«Теорія і практика оцінки корозійної активності води та ефективності антикорозійних заходів»

д/р № 0112U000389

керівник Концевой С.А., к.т.н., ст. викладач

НДР виконується за власною ініціативою. Початок роботи 1лютого 2012 р., закінчення

31 грудня 2014 р.

Об’єкт дослідження – киснева та кислотна корозія у водних розчинах за температури від 70 до 190 ^оС.

Предмет дослідження – оцінка ефективності антикорозійних заходів.

Основна мета роботи полягає у визначенні складу води, за якого надійно попереджається киснева та кислотна корозія у водних теплообмінних системах.

Для забезпечення необхідного складу і заповнення втрат мережної води, що циркулює по тепловій мережі і підігрівається на водогрійному устаткуванні, у систему теплопостачання подають додаткову воду. Основними вимогами при підготовці додаткової води є забезпечення мінімальної корозійної активності і запобігання відкладання карбонату кальцію на поверхні водогрійного устаткування.

Добре відомі способи підготовки додаткової води для підживлення теплових мереж. Загальним для всіх способів є те, що для зниження корозійної активності нижня межа діапазону рН підтримується на рівні не менш 9,0 (у Росії й Україні – 8,3), а дозування відновника кисню використовується як допоміжний спосіб. Нижня границя рН (8,3) визначається відсутністю розчиненого оксиду вуглецю (CO₂) у мережній воді.

Істотною проблемою при оцінці корозійної активності мережної води є те, що вимірювана на тепловому джерелі концентрація кисню в зворотній мережній воді не є представницькою. Оскільки, при розвиненій поверхні теплової мережі і значному часі контакту, практично весь кисень, що потрапляє в теплову мережу з боку пошкоджених бойлерів гарячого водопостачання (присоси), витрачається на корозію сталі трубопроводів.

При цьому, нормування значення питомої витрати присосів позбавлене сенсу, оскільки існуюча реалізація централізованого гарячого водопостачання (ГВП) не передбачає надійного оберігання тепломеханічного устаткування (теплообмінників і трубопроводів) від корозійних пошкоджень.

Навіть при своєчасному виявленню і відключенню пошкоджених бойлерів споживачів питома витрата присосів знаходиться в діапазоні 0.05 – 0.1 (середня концентрація кисню у фактичному підживленні в діапазоні 400 – 800 мкг/л). Як результат, було обґрунтовано необхідність обробки води відновниками кисню.

В рамках НДР розроблено методику визначення ефективності каталізованих та некаталізованих відновників кисню в залежності від температури водного розчину та марки сталі. Методика включає використання автоклаву та зразків матеріалу, які розміщуються у водному об’ємі автоклаву, що дозволяє забезпечити температуру нагрівання до 190 ^оС та вище (до 300 ^оС). Такі умови відповідають режимам роботи теплових мереж систем теплопостачання, в яких попередження кисневої корозії є актуальною проблемою в Україні та країнах СНД. Подано заявку на отримання патенту України «Спосіб визначення ефективності відновника кисню».

Також ведуться теоретичні та лабораторні дослідження з адаптації розроблених методик до умов корозії в кислому середовищі, насамперед визначення критичного рН розчину, за якого починається кислотна корозія (корозія з водневою деполяризацією) в залежності від температури.