; в – тест-комплект «Фосфаты КВ»; г - тест-комплект «Кремниевая кислота КВ»; д – тест-комплект «Аммиак КВ»; е – тест-комплект «Нитриты»; ж – кондуктометр-солемер «Эксперт 002-2-6н».

Администрации предприятий и аналитикам для проведения АХК необходимо оборудование, в максимальной степени готовое к применению, требующее минимальной подготовки и обслуживания, обеспечивающее минимальную трудоёмкость и максимальную простоту анализов. Неотъемлемым качеством такого оборудования должно быть наличие доходчивого и наглядного методического пособия для оператора, содержание которого согласовывалось бы с действующими нормативными документами по АХК. Можно рассматривать также вопросы пополнения расходуемой части при выполнении анализов (решается поставкой комплектов пополнения), приготовления очищенной катионированной воды (рис.2), пробоотборных устройств (рис. 3) и т.п. Данные вопросы требуют от оборудования для АХК характеристик специфического химико-аналитического сервиса.

Рисунок 2. Набор для приготовления очищенной воды.

Рисунок 3. Набор для переноски и хранения проб котловой воды.

Унификация производимого ЗАО «Крисмас+» оборудования характеризуется стандартизацией компонентов оборудования и применяемых  методов (способов применения изделий) и является важным шагом компании на пути стандартизации оборудования, не подлежащего обязательной сертификации. При этом конструкционная унификация касается модульно-блочного построения укладок различного назначения (функциональны и формируют  узнаваемый фирменный стиль), в то время как унификация состава предполагает единую базу комплектующих – удобных, компактных принадлежностей, а также единый технологический цикл приготовления и контроля качества готовых аналитических растворов и реактивов.

Технологические решения по проведению АХК с применением портативного оборудования – водно-химической экспресс-лаборатории котловой «ВХЭЛ», различных тест-комплектов, вспомогательного оборудования для отбора проб и приготовления очищенной воды, по нашему мнению, обладают новизной, т.к. предоставляют инструментарий, способный в большой степени удовлетворить потребности аналитиков в реализации планов химического контроля оборудования [8]. Внедрение оборудования ЗАО «Крисмас+» полезно как предприятиях, не имеющих достаточно оснащенной лаборатории, так и на хорошо оснащенных предприятиях, в силу относительной простоты анализов и оборудования, экономии времени, ресурсов, финансовых средств.

Контакты: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Список литературы.

1. РД 10-165-97. Методические указания по надзору за водно-химическим режимом паровых и водогрейных котлов.

2. РД 10-179-98. Методические указания по разработке инструкций и режимных карт по эксплуатации установок докотловой обработки воды и по ведению водно-химического режима и водогрейных котлов.

3. РД 24.031.120-91. Методические указания. Нормы качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов, организация водно-химического режима и химического контроля.

4. РД 24.032.01-91. Методические указания. Нормы качества питательной воды и пара, организация водно-химического режима и химического контроля паровых стационарных котлов-утилизаторов и энерготехнических котлов.

5. Муравьев А.Г., Осадчая Н.А. Преодоление противоречий в химическом анализе: от тест-систем к методикам выполнения измерений. Сборник тезисов докладов семинара «Противоречия в химико-аналитической практике и пути их преодоления», в рамках 10-й международной специализированной выставки «АналитикаЭкспо-2012», КВЦ «СОКОЛЬНИКИ», г. Москва, 10 апреля 2012 г.

6. Муравьев А.Г. Методы и оборудование при водно-химическом анализе. Сборник тезисов докладов 4-й конференции «Современные технологии водоподготовки и защиты оборудования от коррозии и накипеобразования», в рамках 16-й Международной выставки «ХИМИЯ-2011», Экспоцентр «На Красной Пресне», г. Москва, 25 – 26 октября 2011 г.

7. Водно-химическая экспресс-лаборатория «ВХЭЛ» котловая. Руководство по применению РП 203-82182574-13.

8. Муравьев А.Г. Новое в технологиях аналитического химического контроля водно-химических режимов теплоэнергетического оборудования. Сборник тезисов докладов 5-й конференции «Современные методы водоподготовки и защиты оборудования от коррозии и накипеобразования», в рамках Международной выставки «ХИМИЯ-2013», Экспоцентр «На Красной Пресне», г. Москва, 29-30 октября 2013 г.

Статья в формате pdf