Баранов Олександр Опанасович, Менчук Василь Васильович, Костенюк Ксенія Вікторівна, Райко Ірина Володимирівна, Менчук Катерина Максимівна

Національний університет імені І.І. Мечникова, м. Одеса

Про захист систем опалення й оборотного водопостачання від корозії

В Одеському національному університеті імені І.І. Мечникова вже кілька років ведуться роботи спрямовані на вирішення дуже важливої задачі: економії енергії в системах опалення: житлових будинків, виробничих підприємств, офісних приміщень тощо, шляхом підвищення надійності систем методом подавлення корозійних процесів за рахунок повної пасивації металу, а також за рахунок збереження сухою теплоізоляції труб у теплотрасах. В системах опалення задіяні мільони тон чорних металів у вигляді труб, радіаторів, запірної арматури та ін. Ці системи широко розповсюджені, використовуються на кожному підприємстві і житлових приміщеннях, тобто масштаби використання отриманих розробок дуже великі.

Аналіз роботи систем опалення в тому числі на Україні, де в переважній більшості випадків теплоносій подається в опалювальні будинки по теплотрасах, що прокладені в землі, і де використовуються системи опалення з чорних сталевих труб, непродуктивні втрати енергії складають до 30 % унаслідок витоків гарячої води з проржавілих труб, намокання теплоізоляції на трубах теплотрас і внаслідок цього втрати нею теплоізоляційних властивостей у траншеях під землею

При цьому слід зазначити, що продукти корозії – іржа, відкладаючись на внутрішніх поверхнях труб і радіаторів засмічують їх, що істотно утруднює рух теплоносія в системі опалення, а також приводить до погіршення теплопередачі тепла від теплоносія до повітря приміщень. Причиною всього цього є корозія сталевих труб і радіаторів, а також котлів для нагрівання теплоносія, що у більшому ступені виявляється в області зварених швів, запірно-регулюючої арматури й ін., через розходження в хімічному складі звареного шва і металу, що зварюється. Причина негативних явищ у системах опалення – висока швидкість корозії чорних металів від впливу гарячої води, що тече в системах опалення.

Зменшити швидкість корозії – значить зменшити число аварій у системах опалення, зменшити число витоків гарячого теплоносія, запобігти намоканню теплоізоляції в теплотрасах, що в сукупності істотно збільшить економію енергії за рахунок скорочення її втрат.

Все це може бути досягнуто завдяки використанню розробленої технології згідно якої цілком запобігається розвиток корозійних процесів на поверхні металу у теплоносії за рахунок надійної кисневої пасивації внутрішньої поверхні котлів, труб, радіаторів. Створення міцного безпористого шару з оксидів заліза на внутрішній поверхні труб і радіаторів, що ізолює воду від металу, забезпечує пасивне поводження чорних металів протягом багатьох років, що у свою чергу забезпечує запобігання витоків теплоносія із систем опалення, запобігання намокання теплоізоляції на трубах теплотрас, приводить до різкого підвищення терміну служби систем опалення з чорних металів завдяки появі нового технічного ефекту – багаторазового зменшення швидкості корозійних процесів у системах опалення. Все це разом багаторазово скорочує енерговтрати в системах опалення.

Розроблений технологічний процес виконують таким чином:

Приготовляють інгібітор корозії, для чого готують розчин при наступних співвідношеннях компонентів, % мас.:

Гідроксид натрію - 30-46

Нітрат натрію - 6-9

Нітрит натрію - 12-14

Фосфат натрію - 3-4

Дісилікат натрію - 3-4

Вода без хлору - решта.

Додавання до відомих компонентів інгібітору нового компоненту – дісиліката натрію, приводить до істотного поліпшення роботи інгібітору, наприклад, до його стабільності протягом тривалого часу, а також до гальмування корозійних процесів. Після цього приготовляють теплоносій, для чого готують розчин складу, г/л: інгібітор - 10-16, вода - решта, потім перемішують розчин з інгібітором і відстоюють не менш 10 годин до повного освітлення. Готовий теплоносій заливають в систему опалення, періодично контролюють концентрацію інгібітору в теплоносії і при необхідності підтримують її на оптимальному рівні додаванням концентрованого розчину інгібітору.

Швидкість корозії металу, при концентрації інгібітору понад 8 г/л, не перевищувала 0,0012 г/м²·за рік для кімнатної температури і 0,0014 г/м²·за рік для температури 65± 3 ^оС .

У порівнянні з неінгібірованою водопровідною водою введення інгібітору в кількості понад 8 г/л повністю припиняло корозійні процеси. У результаті чорні метали у воді з інгібітором показали дуже високу стійкість до корозії: практично залишались незміними протягом року.

Іншою перевагою пропонуємого техпроцесу є його доступність і мала вартість інгібітору.

Проведені експериментальні дослідження пропонуємих заходів показали їх високу ефективність і можливість застосування в тепломережах з метою зниження корозії трубопроводів, радіаторів і іншого устаткування з чорних металів, що забезпечує надійність роботи систем опалювання.

Пропонований технологічний процес може бути успішно використований в опалювальних системах міст і мікрорайонів, приватних будинків, дачних будівель, у системах охолодження тощо.

Література: Патент України №37520, МПК С23F 11/08, опубл. 25.11.2008, Бюл. №22.