Показатели качества воды

Общее солесодержание – суммарное количество солей, растворённых в воде. Качественно об этом показателе судят обычно по содержанию хлоридов.

Содержание хлоридов – содержание в воде хлористых солей NaCl, MgCl₂, CaCl₂ и других, концентрацию которых выражают миллиграммах хлор-иона Cl¯, содержащихся в 1 л воды (мг/л). По содержанию хлоридов можно контролировать случаи засоления забортной водой конденсата в конденсаторах и тёплых ящиках, пресной воды в междудонных цистернах и других емкостях в случае появления там неплотностей.

Жёсткость (мг-экв/л) – качество воды, определяемое содержанием в ней растворённых солей кальция и магния.

1 мг-экв/л – такая концентрация массы вещества (в мг/л), при которой масса растворённого вещества (в мг) численно равна эквивалентной массе, равной отношению молекулярной массы к валентности вещества.

Жёсткость – одна из важнейших характеристик воды, т.к. соли жёсткости являются основными накипеобразующими веществами. Различают общую жёсткость Ж_О, кальциевую Ж_Са, магниевую Ж_Мg, карбонатную Ж_К и некарбонатную Ж_НК.

Ж_О = Ж_Са + Ж_Мg = Ж_К + Ж_НК

Кальциевая и магниевая жёсткости определяются концентрацией в воде ионов соответственно кальция и магния.

Карбонатная (временная) жёсткость обусловлена содержанием в воде двууглекислых солей (бикарбонатов) кальция Са(НСО₃)₂ и магния Mg(HCO₃)₂, которые при нагревании воды до температуры кипения распадаются на карбонаты СаСО₃ и MgCO_3.

Са(НСО₃)₂ — ↓СаСО₃ + СО₂ + Н₂О

Mg(HCO₃)₂ — MgCO₃ + Н₂О, затем происходит гидролиз карбоната магния:

MgCO₃ + Н₂О → ↓ Mg(OН)₂ + СО₂.

Труднорастворимые вещества СаСО₃ и Mg(OН)₂ выпадают в осадок и в виде шлама удаляются из котла при продуваниях.

Некарбонатная (постоянная) жёсткость обусловлена содержанием в воде сульфатов, хлоридов, нитратов, силикатов кальция и магния. Они остаются растворёнными и в осадок не выпадают и при испарении воды откладываются на поверхности нагрева в виде накипи.

Щелочность воды обусловлена присутствием веществ, которые при диссоциации или гидролизе образуют ионы ОН¯. В зависимости от того, какие ионы присутствуют в воде, щёлочность называют гидратной (ОН¯), карбонатной (), бикарбонатной () или фосфатной (). Сумма этих видов щёлочности называется общей щёлочностью.

Щёлочь может быть свободной и связанной. Свободная щёлочь образуется при вводе бикарбоната натрия, а связанная – при вводе тринатрийфосфата.

Причина щёлочности – введение в воду химических соединений для устранения жёсткости и накипеобразования. Щёлочность выражается в мг-экв/л, но чаще используется показатель, называемый щелочным числом.

Щелочное число А_Z – общая щёлочность в перерасчёте на NaOH (мг/л). Для измерения щёлочности используются также фосфатное число P_Z, нитратное число N_Z и показатель концентрации водородных ионов рН.

Фосфатное число – избыточное содержание тринатрийфосфата в котловой воде, характеризуемое количеством фосфатного ангидрида (мг/л) и поддерживаемое для обеспечения безнакипного режима.

Нитратное число – содержание в котловой воде нитрата натрия NaNO₃ (мг/л). Нитрат натрия вводится для нейтрализации агрессивного действия свободной щёлочи, исключая межкристаллитную коррозию и хрупкость металла в местах соединений при наличии в них пропаривания.

Водородный показатель рН характеризует степень щелочности или кислотности воды и определяет её коррозионную активность. Чистая нейтральная вода при Т = 22°С имеет рН = 7. При рН > 7 вода имеет щелочную реакцию, при рН < 7 – кислую.

Содержание газов – важный показатель качества воды. В воде могут находиться в растворённом виде кислород, азот и углекислый газ. Азот является нейтральным газом и на протекание процесса коррозии и обработку воды влияния практически не оказывает. Кислород – основной коррозионный агент, вызывающий химическую коррозию пароводяного тракта котла. Углекислый газ влияет на процессы обработки воды и в его присутствии начинают активно протекать коррозионные процессы с выделением водорода.

Нормы качества воды устанавливаются инструкциями завода-изготовителя и судовладельца по каждой серии судов в зависимости от параметров пара и конструктивных особенностей котлов. Основные нормы качества воды для судовых котлов (не более) приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1

Показатель	Тип котла и рабочее давление пара
Вспомогательные и утилизационные	Главные котлы
Газотруб-ные	Газоводотруб-ные и водотрубные до 2,0 МПа	Водотруб-ные 2,0 – 4,0 МПа	Водотруб-ные 4,0 – 6,0 МПа	Водотруб-ные 6,0 – 9,0 МПа
Питательная вода
Общая жёсткость, мг-экв/л	0,5	0,3	0,002	0,001	0,001
Содержание масла и нефтепродуктов, мг/л
Содержание кислорода, мг/л	0,1	0,1	0,05	0,03	0,02
Соединения железа, мкг/кг	—	—	—
Соединения меди, мкг/кг	—	—	—
Конденсат
Хлориды, Cl¯, мг/л				0,2	0,1
Дистиллят или химически обработанная вода
Общая жёсткость, мг-экв/л	—	0,05	0,02	0,001	0,001
Пресная вода
Общая жёсткость, мг-экв/л			—	—	—
Котловая вода
Общее солесодержание, мг/л
Хлориды, Cl¯, мг/л
Щелочное число NaOH, мг/л	150 – 200	150 – 200	100 – 150	10 – 30	10 – 15
Фосфатное число , мг/л	10 – 30*	10 – 30*	20 – 40	30 – 50	10 – 20
Нитратное число NaNO3, мг/л	75 – 100*	75 – 100*	50 – 75	5 – 15	—
Жёсткость остаточная мг-экв/л	0,4	0,2	0,05	0,02	0,02
* Для котлов, переведённых на фосфатно-нитратный режим.

Дата добавления: 2015-06-27