Отложения в трубах горячего водоснабжения

Какими способами можно произвести прочистку водопроводных труб

Одна из неисправностей, возникающих в системе водоснабжения, засор трубы. Признаком проблемы является уменьшение напора. Из крана течет тонкая струйка воды, не хватает давления для работы душа. При длительной эксплуатации в коммуникациях накапливается налет. Очистка водопроводных труб от отложений происходит механическим и химическим способом. Для магистралей с горячей водой рекомендуется использование ультразвука.

Основные причины засорения труб

Соли и минералы оседают на стенках труб уменьшая её полезный диаметр

В старых многоэтажных домах системы водоснабжения функционируют десятки лет. За этот срок на внутренних стенках труб появляются отложения. Налет покрывает не только их, но и детали смесителей, запорной арматуры. Распространенные причины засора:

• Ошибки монтажников при устройстве трубопровода.
• Высокое содержание солей, минералов, шлака, окалины в подаваемой воде.
• Продолжительная эксплуатация системы без профилактики, отсутствие фильтров.

Количество отложений зависит от материала трубопровода и химического состава подаваемой жидкости. Металлические трубы наиболее подвержены появлению отложений. На их внутренней поверхности появляются продукты коррозии, состоящие из окислов железа. Наросты могут заполнить до 50-70% диаметра магистрали. Пластиковые магистрали гладкие, но они со временем покрываются известковым налетом.

Что появляется на стенках трубопровода и смесителей:

• ржавчина;
• отложения минеральных частиц;
• растворенные соли металлов;
• биологическое обрастание.

Признаки появления отложений

Ржавая вода и слабый напор — первые признаки проблемы

Отложения ржавчины изменяют цвет и вкус воды. Жидкость становится рыжеватой, появляется привкус железа. Осадки с минеральной или биологической структурой также приводят к мутности потока. Основной признак образования налета – уменьшение напора воды. Жильцам квартиры стоит спросить соседей о состоянии их водоснабжения. Если остальная система работает исправно, произошел засор на участке магистрали.

Минусы зарастания водопровода:

• уменьшается напор и расчетное водопотребление;
• в воде появляется взвесь из мелких частиц;
• разрушается поверхность магистрали;
• быстро исчезает хлор, снижается степень обеззараживания;
• нарушается работа запорной арматуры.

При значительном образовании осадка в старой магистрали лучше всего произвести замену труб. После долгой эксплуатации их поверхность сильно повреждена коррозией, отложения будут появляться очень быстро. В новых водопроводах достаточно прочистить трубу холодной воды в квартире без замены.

Эффективные способы прочистки

Иногда достаточно промыть сеточку крана

Засор требует скорейшего удаления. Прочистить водопроводные трубы изнутри в домашних условиях, как правило, несложно. В промывке периодически нуждаются магистрали холодной и горячей воды. Чаще всего налет появляется на следующих участках:

• Фильтры – сеточки для улавливания крупных частиц устанавливают на входе в квартиру, перед счетчиками, смесителями. В зависимости от качества жидкости они засоряются с различной скоростью. Фильтры легко очистить, просто промыв под напором воды. Сложные отложения и ржавчину убирают раствором кислоты.
• Изогнутые участки труб, где посторонние включения оседают.
• Краны и смесители – наслоения появляются на внутренних частях конструкции.
• Места стыков – частицы ржавчины или песок цепляются за шероховатости.

Известковый осадок на элементах системы горячего водоснабжения приводит к падению температуры теплоносителя. Возрастает расход энергии на нагревание. Известковые отложения чрезвычайно прочные, их сложно удалить. Очистку труб горячей воды проводят с помощью химических реагентов и механических приспособлений. Наиболее действенным считает воздействие на налет ультразвука и электромагнитных волн.

Способы очистки различаются скоростью и эффективностью воздействия. Их выбирают, ориентируясь на степень и характер засора.

Механический

Тросом удобно чистить как водопровод так и канализацию

Наросты и засоры внутри труб удаляют с помощью механических приспособлений. Одно из них — сантехнический трос. Устройство изготовлено из металлической проволоки, имеет ручку для вращения. Его используют, чтобы прочистить водопроводные трубы от камней, песка, известковых отложений. Насадка устройства выбирается по диаметру магистрали. Перед началом работ перекрывают воду. Доступ внутрь трубопровода осуществляют через снятый кран. Трос продвигают вращательными движениями. Снятые наслоения промывают после открытия вентилей. Изготовить устройство можно самостоятельно. Потребуется гибкая прочная проволока. На одном конце сооружается петля, а на втором ручка для вращения.

Простой способ прочистить водопроводные трубы от ржавчины – постучать по ним молотком. До простукивания полностью открывают кран. Окись будет выходить из системы с потоком воды. Удары должны быть осторожные, чтобы не повредить металл.

Действенный метод – гидравлическая промывка. Это трудоемкий процесс, требующий демонтажа засорившегося участка. Трубу очищают струей воды, подающейся под напором. В условиях квартиры самостоятельно осуществить процедуру будет затруднительно.

Химический

Твердые известковые отложения от жесткой воды растворяют кислотой. В быту используется уксусная или лимонная кислота. Осадок на водопроводных трубах убирают специальными средствами для прочистки. Они продаются в хозяйственных магазинах. Препарат заливают в систему, перекрыв доступ в бытовую технику. Раствор оставляют на 1-2 часа, согласно инструкции по использованию. Затем трубопровод промывают водой, открыв краны. Чтобы обезопасить себя от остатков химии, необходимо 30-40 минут спускать воду. Метод затратный и рискованный. При выборе химических реагентов учитывается материал труб. Сильнодействующая кислота (соляная, ортофосфорная) может разъесть пластик. При работе с химическими веществами важно соблюдение техники безопасности.

Ультразвук

Ультразвуковые волны разрушительно воздействуют на любые отложения. Они эффективнее химических реагентов убирают накипь. Под воздействием приборов предотвращается повторное отложение солей кальция. Ультразвук вызывает структурные изменения химических соединений в жидкости.

Если жильцы квартиры не рассчитывают на собственные силы в выполнении сантехнических работ, им лучше обратить в специальную службу. В каждом городе есть компании, занимающиеся прочисткой водопровода и канализации.

Профилактические меры

Без регулярной профилактики трубопровод быстро изнашивается. Известковые отложения не только уменьшают напор воды, но и негативно воздействуют на металл. Он под слоем налета быстрее ржавеет, появляется течь. К профилактическим мерам относится установка фильтра грубой очистки. Его размещают на входе, до счетчика.

Деталь представляет собой цилиндр из мелкой сеточки. Материал фильтра — нержавеющая сталь. Сеточка задерживает крупный мусор и частицы ржавчины. Она вкручивается в пробковый фланец. При низком качестве воды цилиндр быстро забивается. Требуется регулярное очищение фильтра, иначе уменьшится напор. Для предотвращения образования известкового налета рекомендуется использование фильтров-умягчителей.

Источник

Образование отложений и коррозия на внутренней поверхности трубной системы открытой теплосети

Д.х.н. А.А. Чичиров, заведующий кафедрой «Химия»;
д.х.н. Н.Д. Чичирова, директор Института теплоэнергетики;
к.т.н. А.И.Ляпин, доцент кафедры «ТЭС»;
к.т.н. Р.Н. Закиров, доцент кафедры «ТЭС»;
А.С. Виноградов, аспирант кафедры «ТЭС»;
ФГБОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет», г. Казань

Основной недостаток систем с открытой теплосетью — повышенные затраты на химводоочистку — в последнее время теряет остроту в связи с применением на ТЭС реагентной стабилизационной обработки подпиточной воды. В качестве реагентов хорошо зарекомендовали себя органофосфонаты, поликарбоксилаты, бензотриазолы и др. Между тем, по-прежнему не решена проблема повышенной повреждаемости открытой теплосети в результате внутренней коррозии. Коррозионные разрушения магистральных трубопроводов теплосети — одна из главных причин снижения надежности систем теплоснабжения. В среднем по России примерно 25% этих повреждений образуется из-за внутренней коррозии труб. Однако, есть системы, где она является причиной до 90% всех повреждений, вызванных локальной язвенной коррозией.

Для систем с открытыми тепловыми сетями характерна и другая проблема, связанная с интенсивным накипеобразованием на поверхностях нагрева теплоэнергетического оборудования, зарастанием и «заклиниванием» трубной системы различными отложениями, присутствующими в сетевой воде, и продуктами коррозии.

В то же время для условий работы системы с открытой теплосетью механизм локализации коррозии недостаточно изучен. Недостаточно данных по состоянию внутренних поверхностей, составу и структуре продуктов коррозии. Не разработана модель по влиянию структуры потока сетевой воды на негативные процессы в системе. Количественно не учитывается вероятность присосов воздуха и недеаэрированной воды. Поэтому по-прежнему остро стоит проблема повышения надежности работы системы ТЭС — открытая тепловая сеть [1].

Из различных участков открытой теплосети «Нового города» Набережных Челнов были взяты образцы вырезок труб и отложений. Места отбора охватили примерно все вероятные особенности теплосети. На магистральных трубопроводах — подающем и обратном, городской теплосети и на раздаче. У отобранных образцов определяли химический состав (элементный состав), структуру, внешний вид и потери при прокаливании, толщину и равномерность распределения на поверхности 2.

Анализ структуры твердых исследуемых осадков и отложений проведен методом ИК- спектроскопии. Химический анализ проводился по стандартным методикам [5].

Основными компонентами, присутствующими во всех отложениях, являются различные оксиды и гидроксиды железа, малорастворимые соединения ионов жесткости — в основном, CaCO₃ и солевые отложения. А также различные силикатные отложения, содержащие SiO₂, органические вещества, глина и песок. Кроме того, отмечается наличие углеводных остатков — вероятно, это продукты жизнедеятельности анаэробных бактерий, которые живут и размножаются в теплофикационной воде. В целом, отложения с внутренней поверхности трубопроводной системы теплосети — железооксидные с включением нерастворимых и малорастворимых компонентов сетевой воды.

На магистральных трубопроводах подачи и «обратки» с большой скоростью течения воды (80-100 м/мин) преобладают железооксидные отложения — продукты коррозии стали. Толщина отложений — от 1 до 4 мм. При этом карбонатных отложений мало. По обратному трубопроводу по сравнению с подачей относительное содержание илисто-глинистой фракции меньше, но увеличивается доля железооксидных отложений. В самой дальней точке трубопроводной системы состав отложений на подаче и «обратке» примерно одинаков.

На участках трубопроводов с относительно медленным течением воды отмечается большое содержание солевых отложений — карбонатов, сульфатов, гидроксидов, ионов жесткости, которые становятся преобладающими. Удельное количество отложений становится больше — толщина до нескольких мм. Судя по интенсивности карбонатных отложений и их виду (прочные, твердые, хорошо сцепленные), вводимые на ТЭС ингибиторы отложений — фосфонаты — «не работают». На некоторых участках трубопроводной системы отмечены значительные отложения силикатов, образующих твердые блестящие покрытия. Вероятно, это результат добавки жидкого стекла в воду теплосети. Однако видно, что введенные силикаты осаждаются в трубной системе крайне неравномерно и к тому же не спасают от коррозии. Под слоем силикатов преобладает коррозия железа с водородной деполяризацией.

По образцам вырезок труб отмечены сильные коррозионные повреждения вплоть до сквозных отверстий. Вид коррозии — смешанный, главным образом, язвенная коррозия. Теоретически основным источником поступления кислорода является подпиточная вода. Подпитка составляет в среднем зимой — 2500 т/ч, летом — 1500 т/ч. Скорость коррозии железа при содержании кислорода в подпиточной воде 50 мкг/л с учетом того, что до уровня 10 мкг/л кислород за один проход в теплосети полностью расходуется на коррозию железа, составит: зимой 233 г/ч или 168 кг/месяц; летом — 140 г/ч или 100 кг/месяц. Этого недостаточно для объяснения наблюдаемой скорости коррозии, которая больше в 10-100 раз. Основными причинами поступления кислорода в сетевую воду являются аварийные подпитки теплосети «сырой» водой, невыдерживание нормируемой величины кислорода при вакуумной деаэрации, присосы воздуха или необработанной «сырой» воды в воду теплосети в местах, где давление сетевой воды может быть меньше атмосферного. К таким местам относятся трубопроводы «обратной» воды и участки трубопроводов, расположенных до всаса подкачивающих насосов. На рис. 1 представлены данные по содержанию кислорода в сетевой воде. Пик кислорода неоднократно сначала появляется в обратной сетевой воде, уходит на станцию и возвращается в ослабленном виде.

Еще одна причина интенсивного протекания коррозионных процессов — антикоррозионный реагент и режим его дозирования.

На рис. 2 приведены данные по содержанию ингибитора отложения минеральных солей (ИОМС) в подпиточной, прямой и обратной сетевой воде теплосети по данным Набережно-Челнинской ТЭЦ. В летние месяцы (с мая по август включительно) содержание ИОМС в подпиточной (химически очищенной воде — ХОВ), на горячее водоснабжение (ГВС), прямой и обратной сетевой воде практически совпадают и находятся на нормированном уровне — 1-2 мг/л. В зимние месяцы с октября по апрель появляется значительная разница по содержанию ИОМС в различных водных потоках. В сетевой воде содержание ИОМС становится в 1,5-2 раза меньше, чем в подпиточной воде, а в «обратной» воде его содержание ниже, чем в «прямой». Вероятно, это падение связано с работой пиковых водогрейных котлов (ПВК). По схеме подпитки теплосети, подпиточная вода в зимние месяцы подается в «обратную» сетевую воду до ПВК. Далее, вода после подогрева направляется в теплосеть. Определенные недостатки конструкции приводят к сильному местному перегреву воды в котле, которые в совокупности с медленным движением воды приводят к «дезактивации» ИОМС. Это может быть как непосредственно термический распад, так и образование нерастворимых комплексов с ионами жесткости, присутствующими в сетевой воде. В теплосети «дезактивированные» продукты осаждаются, и концентрация ИОМС в «обратной» воде понижается. Эффект «дезактивации» объясняет низкую эффективность реагентных добавок, которые не предотвращают процессы отложения и коррозию в теплосети.

Характер, состав и структура отложений также свидетельствуют о наличии коррозии железа с водородной деполяризацией. На рис. 3 показаны структура и химический состав язвы в трубопроводе открытой теплосети. Данные получены по результатам ИК-спектроскопии и химического анализа.

Проведенные исследования позволили определить основные механизмы коррозии. По результатам исследований разработаны рекомендации для защиты от коррозии трубопроводов и оборудования теплосети.

На Набережно-Челнинской ТЭЦ необходимо принять меры по оптимизации подготовки подпиточной воды и обработки сетевой воды.

1. Оптимизировать добавку антикоррозионного реагента. В настоящий момент ввод антикоррозионного реагента производится таким образом, чтобы обеспечить защиту оборудования станции, а не теплосеть. Возможные меры:

■ изменить место ввода, методику ввода;

■ предусмотреть дополнительный ввод реагента непосредственно в сетевую воду после водогрейных котлов;

■ повысить концентрацию реагента в сетевой воде.

2. Рассмотреть возможность применения других ингибиторов коррозии, допустимых в питьевой воде, более термостойких и более эффективных.

3. Оптимизировать работу пиковых водогрейных котлов с целью снижения внутренних перегревов сетевой воды.

4. Добиться снижения концентрации кислорода в подпиточной воде до уровня 8 мкг/л.

В Набережно-Челнинской теплосетевой компании возможны следующие мероприятия по защите от коррозии.

1. Проработка вариантов защиты подающего магистрального трубопровода, как наиболее подверженного коррозии, с помощью электрохимической защиты. Для подземных участков — анодная (протекторная). Для надземных участков и участков труб с пенополиуретановой тепловой изоляцией — катодная защита.

2. Замена конструкционного материала магистральных труб. Опыт других теплосетей показывает, что замена стали 20 и 10 на сталь 17Г1С позволяет избежать язвенной коррозии.

3. Поиск и ликвидация присосов воздуха и необработанной воды в теплосеть.

4. Поиск и ликвидация мест контакта трубопроводов теплосети с железобетонными конструкциями, как наиболее вероятных источников развития локальной коррозии.

Литература

1. Ляпин А.И., Гиниятуллин Б.А., Чичирова Н.Д. К вопросу количественного определения материальных потоков системы ТЭС — открытая тепловая сеть // XIV межд. науч.-техн. конф. студ. и асп. «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика»: сб. мат. док. Москва: МЭИ (ТУ), 2008. Т.3. С. 131-132.

2. Чичирова Н.Д., Чичиров А.А., Смирнов А.Ю., Гиниятуллин Б.А. Анализ состояния трубопроводов открытой теплосети в системе ТЭС-теплосеть на примере Набережно-Челнинская теплосетевая компания — Набережно-Челнинская ТЭЦ// Труды Академэнерго. 2011. № 1. С. 41-54.

3. Чичирова Н.Д., Чичиров А.А., Смирнов А.Ю., Гиниятуллин Б.А. Обследование состояния внутренней поверхности трубопроводов теплосети города Набережные Челны // V открытая молод. науч.-практ. конф. «Диспетчеризация в электроэнергетике: проблемы и перспективы»: сб. мат. док. Казань: КГЭУ, 2011. Т. 1. С. 29-32.

4. Чичирова Н.Д., Чичиров А.А., Смирнов А.Ю., Гиниятуллин Б.А., Матвеев Д.Ю. Исследование состава и структуры отложений с внутренней поверхности трубопроводов теплосети города Набережные Челны // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2011. № 3-4. С. 60-65.

5. Чичирова Н.Д., Чичиров А.А., Смирнов А.Ю., Муртазин А.И., Гиниятуллин Б.А. Определение структуры и состава отложений в системе оборотного охлаждения ТЭС методами химического анализа и инфракрасной спектроскопии // Труды IX межд. симп. «Энергоресурсоэффективность и энергосбережение»: сб. мат. док. Казань: АртПечатьСервис, 2008. Ч. 2. С. 143-149.

Источник