Алматы энергетика және байланыс университеті

Коммерциялық емес акционерлік қоғам

 

Өнеркәсіптік жылуэнергетика кафедрасы

  

 

Жылу энергетикалық жүйелердегі химиялық-сулар режімдері және суды бақылау

Зертханалық жұмыстарға арналған әдістемелік нұсқаулар

5В071700-Жылуэнергетика мамандығының студенттері үшін

 

 

Алматы 2010 

ҚҰРАСТЫРҒАНДАР: Р.Джунусова. А.А. Елеманова. Жылу энергетикалық жүйелердегі химиялық-сулар режимдері және суды бақылау. Зертханалық жұмыстарға арналған әдістемелік нұсқаулар 5В071700-Жылуэнергетика мамандығының студенттері үшін – Алматы: АЭжБУ, 2010. – 19 б.

 

         Зертханалық жұмыстың берілгенінде зертханалық жұмысты орындаудың жалпы талаптары бар және олар үш жұмыстан тұрады. Әдістемелік нұсқаулар пәннің барлық  негізгі бөлімдерін қамтитын зертханалық жұмыстарды  жүргізу және жургізуге дайындығы, сипаттамасы бойынша жалпы ұғымнан тұрады. Онда зертханалық жұмыстардың, эксперименттік қондырғылардың сипаттамасы келтірілген және тәжірибе мағұлматтарын өңдеу, эксперимент жүргізу әдістері,  бақылау сұрақтарымен әдебиеттер тізімі келтірілген.

 

         Без. 1, кесте.2, әдеб.-4 атау. 

  Пікір беруші: спец-технолог «Asia Water Service», Р.Ю.Супиев

 

«Алматы энергетика және байланыс институтының» КЕАҚ 2010 жылғы баспасының жоспары бойынша басылған.

 

    1 Зертханалық жұмыс. Судағы  ИОМС тектескішін анықтаудың фотокалориметриялық әдіс

     Жұмыс мақсаты

 

     Фосфорномолибденді гетерополиқышқылының қайта құру реакциясы бойынша, ортофосфат-ионын келесі анықталуымен және аминфосфон қышқылын ортофасфот реакциясымен айыстыру мақсатында алдын ала бұзуы болып табылады. Фасфолат ыдырауы, амоний персульфаты бар кезде, бейтарап немесе сынамамен әлсіз қышқылын қайнатқанда орнатады (рН=2-7).

 

     1.1 Теориялық мәліметтер

 

     25-30% сулы ертінді арасан тұздарды алып тастауының тежегіші 10% полиаминнің фосфоримері мен 90%-ке дейін аминфосфорды қышқыл құрамды кешен қоспасын көрсетеді. ИОМС құрамында рН=6,8-0,2 болады, -30 градус температурада қатпайды және +160ºС ыстыққа дейін ыдырамайды. Ішуге қолданылатын суаттық су құрамында ПДК-4мг/л болады.

   

      1.2 Реактивтер

 

     -  Аммоний персульфаты-1% ерітінді

     -  Серномолибденді ерітінді

     -  Хлорлы қалайының глицеринді ерітіндісі

     -  КН2РО4 фосфаттфың үлгіқалыпты ерітіндісі, хромқарасы

     -  негізгі үлгіқалыпты ерітінді 1мг/мл РО¾

     1.3 Талдау жолы

 

     20 мл талданылатын суды, 200 мл сыйымдылықты ыстыққа төзімді химиялық стақанға құяды, оған 1мл 1%-ті аммоний персульфатын, 50 мл тазартылған су құяды, содан кейін элетроплитада 10 минут қайнатады. Қайнағаннан кейін сынаманы суытып, сынама көлемін тазартылған судың 100 мл-не дейін жеткізеді, оған 1мл серномолибден ерітіндіні қосып араластырады. 5 минуттан кейін сынымаға, хлорлы қалайы ерітіндісінің 3 тамшысын қосып, араластырамыз, содан кейін 100 мл-ге дейін су қосып араластырамыз.

     Ерітіндінің түстену қарқынын, алдан ала тұрғызылған өлшемді сызбақ бойынша немесе имтатор үлгі қалпының шкаласы мен салыстыру жолы бойынша, фосфонат шоғырын анықтаумен, 1 минуттан кейін (1=5см, λ=690-720нм) фотоэлектроколориметрмен өлшейді.

 

     1.4 Өлшемді сызбақты тұрғызу

     100мл сыйымдылықты өлшемді колбада 1мл 10мкг РО¾ құрамында болатын жұмыстық үлгі қалыпты ерітіндісінің 0,0; 0,5; 1,0; 2,0, 3,0; 4,0; 5,0; млд-ді 90 мл тазартылған сумен араластырып, оған 1 мл серамо- либденді ерітіндіні қосып, араластырамыз, 5 минуттан кейін сынамаға хлорлы қалайының 3 тамшысын қосып, араластырады, содан кейін 100 мл-ге дейін су қосамыз, және 1 минуттан кейін салыстырмалы тазартылған судың сіңу қабатының қалыңдығы 5 см болатын кюветте қызыл жарық сүзгілі фотоэлектрокалориметрмен, оптикалық тығыздығын өлшейміз. Оптикалық тығыздықтың алынған өлшемінен, бақылау сынамасының оптикалық тығыздығын есептейміз және нәтижелерін сызбаққа енгіземіз.

  ИОМС  тектескішінің шоғырын, мг/л (Х) мына формуламен есептейміз

                                           Х=С · 1,28

                                                       V

     мұндағы С- өлшемді сызбақ бойынша табылған РО¾ шоғырлануы, мкг;

     V- талдауға алынған, сынама көлемі, мл.

1.1  Кесте- Торапты судағы ИОМС құрамының кестесі, мг/дм³

Аспап көрсеткіші

ИОМС құрамы

 

 

0,055

0,4

0,06

0,436

0,065

0,473

0,067

0,487

0,070

0,509

0,073

0,531

0,075

0,545

0,077

0,560

0,080

0,582

0,080

0,596

0,086

0,625

0,088

0,640

0,09

0,655

0,093

0,675

0,095

0,691

0,098

0,713

0,1

0,727

0,102

0,742

0,105

0,764

0,108

0,785

0,110

0,800

0,113

0,822

0,114

0,829

0,116

0,844

0,118

0,858

0,120

0,873

0,122

0,887

0,124

0,902

0,126

0,916

0,140

1,018

    

1.5 Орындаған жұмысқа есеп беру

 

     Жұмыстың орындалуы бойынша есеп беруі келесі құрамда болуы керек.

     1.5.1 Жұмыстың қысқаша сипаттамасы

     1.5.2 Өлшемді сызбақты тұрғызу

 

 

     2 Зертхналық жұмыс. Сынаманы алу және жылу энергетикалық қондырғының ішкі бетінде пайда болған нығайтылған қалдықтардың талдау

     Жұмыстың мақсаты

     ТЭЦ құрамасының булық жолының әртүрлі нүктесінен алынған су талдауын зерттеу.

     2.1 Теориялық мәліметтер

     Суда еритін қалдықтардың сынамасын алу. Суда ерімитін қалдықтардың әрбір сынамасы-қақ пен майдың қыздыру бетінің жылу кернеулігі мен айналып келу тұрғысынан қарағанда, жұмыстың бірдей шарттарында болатын қазан бөлігінен алынуы керек. Мысалы:

     - сәулелі қыздырғышпен жұмыс істейтің таза бөлік пен сатылы буланусыз қазандардың сулық және булық қызу сүзгілерінен және қандай құбырлардан алынады;

     - тұзды бөлігінің қандайды құбырынан. Сәулелі қыздырғышпен жұмыс істейді;

     - бірінші ағындық шоғының немесе әдіптің бір-үш қатарының құбырынан;

     - ағындық қыздырумен жұмыс істейтін екінші ағындық шоғының бірінші және соңғы қатарынан.

     Ернеулі құбырлардан жоғары дағыра қабырғасының керекті қондырғылы қалдықтары.

     Қалқанның төменгі жинаушысының қағы мен пайы.:

     - жылытқыш пен бутурбиналарының шықтағышының құбырларынан;

     - жылу алу жүйесінің тура және сызығынан, қақ қалдығы.

     Жылу кернеулі аймақтардың қыздырылатын құбыр жағынан алынады, қызу беті алау өзегіне жақын болуы мүмкін.

     Әрбір тандалған сынамадан, келесі берілген үлгілер үшін алынып, жазылуы керек:

     - қазан белгісі, бет аймағы және сынама алу орны, күні;

     - сынама алу орнындағы қыздыру бетінің жалпы қалпы: қалыңдығы, түсі, металды қалдықтардың тығыздығы, қабаттылығы, жабысқақтығы, тотықтардың болуы және тотықтану өнімдері;

     - қазанның шығарылуы және құрастыру күні, ақырғы жөндеу уақыты;

     - қазанның соңғы тазарту уақыты және оның жүргізу әдістері: тұтқалы, механикалық, химиялық, қышқылдық жуу шарттары (қышқыл түрі, шоғырлану, ингибитор, ыстықтың жуу ерітіндісінің айналып келу шарттары, жалғасуы, тектескіш шығыны), жуу өткізудің нәтижелігі, қалдықтың шығару пайызы;

     - соңғы жөндеу мен тазартудан кейінгі қазанның жұмыс істеу тәртібі;

     - қоректік және қазандық судың сапасы, қазандағы қысым, ыстықтық, су өңдеудің қазан ішіндегі түзету түрлері. Сынама қалдықтарын химиялық зертханаға жіберу кезінде, заттаңбасы жабыстырылып, берік әйнек немесе металбанкаға немесе жоғарыда келтірілген мәліметтері бар, дәңекерленген полиэтелинді пакетке қаптауы керек.

 

     2.2 Суда ерігішті қалдықтардың сынамасын алу

 

     Суда ерігішті қалдықтардың, бу қыздырғышта, қызған бу мен шоғыр бөлігі, сонымен қатар беттік қызудың сыртқы жағындағы тұздардың ағысы, мұндай қалдықтардың сынамалары, ыстықтық бойынша, беттің жылукернеулігі, ағын қозғалуының жылдамдығы мен ретсіздігі бойынша және қазандық бу мен судың сапасы бойынша алынады.

     Суда ерігішті қалдықтардың сынамасын алуда суда ерімейтін қалдықтарды алудағы мәліметтер қажет, бұл мәліметтер үлгіленген болуы керек; қалдық сынамалары құбыр қабырғыларынан алынады.

     Дағдылар және қазанның басқа түзгілерінен және орындағы немесе қазандар мен бақылау аймағының құбыр өткізгішінен кесіліп алынған 200-800 мм ұзындықты құбырлардан алынады.

     Бақылау аймағының кесіндісін, егер мүмкін болса құрылмалық шарттар бойынша, жылу кернеуді құбырдан алған дұрыс.

     Бақылау аймақтарынан қалдықтар бөлек құбырдың қызатын, қызбайтын ішкі беттерінен алынады. Металл қалдықпен бірге берік жабысуында, оларды алдын-ала сыртқы ластанудан тазартып, қағазға орап, слесарлық қысқышта құбыр кескінің майыстыра отырып шығарып тастаймыз.

     Бақылау аймақтарынан қалдықтарының катодты шығарылуы, олардың қасиеттері мен қосылысын емес, тек қалдықтардың жалпы мөлшерін анықтауға мүмкіндік береді.

 

    2.3  Қалдықтардың нығайтылған, сапалы талданылуы

 

     Ақ түс қалдықтарда тотықтардың, темірдің, мыстың болмауын көрсетеді. Сұр, қоңыр, қара түстер, қалдықтарды Fe2O3,Fe3O4, CuO бар екендігін көрсетеді. Қара жылтыр, металлдың жылтыры бар, металлмен жақсы жабысқан қалдықтар, бусулық тотықтандыру ағысын және қалдық тек магнетиктен (Fe3O4) тұратынын көрсетеді. Қызыл жылтырлар металлдың мыстың бар екендігін көрсетеді.

     Көрнекті болып қалдықтың қабаттылығы, тығыздығы, қалыңдығы және оның металлмен жабысулығы анықталады.

     Қалдықтың суда толық еруі, оның құрамында Ca, Mg, Fe, SiO2, Cu, Al, Zn жоқ екендігін көрсетеді.

     HCl қалдығын өңдеуде, CO2 газ көпіршіктерінің шығуы (1.1), оның құрамында CaCO3 бар екендігін көрсетеді. Кейбір кезде қалдықтарда, ерекше иісті шарттайтын, SO2-3 сульфит және S2- сульфиді болуы мүмкін.

     Тұзды –қышқыл ерітіндісіндегі сары түс, қалдықтарда темірдің болуын көрсетеді.

     NH3 шығарудан кейінгі қалдық тұзды қышқыл ерітіндісінің көк-көгілдір түсі, қалдықта мыстың болуын көрсетеді.

     HCl қалдығын өңдегеннен кейінгі ерімейтін қалдықтың ақ түсті болуы, силикат қалдықтарында CaSiO3, MgSiO3, SiO2 болуын көрсетеді.

     Ерімейтін қалдықтың қара түсті болуы, оның құрамында Fe3O4 болуын көрсетеді.

    Талдау жолы: Суда еритін әрбір сынамасын, ең алдымен ауада кептіріп отыр, содан соң ступкада тазартып, оны ауа кірмейтің бюкста немесе банкада сақтайды. Сынаманы тесіліп, ілінген тигельге алу, ең алдымен 105-1100С ылғалдықты анықтайды, содан кейін тескендегі шығынды (тескендегі шығын, қалдықтарда органикалық қоспалардың, карбонаттардың, кристалдану суының бар екендігін көрсетеді). Тиісу кезіндегі қосылған салмақ, қалдықтарда Fe3O4 металлдағы мыс және олардың тесу кезіндегі Fe2O3 –тен CuO-ға өтуі бар екендігін көрсетеді.

     2.4 Химиялық талдау жасау

     Қалдықтардың тура сынамасын (~1г), сумен сулық моншада фарфорды ыдыста 30-60 минут өңдейді. Содан кейін, суды, 100 мл сыйымдылықты өлшемді колбаға, күлсіз сүзгі арқылы құяды. Ыдыстағы тұңбаны кептіріп, өлшеп және келесі талдауларға жібереді, ал колбадан шыққан сұйықты, сапалы түрде, фенолфталеин, метилоранж және OH, CO32-, Cl-, SO42-  бойынша, қышқылдық пен сілтілікке зертейміз.

     Суда ерімейтін қалдықтарды немесе ыдыстағы ерімей қалған қалдықты, буландыра отырып, сулық моншада HCl 10-15 мм (1:1) өңдейді HCl-ды өңдеуді 2-3 рет қайталаймыз. Ыдыстағы құрамды соңына дейін кептіріп болғаннан кейін, HCl-дың 2-3 мл ыстық сумен 15-20 минут өңдейміз, күлсіз сүзгі арқылы сұйықты, 100-250 мл сыйымдылықты колбаға құямыз. 3-5 рет жуамыз. Тұнбасы бар сүзгіні, тесілген фарфорлы тигелге жіберіп келтіріп, жағамыз.

     Эсикатордағы тигел салқынданғаннан кейін тұнбаны өлшеп, алынған сынамадағы ерімейтін қалдықтың пайыздық құрамын табамыз. Егер ерімейтін қалдық ақ түсті болса, онда ол SiO2, CaSiO3 және MgSiO3 – тен туады деп есептеуге болады және ары қарай зерттелінбейді. Ерімейтін қалдықтың қара түсті болуы, оның құрамында темір тотығының бар екендігін көрсетеді. Егер ерімейтін қалдық мөлшері 10%-тен аспаса, онда қара түсте де қалдық зерттелінбейді.

     Алынған қалдықтың сары түсі, оның құрамында Fe3+  бар екендігін, ол жасыл немесе көгілдір түс - Cu2+ бар екендігін көрсетеді.

     Колбадағы алынған ертіндінін, белгісіне дейін жуатын сумен және тазартылған сұйықпен жеткіземіз. Содан кейін алынған ерітіндіде, судағы сияқты, сульфосалицилатпен немесе роданитпен, кешендік әдіспен Fe-ді анықтаймыз.

     Мысты комплексометриялық әдісті мысты-аммиякты кешен бойынша анықтаймыз. Кальций мен магнийді Ca2+ және Mg2+ хромкөк (ХТС) немесе ХТС және мурексидпен кешендік анықтайыз.

     SO42- сульфатты, көк фосфор-молибдендік кешен бойынша анықтаймыз. Кальций мен магнийді Ca2+ және Mg2+ хромкөк (ХТС) немесе ХТС және мурексидпен кешендік анықтаймыз.

     SO42- сульфатты, көк фосфорно-молибдентік кешен бойынша, BaCl2 басылуымен колориметриялық анықталады. Осы нығайтылған әдістер көмегімен CaO, MgO, Fe2O3, CO2 , P2O5 , CuO, SiO2 , CaSiO3, MgSiO3-ті анықтауға болады.

          2.5 Орындалған жұмыста келесі мәліметтер болу керек

 

          2.5.1 Жұмысқа қысқаша сипаттама

          2.5.2 Алынған нәтижелерді өңдеу

          2.5.3 Алынған нәтижелер бойынша қорытынды

 

 

      3 Зертхналық жұмыс. Қызу бетінің күйін бақылау

     Жұмыстың мақсаты

     Жұмыстың мақсаты- қызу беттерінің күйін бақылау дағдысын игеру, яғни су-булы жолдарда қандай да бір аймақтарында коррозия құбылыстары мен ерітілетін тұздардың бар-жоғын анықтау. Оперативті бақылау нәтижелері бойынша су мен бу сапасының қалыптасқан мөлшерінен ауытқуының санына, өлшемі мен ұзақтығы бойынша сулы режімге баға беруге болады.

     Жұмыстың орындалу процесінде студент:

    - қызу беттерінің күйін бақылау әдісімен танысуы керек,

    - қабаттар санын анықтаудың практикалық дағдысын алуы керек.

 

     3.1 Теориялық мәліметтер

 

     Су дайындау мен сулы режімді бақылау бір-бірін толықтыратын және бірігіп су дайындау құрылғысы мен су химиялық режім жұмысының дұрыс бағасын беру жұмыстардың жеке түрлерінен тұрады. Бұған жататындар:

     а) тәулік бойына болатын және ауытқуларды уақытында байқап, алдын алатын ағымдағы және оперативті бақылау;

     ә) бір реттік немесе орташа байқаулардың « толық » анализдерінен тұратын тереңделген периодты бақылау;

     б) қазандарды, турбиналарды, жылу алмасу аппаратын шөгінділерден ( қақ түзілу, және т.б ) тазалау мен шаю кезіңде бақылау;

     в) тоқтатылған жабдықтың ішкі қараулары;

     г) агрегаттарды концервациялау кезінде бақылау;

     ғ) реагенттер мен сүзгілеу материалдарының сапасын бақылау;

     д) құйма сулары мен оларды тазалау процесін бақылау.

     Энергонысаналардың сулы режімін бу қазандары мен турбиналардың күйі бойынша бағалау дұрыстығы олардың күйімен, яғни су-булы тракттың қандай да бір аймақтарында коррозия құбылыстарының, еритін және ерімейтін тұздардың болуымен немесе болмауымен анықталады. Су режімінің бағалануы оның оперативті  бақылануы нәтижесі бойынша, су сапасы мен будың қалыптасқан нормаларының саны, өлшемі мен ұзақтығы жөнінен ауытқуы бойынша беріледі. Агрегаттардың, әсіресе бу қазандарының аса нақты күйі олардың ыңғайлы жерде ішкі қарауының нәтижесі бойынша, қызу бетінің аса жылу кернеулі немесе басқа да сипаттық орындарынан бөлініп алынып қондырылатын  бақылау аймақтарын қарау нәтижелері бойынша бағалана алады.

     Қазандар мен басқа да жылу алмасу агрегаттарын қарау мен бақылау аймақтарын кесіп алу әрбір капиталды жөндеу кезінде 2-4 жылда 1-реттен жүргізілуі тиіс. Осы мақсатта шламның, қақтың, коррозия өнімдерінің шөгінділерін, коррозиялық бөлінулер іздерін анықтап табу үшін барабан иінінің құрылғылары, турбиналардың ағыстық бөлігі қаралады, бақылау аймақтарының қондыру мен кесілу орындарын анықтайды. Эксплуатацияда бұрын болған бу қазандарын қарастыру кезінде негізінен субулы жолдың қызу беттерінің келесі негізгі түйіндері мен аймақтарына көңіл бөлу керек.

     Қоректену жолын, сулы экономайзрдың коллекторлары және имектелген жылу алмастырғыш. Мұнда қанағаттандырылмаған деарациядан туындайтын темір тотықтары мен оттекті коррозия жарықтарының шөгінділері болуы мүмкін.

     Дағдылар. Мұнда қоректіндіру құрылғыларында, жіберу турбиналарының ауызында, дағдының қабырғаларында, қалқалар мен су көлемінде орналасқан құрылғылардағы шламның болуы мен қалыңдығына, сондай- ақ көтеру құбырларының аузындағы қақтың қалыңдығы мен болуына көңіл бөледі.

Экрандық турбалардың ішкі беті. Алау зонасында және сұйық шлак бөлінуі болатын ошақтардың салқын воронкаларының окаттарында орналасқан экрандық құбырлардан кесіліп алынған үлгілерді бақылау  кезінде темірдің, мәктің, жездің, одан сирек магнийдің, кальцийдің, кремнийдің, темір фосфатының тотықтарынан тұратын шөгінділердің болуына, қабаты мен қасиеттеріне көңіл бөледі. Соңғысы сілтінің жетіспеушілігінен болады. Бақылау аймақтарын зерттеу мақсаттары аса белсенділікпен жүргізіледі, аса қауіпті болатын орындардан кесіліп алынады. Аймақты кесіп алу мен қоюға арналған орындардың мүмкіндігін де ескеру қажет.

     Кесіп алу мен қоюдың келесідегідей орындары болуы мүмкін:                       

     а) металдың оттекті коррозиясы ықтимал болатын кіріс коллектордан 500-1000 мм ара қашықтықта имектелген жылу алмастырғыш, экономайзердің кіріс аумағында. Қазанның тұрып қалуы кезінде орталықтандырылған фосфаттау кезіндегі қосылыстар- темір оксиді, кальций фосфаты шөгеді;

     ә) қайнап жатқан экономайзер имектелген жылу алмастырғышының ортаңғы аймағында, сондай-ақ қайнамаған экономайзердің шығыс аймағында (шығыс коллектордан 500-1000 мм ара қашықтықта). Кесілулер кіріс аймақпен салыстыру үшін жасалады;

     б)шығыс коллектордан 500-1000 мм ара қашықта қайнап жатқан экономайзер имектелген жылу алмастырғышының шығыс аумағында. Бұл аймақта имектелген жылу алмастырғыш тік аймағының жоғарғы құраушысы бойымен кейде саңылаулар немесе қосылатын жарықты коррозия байқалады;

     в)таза қырқулардың түсірмелі құбыр. Кесулер егер осы құбырлар шөгінділерімен қаншалықты белсенді бітелміндігіне көз жеткізу қажет кезде керек. Мұнда көбіне фосфатты-кальцийлі шлам мен темірдің тотықтары шөгеді;

     г) алау деңгейі мен одан жоғары да орналасқан экрандар құбырлар аймақтарында. Үлкен жылыулық кернеуі болатын бұл аймақтар қызу бетінің ластануын анықтау үшін маңызды. Аса белсенді түрде темір-тотықты, темір фосфатты, цинк фосфатты, цинк фосфатты, силикатты және мыс құралды шөгінділер шөгеді.

     Кесілген аймақтарды соққыдан қорғайды, механикалық шеберханаға алып келеді, онда топарлық станокта немесе пышықшамен ұзындығы 200-300 мм болатын бақылау бөліктерін 2 жартыға бөледі:

     біріншісі – ошаққа қатысты және екіншісі–қаптау.

     - оттық жылытылатын тұс;

     - сыртқы жылжымайтын тұс;

     - қисық сызғы.

     Сондай–ақ шөгінділер санын анықтайды, ол үшін құбырдың бетінен толығымен барлық шөгінділерді алып тастайды ( әрбір жатқан жеке–жеке).

     Құбырлардың сыртқы бетін ішкі шөгінділерді алмастан бұрын, ішкісін ластамайтындай етіп қорғайды.

     Қызу бетінің меншікті ластануын П, г/м2 мына формуламен анықтайды

П=(G*10000)/F

     мұнда g-шөгінділер массасы, г;

     F-шөгінділер жиналып алынған аудан, см2.

     Шөгінділер қалыңдығы мен тесіктер тереңдігін тереңдік өлшегішпен немесе балауыздық (пластилиндік) таңбамен анықтайды.

 

 

     а) тесік; б) слепоктың қимасы; в) слепок.

3.2 сурет-Тесіктер тереңдігін анықтауға арналған балауыздық (пластилиндік) таңбаны түсіру

 

     Қарау кезінде төбелер немесе тесіктердің биіктігінің (тереңдігінің) диаметрі мен санын және олардың нормасына көңіл бөлінеді. Қарау кезінде шөгінділер бетінің сипаты еске алынады: тегіс, төбелі, үрілген және т.б. тесіктер бір –бірімен қосылып, ұсақ бірлікті, ыдыраңқы бірақта терең бола алады. Кейде бетінде тар тесігі бар көбіршік формасында болады.

     Зертханалық жұмысты орындар алдында студент өз бетінше сулық дайындау мен сулы режімді бақылау әдістемесін жетілдіріп, әртүрлі шөгінділердің қасиеттері мен сипатын оқып үйренуі керек.

 

     3.2 Жұмысты орындау тізбегі мен нәтижелерді өңдеу

 

     Берілген үлгі мұқият қаралып, суреттеледі. Шөгінділердің болуы, олардың таралуының біртектілігі, түсі, біртектілігі, қалыңдығы, қаттылығы, шөгінділердің металмен тіркесуінің мықтылығы бекітілуі керек. Есеп беру жазбасының үлгісі 3.1 кестеде көрсетілген. Осыдан кейін құбырдың үлгісін қуысын қысады, шөгінділер алынатын ауданды белгілейді де, сызғыштың көмегімен осы ауданның шамасын өлшеп алып, шөгінділерді түсіру операциясына кіріседі. Алдын-ала беттен тыс ластануларды, яғни металл түйіршіктерін, грат, тұрып қалған «аяқтардың» бөлшектерін мұқият және ақырын түсіреді. Алып тастауды пинцетпен немесе қауырсынмен жүргізеді, түйіршіктермен грат бөлшектерін түсіру үшін магнит әрекетін пайдалануға да болады; бірақ темір тотықты қақта магнитпен тартылатының ескеру керек. Осыдан кейін дөңгелектенген және қайралған ұшы бар шеңбердің көмегімен шөгінділердің жоғарғы қабатының шеңберді қолмен қатты қыспай- ақ қырады, осылайша қырылған жоғары қабатты қағаз пакетке себеді, онда операцияның жүргізілген күні, қазанның номері, осы құбырдың қазандағы номері мен орналасуы, аумақтың номері белгіленіп, сонымен бірге шөгінділер жинақталған сыртқы немесе оттық жағы және қай қабат екені көрсетіледі. Қағаз пакет алдын-ала граммның жүздік үлесіне дейінгі дәлдәкпен өлшенуі керек. Пакетте сонымен бірге бос, бірақ кейіннен шөгіндіден тұратын пакеттің салмақтары мен шөгінділерді түсіру жүргізілген аудандар белгіленуі тиіс. Жинақталған шөгінділерді себу кезінде олардың құбырдың сыртқы бетіне шөккен заттармен ластануы жүрмеуін қадағалау керек. Осындай жолмен шөгіндінің жоғарғы қабатын түсіргеннен кейін шеңберге күш сала отырып келесі қабаттарды түсіреді, мұндай қабаттардың саны жүргізіліп отырған зерттеудің мақсатына байланысты болады және химиялық және қазандық цехтардың өкілдерімен бірге анықталады. Зертханалық жағдайларда екі қабат жеткілікті.әрбір түсірген қабатты сәйкесті жазулары бар жеке пакеттерге түсіреді. Металлмен тура жанасқан шөгінділер қабатын әдетте шеңбермен түсіру мүмкін болмай қалады. Оны түсіру үшін тискадан шығармай-ақ құбырдың кесіндісін қағаз паракпен жабады да, қатты қысады. Металлды майыстыру кезінде қақ түседі, оның пластинкалары пакетке себіледі. Металлды түсіру процесінде әрбір қабаттың құрылымының сыртқы түрімен ерекшеліктері бекітіледі, магнит көмегімен шөгінділерді тартылғыштыққа тексеріледі. Шөгінділерден босатылған металл беті оның коррозиямен бөліну дәрежесін анықтау затына мұқият қарастырылуы керек.

     Табылған жағдайда изъявлений тереңдігі тереңдік өлшегішпен немесе балауыздық (пластилиндік) таңбамен, өлшенуі тиіс, көлденен өлшемдері милиметрлік қағаз немесе масштабты сызғыш түйірімен немесе өлшегіш циркулінің көмегімен анықталады. Бос пакет пен шөгінділердісі бар пакет массаларының айырмасы бойынша беттің меншікті ластануын анықтайды. Қараулар мен өлшеулердің барлық нәтижелері жабдықты қарау журналында немесе актға жазылуы керек.

 

 3.1 Кесте - Есеп беру жазбасының үлгісі

Зерттеу     нысанасы

Нысана сипаттамасы

 

 

1үлгі

Кесу орны

Сулы экономайзердің кіріс туралы 15 имектелген жылу алмастырғыш (кіріс коллектордан 1000мм арақашықтықта фронттан санай отырып)

 

 

 

Беттің күйі

Құбырдың ішкі беті жұқа күрең қақпақпен жабылған, қара күрең түсті, жеке төмпешіктер бар (100см2 жерге 3-5 дана) тығыз, су ағынына бағдарланған, d=5-8мм, h=3мм. Төмпешіктер актысында аса көп байқалмайтын тесіктер d=1мм, h=0,3мм. Шөгінділер мен төмпешіктер жеңіл алынып тасталады. Төмпешіктер мен қақтарда  PO, Ca, Fe болады. Шөгінділердің массасы 130г/м.

 

Қорытынды

Қорек суынан болатын коррозия өнімдерін кезекті жағу болатын тұру типті тесіктер мен төмпешіктер фосфатты шөгінділер қорек суын орталық фосфаттау мен жоғары қаттылықт нәтижесі болып табылады. Үлгінің күйі қанағаттанарлық.

2 үлгі

Кесу орны

Оң жақты экран, тұздық кесім панелі, шандық оттықтар үстінен 1000 мм биіктіктегі құбыр 38, d=100мм, h=5 мм, бірақ тесіксіз.

Шөгінділердің бо

луы және беріктілігі

Бет бойынша біртекті, бірақ қалыңдығы бойынша біртексіз шөгінділер болады.

Шөгінділер қалың

дығы

Оттық жақта 1-3 мм, сыртқы жағында 0,1-1,0 мм

3.1 Кестенің жалғасы

Шөгінділер түсі

Күлгін реңді қою қара

Қалыңдығы мен түсі бойынша шөгінділер

дің біртектілігі

Біртексіз, қызылдау жылжырақтар болады (металлдық мыс) 

Қаттылығы, тіркелгі

штігі

Қатты металлмен мықты тіркескен

Магниттілігі

Магнитпен тартылады

Шөгінділер саны

Оттық жақта 2540 г/м, сыртқы жақта 300 г

 

 

 

Қорытынды

Шөгінділер FeO және Cu-нан тұрады, бұл болуынан су булы трактының, конденсаторлық және батлерлық құбырлар коррозиясының , сонымен бірге экрандар бетінің жоғарғы жергілікті жылулық кернеулері жөнінде мағлұмат береді. Ластанулар саны аса көп, отдулина болады, тұздық қисықтар панельдерін шөгінділерден тазарту, басқа трубаларды отдулина болуына тексеру мен барлық бөлімге аймақтарды алмастыру талап етіледі.

 

 

3.3 Орындалған жұмысқа есеп беру

 

     Орындалған жұмыс бойынша есеп бнру келесіден тұруы керек:

     3.3.1 Жұмыстың қысқасына суреттемесі

     3.3.2 Алынған нәтижелер кестесі

  

        4 Зертхналық жұмыс. Электрохимиялық коррозия жылдамдығын анықтау

            Жұмыстың мақсаты

 

Бұл жұмыстың мақсаты болып электрохимиялық коррозияны азайту мақсатымен 20c болат үшін pH ортасының оптимальды мәндерін қондыру.

 

             4.1 Теориялық мәліметтер

 

     Қазандардың концтрукциялық материалдары ретінде қолданылатын барлық металлдар мен қорытпалар өз табиғатында коррозия ортасы мен өзара әрекеттесуге, химиялық және электрохимиялық коррозияға ұшырауға қабілетті. Электрохимиялық коррозия металлға тұздардың, қышқылдардың, сілтілердің су ерітінділерін, тіпті таза судың әрекет етуі кезінде, ал химиялық-металлға булардыңғ құрғақ газдар мен электролит емес (бензин, смола және т.б) әсер етуі кезінде жүреді. Жылукүштік жабдықтың жұмысы жағдайында электрохимиялық коррозия оның химиялық тазартылған, қоректік, қазандық және басқа да энергетикалық қондырғылардың суларымен жанасуы кезінде бақыланады; химиялық коррозия болатқа қыздырылған бу мен құрғақ газдардың әсері кезінде жүреді. Сонда коррозиялық бұзылуларды эрозиялық бұзылуларды айыра білу керек.

     Механикалық факторлар әсерінен жүретін материалдар бетінің эрозиялық бөлінулер әдеттегідей, коррозия өнімдері мен басқа шөгінділерден еркін болады; олар ортаның, яғни судың, түтіндік газдардың, будың және т.б қозғалысының бағытына бағдарланған. Коррозияға ұшыраған металл бетінің аймақтары коррозия өнімдерімен жабық болады; сонда желінулер әртүрлі формада бола алады.

     Сыртқы белгілері бойынша коррозилық бұзылыстардың жалпы және жергілікті формалары болады. Жалпы коррозия агрессивті орта әсеріндегі металдың бүкіл некмесе толықтай алғанда бүкіл бетін қамтиды. Жергілікті коррозия металл бетінің кейбір жерлерін ғана қамтиды. Жергілікті коррозиның келесідегідей түрлері бар: таңбалы коррозия, тесікті корррозия, нүктелік, кристалл аралық және таңдамалы коррозия. Жергілікті коррозияға: металдардың коррозиялық қажуын туғызатын, коррозиялық жарылулар мен жарылыстар жатады.

     Коррозиялық таңбалардың пішіні дұрыс емес болады және металл бетінің жеке аймақтарына шашыраған. Егер коррозиялық таңба күрт сызылған шеттері мен терең шұңқырлы салыстырмалы шектелген аудан деп берілсе, бұзылудың мұндай түрін коррозиялық тесік деп атайды. Кейде металдың бұзылуы көптеген коррозиялық нүктелерден тұрады ( диаметрі 0.1-2мм), олардың тереңдігі өтпелі тесікке дейінгі кең аралықта құбылады. Қазандық құрылғыны эксплуатациялау тәжірибесінде коррозиялық бөлінулердің пайда болуымен байланысты, олар болған кезде абсолют шама бойынша металдың аз ғана жоғалуына қарамастан жабдық біртекті коррозияға қарағанда аса тез істен шығады.

     Жергілікті коррозияның сипатты белгісі- қорытпаның қандай да бір құраушысының күрт айқындалған бұзылуы, бұл соңғысының мықтылығы мен иілгіштігінің кемуіне алып келеді. Жездер, яғни мыс пен мырыштың қатты ерітінділері коррозия прцесінде қорытпасы мыспен байытылған мырыш алынып тасталатындай жиі коррозияға ұшырайды. Коррозияның бұл формасы әсіресе теңіз жағасындағы электростанцияларда байқалады, онда латун құбырлары турбиналар конденсаторымен коррозиялы – агрессивті теңіз суының суытылымен әсеріне ұшырайды.

     Кристаллит аралық коррозия кристалдар шекерасының бойымен таралады, соның нәтижесінде металл кристалдар арасындағы байланысты әлсірететін саңылаулар пайда болады, осыдан оның механикалық қасиеттері төмендейді. Сонда кристаллит аралық коррозия өнімдері металл ішінде қалады. Металл – сулы орта екі фазаларының бөліктері шекарсында ағатын электрохимиялық коррозия осы фазалардың құрылуы мен қасиеттеріне байланысты болады.

     Металл – сулы орта шекарасындағы құбылыстар электрохимиялық коррозия процесінде металл бетімен электролит арасында өзара әрекет нәтижесі мен сулы орта қандай болу керектігін анықтай отырып, үлкен әсер етеді. Бұл жағайда бір жағынан, металлдың ионатомдары мен судың молекулалары арасындағы (w гидратация энергиясы), екінші жағынан, металлдың ион-атомдары мен металлдың өзіндегі электрондар арасында  (w, байланыс энергиясы) өзара әрекеттесу күштерінің арақатынасын ескеру керек.

     Егер металл мен электролиттің өзара әсерлесу гидратация күштері металлдағы иондар мен электрондар арасындағы байланысқа қарағанда үлкен болатындай етіп, аса қарқынды жүрсе, металл бетінен ерітіндіге гидратталған иондар түріндегі кейбір ион – атомдар өтеді. Бұл иондар қос қабаттың оң сыртқы қабатын түзсе , оның ішкі бөлігін енді артық қалған электрондар жасайды. Бұл жағдайда металл оң, ал ерітінді теріс зарядталады. Суреттелген процесс барлық дерлік қолайсыз металлдарға тән: Fe, Zn, Al, Sn, Pb және т.б.

     Егер гидротация күштері ион – атомдар мен электрондар арасындағы байланыс энергиясынан (w2<w1) аз болса, басқа сипаттағы қос қабат туындайды. Ерітінді катиондар металл бетінде белгілі бір көлемде адсорбцияланып, қос қабаттың оң ішкі қоршауын түседі; сыртқы қоршаудын ролін электростатикалық өзара әрекеттесу салдарынан бетінде қатарласып тұрғызылған ерітіндінің артық қалған аниондар атқарады. Қос қабаттың қоршауларының орналасуы алдыңғыға қарама-қарсы: металл оң, ерітінді теріс зарядталады. Ондай қабаттар әдетте Pt, Au, Ag, Cu ең электронды металлдарында және басқа да оларды сулы ерітіндіге салған кезде туындайды.

     Ақырында газдар электролитінде адсорбция есебінен қос қабаттардың туындау жағдайы мүмкін. Мысалы ретінде ерітілген оттегі немесе сутегіден тұратын электролиттегі платинаның іс –әрекетін айтуға болады. Соңғылары металл бетінен адсорбциялана отырып, оттегілік немесе сутектік электроттардың пайда болуына алып келеді. Болаттың коррозиясы кезінде оттектен тұратын судағы сутектік катод оттектік электроды, қышқыл ортада болып табылады.

     Электрод потенциалының шамасы мен сипаты әрдайым электродтарда жүретін процесстердің мәннің бейнелейді, мысалы, оттекті электродта: O2+4e+2H2O→4OH; сутек электродында: 2H++2e →2H→H2.

     Әсер ету себебіне каррозионды бұзылу болатын, коррозиялық металлдың бетін гальваникалық элементтердің күрделі жүйесі ретінде көруге болады. Коррозионды элементтер негізінен екі топқа бөлінеді:

     а) макроэлементтер (немесе макробулар) – көзге көрінетін, электродты элементтер;

     ә) микроэлементтер (немесе микробулар) – микроскопиялық размерлі электродты элементтер.

     Коррозионды элементтердің өлшемін еске алмай отыр, олардың әрекеті процесстердің өту қатарымен анықталады, ең негізгілері болып:

     а) негізінен гидратация энергиясының себебіне өтетін, металл иондарының ерітіндіге өту, анод процесі: Me+n H2O→ Me+n H2O+e;

     ә) катодты процесі, катодты электрондардың иондарымен немесе малекулалармен ассимиляциясы, көбінесе сутек иондарымен қалыптасады:

2H++e→H; 2H→H2;

     б) металлдың және ерітіндінің омиялық кедергісі.

     Қазанның экономайзер бөлігіндегі және субулы жолдың түрлі бөліктеріндегі оттек коррозияның жылдамдығын эксперименталды үздіксіз анықтау, немесе сондай сияқты осы нүктелерде судың коррозионды агресивтігі практикалық жоғары мағына білдіреді. Мұндай жағдайда, жалпы стерженьге қондырылған және әрекет етіп тұрған қондырғының коллекторының немесе құбырына ығыстырылып орнатылған, бақылағыш дөңгелек пластина жиынтығын құрайтын индекаторларды ұсынады.

     Бақылау пластиналарының көмегімен өлшенген, біртекті коррозия жылдамдығын, жоғарыланған деп санауға болады, ал тесіктік коррозияның максимальды жылдамдығын, шынайы кезбен салыстырғанда, бірнеше рет төмендетілген деп санауға болады. Бірақ практикалық бұл ауытқулар жоғары емес және пластинкадан алынған қорытындысы, көбінесе үлкен жылу ағынсыз жұмыс кезіндегі металл коррозиясының сипаттамасына және интенсивтілігіне сәйкес келеді.

 

     4.2 Жұмыстың орындалу тәртібі және нәтижелерін өңдеу

 

     Лаборант мұғалімінің берген рН мәні бойынша ерітінді дайындайды. Бұл үшін (H2SO4 ) қышқылдың немесе (NaOH) сілтінің қажетті мөлшерін шамамен есептейді.

     Бақылау пластиналардың (үлгілер) студенттер арнайы қағазға шолып, дистилятпен шаяды. Содан кейін үлгінің кептіру шкавында 105 0C температурада, салмағы тұрақты болғанша кептіреді. Одан әрі үлгінің алдын – ала дайындалған ерітіндісі бар колбаға салады, қақпақшамен жабылады және 850 C температурада 14 тәулік бойы үлгіні лаборант қадағалап тұрады.

     Берілген мерзім өткеннен кейін, үлгі алынып, каррозия заттарының бір уақытта үлгіні жұмсақ резинамен сүрту арқылы су тазартылады. Және 105 0C температурада, салмағы тұрақты болғанша кептіреді.

     Біртекті металл коррозиясының орташа жылдамдығының мәні келесі өрнекпен есептелінеді:

                                         K=(q1-q2)10000/Sτ                                                 (4.1)

     мұнда K- коррозия жылдамдығы, г/м3;

     q1 - пластинканың тәжірибеге дейінгі салмағы, г;

     q2-  пластинканың тотықтырғыштардан босатылғаннан кейінгі салмағы, г;

     S- пластинканың жалпы беті, см2;

     τ - бақылау уақыты, сағ.

     Зерттеулердің нәтижелері бойынша коррозия жылдамдығының ортақ рН-ны тәуелділігі графигін тұрғызады.

 

 

     4.3 Орындалған жұмыс бойынша есеп беру

 

     4.3.1  Жұмысты қысқаша суреттеу.

     4.3.2  Біртекті коррозияның жылдамдықтарын орташа мәндерін есептеу.

     4.3.3 Біртекті коррозия жылдамдығының ортаның рН-ны тәуелділігінің графиктері

     4.3.4  Алынған нәтижелер бойынша қорытынды.

 

 Әдебиеттер тізімі

        1. Водоподготовка. Процессы и аппараты / Под ред. О.И.Мартыновой- М.: Атомиздат, 1977.

     2. Расчеты водно-химических режимов теплоэнергетических установок Под ред. О.И.Мартыновой – М.: Моск. Энерг.ин-т, 1985.

     3. Карюхина Т.А., Чурбанова И.Н. Конроль качества воды. – М: Стройиздат, 1986.

     4. Белеконова А.Ф. Водно-химические режимы тепловых электростанций. –М.: Энергоиздат, 1985.

 

Мазмұны

1. Зертханалық жұмыс                                                                                              3

2. Зертханалық жұмыс                                                                                              5

3. Зертханалық жұмыс                                                                                              8

4. Зертханалық жұмыс                                                                                              13

Әдебиеттер тізімі                                                                                                       17

Мазмұны                                                                                                                     17