ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ

КОТЛЫ ПАРОВЫЕ УТИЛИЗАТОРЫ И ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ.

Организация водно-химического режима и методы его измерения и контроля

ОСТ 108.034.03-81

ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ

Указанием Министерства энергетического машиностроения от 28.07. 1981 г. № ЮК-002/5920 срок действия

с 01.01.82

до 01.07.92

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Несоблюдение стандарта преследуется по закону.

Настоящий стандарт распространяется на стационарные водотрубные котлы-утилизаторы и энерготехнологические котлы, газотрубные, паровые котлы-охладители конверторных газов (ОКГ), высоконапорные котлы-утилизаторы и энерготехнологические котлы, подведомственные Госгортехнадзору СССР, а также на импортные котлы с давлением пара до 11,0 МПа с требованиями к качеству питательной воды и пара по ОСТ 108.034.02-79. Настоящий стандарт не распространяется на теплообменные аппараты и системы испарительного охлаждения технологических агрегатов (печей), а также на котлы-утилизаторы с неогневым обогревом* и температурой греющего агента менее 750 °С. Стандарт устанавливает организацию водно-химического режима и методы его измерения и контроля.

* Под котлами-утилизаторами с неогневым обогревом понимаются паропроизводящие агрегаты, использующие для обогрева не тепло топлива или его отходящих газов, а тепло химических процессов различных химических производств.

1. ОРГАНИЗАЦИЯ ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА КОТЛОВ-УТИЛИЗАТОРОВ ДАВЛЕНИЕМ ДО 4,0 МПа

1.1. Правильно и рационально организованный водно-химический режим должен обеспечивать:

надежную, безопасную и экономичную эксплуатацию котла, его элементов и вспомогательного оборудования;

снижение интенсивности образования всех видов отложений на внутренних поверхностях нагрева котла и элементах пароводяного тракта, а также всех типов повреждений внутренних поверхностей, получение чистого пара в соответствии с требованиями ОСТ 108.034.02-79.

1.2. Котлы-утилизаторы и энерготехнологические котлы с естественной и принудительной циркуляцией должны изготавливаться предприятиями-изготовителями с учетом требований, изложенных в обязательном приложении 1.

1.3. Все котлы-утилизаторы в том числе и газотрубные, должны быть оборудованы сепарационными устройствами, обеспечивающими качество насыщенного пара в соответствии с требованиями ОСТ 108.034.02-79 при общем расчетном солесодержании котловой воды:

для котлов-утилизаторов без ступенчатого испарения в соответствии с таблицей;

для котлов со ступенчатым испарением в первой ступени испарения  мг/кг;

для котлов со ступенчатым испарением во второй ступени  мг/кг.

* Для действующих котлов.

1.4. Каждый котел независимо от его паропроизводительности должен иметь устройства для непрерывной продувки котла.

Линия непрерывной продувки должна обеспечивать возможность отвода котловой воды не менее 20 % от номинальной паропроизводительности котла, а для котлов с выносными циклонами не менее 10 %.

1.5. Непрерывная продувка выносных циклонов должна выполняться в соответствии с требованиями ОСТ 108.838.10-80.

1.6. С целью исключения возникновения явления щелочной хрупкости металла и трещин усталостно-коррозионного характера должно быть обеспечено выполнение мероприятий, изложенных в п.1.9 обязательного приложения 1.

1.7. Для котлов со сварными барабанами и приварными трубами относительная щелочность котловой воды не нормируется.

Для котлов со сварными барабанами и креплением труб вальцовкой, величина относительной щелочности котловой воды должна быть не более 50 %.

Для находящихся в эксплуатации котлов с барабанами, имеющими заклепочные соединения, а также для котлов с высокими поверхностными плотностями теплового потока (охладители конверторных газов) и содорегенерационных котлов (СРК) величина относительной щелочности котловой воды должна быть не более 20 %.

При относительной щелочности воды выше указанных величин следует производить нитратирование котловой воды согласно п.3.6 обязательного приложения 1 или вводить в схему водоподготовки другие способы снижения относительной щелочности обрабатываемой воды.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.8. С целью обеспечения рационального водно-химического режима котлов-утилизаторов организации и проектирующие предприятия должны предусматривать комплекс научно-обоснованных технических решений, обеспечивающих достижение качества питательной вода и пара, предусмотренного ОСТ 108.034.02-79, а также учитывать рекомендации, изложенные в разделе 2 обязательного приложения 1.

1.9. С целью предотвращения образования отложений и коррозии на всех участках питательного и внутрикотлового трактов, наряду с подготовкой добавочной воды, в котельных с котлами-утилизаторами или энерготехнологическими котлами должна предусматриваться коррекционная обработка питательной и котловой воды в соответствии с данными табл. 1 и 2 обязательного приложения 1.

1.10. Для котлов с давлением не более 2,4 МПа и местными поверхностными плотностями теплового потока более 3,5 ^. 10⁵ Вт/м², а также для котлов с давлением 2,4 МПа и более во всех случаях когда это допускается качеством пара, отдаваемого на производство, должно применяться аминирование всего потока добавочной химически обработанной воды с использованием раствора аммиака (NH₄OH) или сульфата аммония ((NH₄)₂SO₄) при расчетной дозировке 2-3 мг/кг аммиака. Сульфат аммония применяют для снижения относительной щелочности котловой воды.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.11. Для котлов, вырабатывающих пар, в котором содержание свободной углекислоты не более 7 мг/кг, что соответствует карбонатной щелочности питательной воды не более 0,3 мг-экв/кг или бикарбонатной щелочности не более 0,15 мг-экв/кг, должен быть организован режим аминирования с полной нейтрализацией свободной углекислоты до бикарбонатов.

Для энергообъектов с содержанием свободной углекислоты в паре котлов более 7 мг/кг должен быть организован режим неполной нейтрализации ее аммиаком с поддержанием концентрации последнего в питательном цикле примерно 3 мг/кг.

Режим аминирования устанавливается ведомственной головной наладочной организацией.

1.12. Для котлов давлением 2,4 МПа и более по заключению головной ведомственной энергетической организации должна предусматриваться возможность эксплуатационной очистки внутренних поверхностей "на ходу" путем периодической обработки воды комплексонами (например, трехзамещенной натриевой солью ЭДТК с дозой 10 мг на 1 кг питательной воды или термостойкими фосфоновыми кислотами) с использованием коррозионностойкого оборудования, предназначенного для гексаметафосфатирования (см. табл. 1 и 2 приложения 1). Для котлов с расчетной максимальной температурой газов перед котлом более 1200 °С допускается по заключению головной ведомственной энергетической организации применение режима непрерывного трилонирования (см. Руководящие Указания по трилонной обработке воды барабанных котлов давлением 3,9-11 МПа, изд. СПО "Союзтехэнерго", 1981 г.) при условии соблюдения допускаемой величины удельного количества отложений на внутренней поверхности парогенерирующих труб (см. п. 5.7 приложения 1).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.13. Системы деаэрации на предприятиях с котлами-утилизаторами или энерготехнологическими котлами должны обеспечивать качество питательной воды в соответствии с ОСТ 108.034.02-79.

Выбор систем деаэрации питательной воды должен производиться в соответствии с ГОСТ 16860-77 и с учетом требований пунктов 3.12-3.16 обязательного приложения 1.

1.14. Для предотвращения углекислотной коррозии при организации вентиляции теплообменных аппаратов от неконденсирующихся газов должны быть использованы рекомендации, изложенные в п.3.17 обязательного приложения 1.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ ХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА КОТЛОВ-УТИЛИЗАТОРОВ ДАВЛЕНИЕМ ДО 4,0 МПа

2.1. Химический контроль и измерение параметров качества воды и пара котлов-утилизаторов и энерготехнологических должны обеспечить безаварийную и надежную эксплуатацию всех аппаратов и элементов тепловой схемы энергетической установки в полном соответствии с требованиями ОСТ 108.034.02-79 и настоящего стандарта.

2.2. Химический контроль и измерение параметров качества воды и пара котлов-утилизаторов и энерготехнологических котлов включает в себя текущий оперативный контроль и измерения и углубленный периодический контроль и измерения.

2.3. Текущий оперативный химический контроль и измерения имеют своей целью устанавливать соответствие параметров качества воды и пара их нормативным значениям и правильность поддержания водно-химического режима оборудования в любой момент его эксплуатации.

По результатам этого вида контроля и измерений организовывается также режим коррекционной обработки воды (фосфатирование, нитратирование, аминирование) и производятся расчеты величины продувки котла.

Результаты измерений концентрации продуктов коррозии служат основанием для оценки интенсивности протекания процессов повреждения металла в пароводяном тракте энергоустановки.

2.4. Текущий оперативный контроль и измерения должны осуществляться круглосуточно при помощи автоматических или полуавтоматических средств измерения и контроля* и дополняться аналитическими измерениями.

При отсутствии средств измерения и контроля для непрерывной регистрации химических параметров, определяющих показатели качества добавочной химически обработанной и питательной воды, рекомендуется организовать отбор представительных среднесуточных проб этих вод и их анализ в дневную смену.

* Целесообразный объем использования автоматических и полуавтоматических средств измерения и контроля устанавливается для каждого конкретного объекта совместно проектной и головной энергетической организацией на стадии проектирования объекта.

2.5. Необходимый объем текущего оперативного контроля и измерений для каждой конкретной установки должен определяться конструктивными особенностями котлов, тепловой схемой предприятия и принятым способом обработки питательной воды.

2.6. При определении объема требований к организации текущего оперативного химического контроля и измерений необходимо руководствоваться положениями, изложенными в разделе 4 обязательного приложения 1.

2.7. Углубленный периодический контроль и измерение параметров водно-химического режима осуществляются в процессе наладки водного режима энергоустановки, а также с целью усовершенствования режимов работы оборудования.

Результаты углубленного периодического контроля должны давать полное количественное представление о химических параметрах питательной воды и о оставляющих ее потоков, о динамике изменения химических параметров воды в тракте энергетической установки во времени, а также о химических параметрах, определяющих качество выдаваемого котлами пара.

Данные углубленного периодического контроля и измерений химических параметров воды и пара, в том числе и по среднесуточным пробам, используются для уточненных расчетов величины продувки котла, влажности пара, эффективности работы обескислороживающей установки, процента возврата конденсата в питательную систему котлов.

Необходимый объем и средства измерения параметров качества воды и пара при этом виде измерений и контроля устанавливается ведомственной головной наладочной организацией с учетом требований и рекомендаций настоящего стандарта.

2.8. Для обеспечения представительности отбираемых проб воды и пара, пробоотборные устройства должны изготавливаться и устанавливаться в соответствии с требованиями ОСТ 108.030.04-80 и табл. 3 обязательного приложения 1.

2.9. Выполнение химических анализов должно быть организовано по методикам, указанным в справочном приложении 3.

2.10. Организация водно-химического режима, его контроля и измерений для котлов с давлением 11,0 МПа должна осуществляться согласно обязательному приложению 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

Обязательное

ТРЕБОВАНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА, ХИМИЧЕСКОМУ КОНТРОЛЮ И ИЗМЕРЕНИЙ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ-ИЗГОТОВИТЕЛЕЙ КОТЛОВ-УТИЛИЗАТОРОВ, ПРОЕКТИРУЮЩИМ ОРГАНИЗАЦИЯМ И ЭКСПЛУАТИРУЮЩИМ КОТЛЫ-УТИЛИЗАТОРЫ С ДАВЛЕНИЕМ ДО 4 МПа

1.  ТРЕБОВАНИЯ К ПРЕДПРИЯТИЯМ-ИЗГОТОВИТЕЛЯМ КОТЛОВ-УТИЛИЗАТОРОВ ДАВЛЕНИЕМ ДО 4,0 МПа ПО ОРГАНИЗАЦИИ ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА И ХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЙ

1.1. Котлы-утилизаторы и энерготехнологические котлы с естественной циркуляцией должны изготавливаться, как правило, по схеме с двухступенчатым испарением с паропроизводительностью второй ступени испарения 20 % от общей паропроизводительности котла.

1.2. Котлы-утилизаторы и энерготехнологические котлы с принудительной циркуляцией рекомендуется изготовлять преимущественно без ступенчатого испарения.

1.3. Котлы со ступенчатым испарением должны быть оборудованы специальными линиями для поддержания солевой кратности между ступенями испарения в пределах от двух до шести.

1.4. На котлах с принудительной циркуляцией, имеющих дроссельные шайбы на входе в испарительные трубы, в контуре котла должен быть установлен шламоотделитель с фильтрующим элементом, изготовленным из коррозионностойкой стали с отверстиями диаметром вдвое меньше, чем диаметр дроссельных шайб.

1.5. Котел должен иметь один солевой отсек. Если это конструктивно трудно осуществить, то должны быть предусмотрены специальные линии, обеспечивающие выравнивание концентрации солей в котловой воде солевых отсеков при возможных тепловых перекосах, возникающих в результате различной поверхностной плотности теплового потока поверхностей нагрева.

При продувке лишь одного солевого отсека концентрация солей в котловой воде второго отсека должна быть не более 20 %.

1.6. Каждый котел независимо от его паропроизводительности должен иметь в барабане или выносных циклонах устройство для непрерывного отвода котловой воды из котла в расширитель непрерывной продувки с целью поддержания нормативного солесодержания котловой воды.

Непосредственная продувка должна осуществляться из мест, в которых исключается подсос пара и попадание питательной воды в линию продувки. Для выносных циклонов должны выполняться требования ОСТ 108.838.10-80.

1.7. Циркуляционные испарительные контуры котла должны быть полностью дренируемыми.

1.8. Все нижние коллекторы испарительных поверхностей котла должны иметь штуцеры для периодической продувки и спуска воды из котла. Число нижних точек, из которых производится периодическая продувка котла, должно быть минимальным. Разрешается объединение нескольких гидравлически идентичных точек в одну линию.

На каждой линии периодической продувки должно быть установлено последовательно два вентиля. Диаметр запорных органов должен быть выбран с учетом невозможности опрокидывания циркуляции в соответствующем контуре.

В котлах с давлением до 0,8 МПа допускается установка одного вентиля.

1.9. Для того чтобы в элементах паровых котлов и, в частности, в их барабанах не могли возникать явления щелочной хрупкости металла и трещины усталостно-коррозионного характера необходимо:

осуществлять вводы в барабан и коллекторы потоков среды с более низкой или более высокой температурой только через штуцеры с термозащитными рубашками; при конструировании внутри барабанных сепарационных устройств не допускать возможности попадания питательной воды с температурой ниже точки насыщения непосредственно на стенку барабана котла;

в котлах без развитых конвективных пучков не допускать размещения опускных труб экранных контуров котла в зонах обогрева топочными газами;

не допускать применения барабанов, непосредственно обогреваемых топочными газами с температурой более 600 °С без термозащиты, а также непосредственной обдувки таких барабанов холодным воздухом.

1.10. Наблюдение за изменением температуры металла стенок труб должно производиться при помощи калориметрических вставок с термопарами. Вариант конструкции вставки (без термопар) приведен на черт. 1. В каждой новой конструкции котлов определяется число и место установки калориметрических вставок.

а, б, в - обогреваемая сторона трубы; а, в, г - тыльная сторона трубы.

2.    ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОЕКТИРУЮЩИМ ОРГАНИЗАЦИЯМ, ИСПОЛЬЗУЮЩИМ КОТЛЫ-УТИЛИЗАТОРЫ ДАВЛЕНИЕМ ДО 4,0 МПа ПО ВОДНО-ХИМИЧЕСКОМУ РЕЖИМУ, ХИМИЧЕСКОМУ КОНТРОЛЮ И ИЗМЕРЕНИЯМ

2.1. Для каждого проектируемого объекта с котлами-утилизаторами заказчик проекта водоподготовки должен составлять для представления разработчику проекта техническое задание на разработку водно-химической части.

2.2. В разделе проекта "Водно-химическая часть" или в других частях общего проекта по исходным данным, полученным от заказчика проекта, должны быть отражены:

пароводяной баланс предприятия в целом и степень участия в нем проектируемой установки;

оценка дебетов и качества воды источников водоснабжения;

выбор оптимального водоисточника (должен производиться в тех случаях, когда в процессе проектирования энергоустановки появляется возможность получить воду из различных источников);

выбор схемы и оборудования для докотловой водоподготовки или внутрикотловой обработки воды с применением безреагентных и реагентных способов;

мероприятия по освобождению питательной воды и ее составляющих от агрессивных газов;

коррекционная обработка питательной и котловой воды;

предпусковая и эксплуатационная реагентная промывка внутренних поверхностей;

комплекс мероприятий по противокоррозионной защите внутренних поверхностей оборудования водоподготовки и питательного тракта;

организация консервации оборудования в период его простоев;

организация реагентного хозяйства для водоподготовки;

организация ремонта водоподготовительного оборудования;

организация химической лаборатории, приборного и ручного аналитического контроля;

организация очистки сточных вод.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.3. При выборе метода обработки воды предпочтение следует отдавать методам, которые обеспечивают необходимое качество обрабатываемой воды, исключают применение сильно агрессивных и токсичных реагентов и повышают требования к технике безопасности при эксплуатации установок, а также методам, обеспечивающим минимальное количество сточных вод и требующим меньших капитальных затрат и эксплуатационных расходов на очистку.

2.4. Для всех предприятий с котлами-утилизаторами в проекте должны предусматриваться технические решения, обеспечивающие предотвращение коррозии внутренних поверхностей нагрева в период останова котла. При этом должны быть учтены следующие режимы:

консервация на срок менее трех суток без вскрытия барабана с использованием пара от сепаратора непрерывной продувки или пара от других котлов (горячий резерв);

консервация на срок более трех суток без вскрытия барабана за счет подключения котла к конденсатопроводу с обескислороженным конденсатом при давлении 0,3-0,5 МПа или специальному низконапорному трубопроводу питательной воды от деаэраторов повышенного давления или подключение и первой ступени питательных насосов через специально врезанный штуцер;

консервация на любой срок со вскрытием барабана и заполнением пароперегревателя конденсатом, содержащим аммиак с концентрацией равной 500 мг/кг.

Для проведения подобных операций на предприятиях с котлами-утилизаторами с общей производительностью более 20 т/ч должна быть проложена специальная консервационная линия (диаметром 50-100 мм) с разводкой от нее к выходным коллекторам пароперегревателей всех котлов. Должна быть предусмотрена возможность подачи через данную линию в случае необходимости консервационного пара или конденсата.

Для подачи в консервационную линию аммиачной воды необходимо предусматривать установку специального дозировочного насоса типа НД. Где отсутствуют трубопроводы с обескислороженным (турбинным) конденсатом необходимых параметров, консервация должна производиться питательной водой (от первой ступени питательных насосов) путем врезки специального штуцера в корпус насоса.

При наличии в цехе предприятия деаэратора, расположенного выше котла, возможна консервация за счет воды, поступающей самотеком из деаэратора.

Допускается возможность одновременного использования консервационной линии для общей и индивидуальной промывки змеевиков пароперегревателей котлов.

Для содорегенерационных котлов в процессе проектирования следует предусматривать возможность гидразинно-аммиачной консервации в объеме, соответствующем рекомендации головной ведомственной энергетической организации.

При соответствующем технико-экономическом обосновании допустимы другие известные методы консервации котлов. Инструкция по консервации и обоснование должны быть согласованы с головной ведомственной энергетической организацией.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.   РЕКОМЕНДАЦИИ ОРГАНИЗАЦИЯМ, ПРОЕКТИРУЮЩИМ КОТЕЛЬНЫЙ С КОТЛАМИ-УТИЛИЗАТОРАМИ ДАВЛЕНИЕМ ДО 4,0 МПа. ПО КОРРЕКЦИОННОЙ ОБРАБОТКЕ КОТЛОВОЙ И ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ

3.1. Коррекционная обработка котловой и питательной воды, наряду с обработкой добавочной воды, должна обеспечить режим, предупреждающий образование отложений и коррозию на всех участках питательного и внутрикотлового тракта.

3.2. Для предприятий с котлами-утилизаторами и энерготехнологическими котлами должна предусматриваться коррекционная обработка питательной и котловой воды в соответствие с данными табл. 1 и 2.

Таблица 1.

3.3. В процессе проектирования или наладки по заключению ведомственной головной специализированной наладочной организации могут предусматриваться и другие способы коррекционной обработки воды. В частности, для содорегенерационных котлов должны учитываться требования ведомственных нормативных материалов по вводу гидразина и трилона Б.

3.4. Для котлов с давлением 2,4 МПа и более должно предусматриваться индивидуальное или централизованное фосфатирование с дозированием раствора тринатрийфосфата в барабан котла или в добавочную воду с целью поддержания в котловой воде первой ступени испарения концентрации фосфатов в пределах от 5 до 10 мг/кг РО₄^3- с рН не менее 9,5, в солевом отсеке - не более 50 мг/кг РО₄^3- (см. табл. 1 и табл. 2).

Централизованное фосфатирование не должно предусматриваться для объектов, в которых не может быть обеспечена жесткость питательной воды менее 5 мкг-экв/кг (сухой остаток исходной воды более 500 мг/кг).

Централизованное фосфатирование не рекомендуется использовать также для содорегенерационных котлов и охладителей конверторных газов.

Для котлов, питающихся чистым конденсатом, допускается нижний предел рН котловой воды равный для чистого отсека котлов со ступенчатым испарением 9,3 и 9,5 для котлов без ступенчатого испарения.

3.5. Для котлов с давлением 2,4 МПа и более и местными поверхностными плотностями теплового потока более 3,5 ^. 10⁵ Вт/м² при питании химически очищенной водой предусматривается индивидуальное (для каждого котла) гексаметафосфотирование котловой воды вместо тринатрийфосфатирования (см. табл. 1 и 2).

3.6. С целью снижения коррозионной агрессивности котловой воды при относительной щелочности, превышающей допустимые пределы в случаях, предусмотренных п.1.7, следует применять нитратирование котловой воды (см. табл. 1 и 2) с поддержанием процентного отношения

где:   NaNO₃ - содержание нитрата натрия в котловой воде, мг/кг;

Щ_к.в. - щелочность котловой воды, мг-экв/кг.

В случае соответствующего технико-экономического обоснования допустимы другие известные методы снижения щелочности питательной и котловой воды.

3.7. С целью предупреждения образования кремнекислых отложений в котлах с местными плотностями теплового потока более 3,5 ^. 10⁵ Вт/м² должна быть обеспечена величина эквивалентного отношения

в химическом соединении Na₂SiO₃, где NaOH, SiO₂ - общие расчетные эквивалентные концентрации этих веществ в котловой воде.

3.8. Сульфитирование раствором сульфита натрия, подаваемым в питательную линию после деаэратора, предусматривается только для котлов с давлением 2,4 МПа и более при наличии нитритов в исходной воде и их расчетной концентрации в питательной воде более 20 мкг/кг (см. табл. 1 и табл. 2).

При расчете дозы сульфита натрия необходимо учитывать также связывание остаточного растворенного кислорода после термической деаэрации. По согласованию с головной ведомственной энергетической организацией допустимо применение других эффективных восстановителей.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.9. Расчетная предварительная величина непрерывной продувки котлов (P_п^р) по сухому остатку исходной воды (S_ив) в процентах от паропроизводительности котла с учетом нормативного сухого остатка котловой воды () для принятого в проекте типа котлов, а также величины суммарного к.в. безвозвратного расхода и потерь пара и конденсата определяется по формуле

                                                 (1)

где:     П_к -  суммарный безвозвратный расход и потери пара и конденсата в процентах от паропроизводительности всех котлов;

, S_ив - сухой остаток соответственно котловой и исходной воды, мг/кг;

β - доля пара, отсепарированного в сепараторе непрерывной продувки.

После выбора метода водоподготовки для удаления взвешенных веществ и снижения жесткости, а в ряде случаев и сухого остатка, находится расчетная уточненная величина продувки в процентах (P_п^р) по сухому остатку химически обработанной воды (S_хв) и нормативному сухому остатку котловой воды ().

                                                    (2)

где:    П_к -  суммарный безвозвратный расход и потери пара и конденсата в процентах от паропроизводительности всех котлов;

β - доля пара, отсепарированного в сепараторе непрерывной продувки;

,                                                                 (3)

где:   i_кв -  удельное количество теплоты (энтальпия) котловой воды из расширителя, Дж/кг;

i_св - удельное количество теплоты (энтальпия) сепарированной воды из расширителя, Дж/кг;

i_п - удельное количество теплоты (энтальпия) пара из расширителя, Дж/кг.

3.10. Если величина продувки, определенная по формуле (2), окажется более 10 %, а для содорегенерационных котлов более 5 %, то рекомендуется вводить в схему водоподготовки фазы, обеспечивающие частичную или полную деминерализацию воды с помощью химического или термического методов. В технически обоснованных случаях разрешается увеличение величины продувки до 20 %.

3.11. В схеме использования тепла продувочной воды должны устанавливаться сепараторы для отделения пара от продувочной воды и в технически обоснованных случаях теплообменники непрерывной продувки.

3.12. На предприятиях, где используются котлы со стальными экономайзерами, должно быть установлено не менее двух деаэраторов атмосферного типа с суммарной производительностью равной производительности всех котлов.

3.13. Суммарный объем баков-деаэраторов для котлов всех типов должен быть равен расходу добавочной воды в течение 30 минут в период расчетного максимума паропроизводительности котлов.

Таблица 2.

3.14. Все деаэраторы должны быть оснащены индивидуальными охладителями выпара с трубами из коррозионностойких материалов.

Конденсат из охладителей выпара после деаэраторов атмосферного давления через гидрозатвор с разрывом струи и смотровую воронку, снабженную также гидрозатвором, направляется в баки, для сбора конденсата. При этом предусматривается резервная возможность отвода конденсата в дренаж.

3.15. Для устойчивой работы деаэраторов должны обеспечиваться следующие условия:

организация непрерывной подачи всех потоков воды в том числе дренажа и конденсата производства. При этом периодическая импульсная подача конденсата, обуславливающая мгновенное увеличение средней тепловой нагрузки деаэратора недопустима;

смешивание потоков воды с различной температурой до колонки деаэратора (при наличии подобной возможности по условиям тепловой схемы);

средневзвешенная температура* всех потоков воды, подаваемых в колонку, должна быть ниже температуры насыщения в деаэраторе - не менее, чем на 10 °С, но не более чем на 50 °С. Перегретую воду с температурой выше температуры насыщения следует направлять через обратный клапан в барботажное устройство или в паровой объем аккумуляторного бака деаэратора.

* Средневзвешенной температурой называется сумма произведения часовых расходов отдельных потоков воды, поступающих в деаэратор, на их средние температуры, деленная на сумму часовых расходов воды.

3.16. Каждый деаэратор атмосферного давления должен быть оснащен двумя раздельными гидрозатворами: предохранительным самозаливающимся с высотой замыкающей петли 4 м и переливной трубой с гидрозатвором высотой не менее 5 м или комбинированным гидрозатвором, удовлетворяющим обоим требованиям. Использование комбинированного гидрозатвора является более предпочтительным. Комбинированный гидрозатвор подключается к баку-аккумулятору в двух местах: в его верхней точке и в точке соответствующей максимальному уровню воды. Для защиты деаэраторов повышенного давления необходимо применять предохранительные клапаны и переливные устройства включающего в себя сигнализатор уровня и электромагнитных клапанов. Защита вакуумных деаэраторов должна осуществляться с помощью гидрозатворов, установленных по принятой схеме. Не допускается установка рычажных или пружинных предохранительных клапанов для деаэраторов атмосферного типа из-за их недостаточной чувствительности.

Предохранительное устройство следует подвергать поверочному расчету на максимальный расход пара и воды, поступающих в деаэратор в аварийном режиме, для конкретных схем с учетом сопротивления выходных трубопроводов. Давление в корпусе для деаэраторов атмосферного и вакуумного типов при срабатывании защитного устройства должно быть не более 0,07 МПа.

3.17. Для предотвращения углекислотой коррозии питательного и пароконденсатного тракта должны быть выполнены следующие мероприятия:

аминирование химически очищенной воды для всех котельных в том числе работающих с возвратом производственного или отопительного конденсата при его количестве более 5 т/ч;

организация рациональной вентиляции паровых полостей всех теплообменных аппаратов потребителей пара от неконденсирующихся газов;

частичная рециркуляция продувочной воды котлов из линии непрерывной продувки до сепаратора в питательный тракт котлов (через специальный борбатер в деаэраторе).

3.18. В котельных, где расчетное содержание свободной углекислоты в паре котлов более 7 мг/кг, должна быть организована вентиляция паровой полости всех без исключения теплообменных аппаратов.

3.19. Наиболее эффективной и надежной является индивидуальная вентиляция теплообменных аппаратов с непосредственным отводом неконденсирующихся газов через поверхностные охладители выпара.

3.20. Для теплообменных аппаратов, получающих греющий пар, содержащий СО₂ с концентрацией, не нейтрализуемой полностью аммиаком (более 7 мг-кг СО₂), не рекомендуется организация их работы с полной откачкой конденсата или переохлаждением конденсата за счет частичного заполнения трубы.

Из аппаратов, требующих удаление СО₂ и работающих всегда с избыточным давлением (пиковые бойлеры, паропреобразователи), неконденсирующиеся газы наиболее целесообразно направлять в деаэраторы атмосферного давления (например, между первой и второй тарелками струйной колонки).

Вентиляция теплообменных аппаратов с поверхностью нагрева более 50 м², работающих при давлении ниже атмосферного, должна осуществляться в атмосферу при помощи специальных эжекторов через индивидуальные или групповые охладители выпара с необходимой поверхностью нагрева (обычно равной 2 % общей поверхности нагрева теплообменного аппарата).

Необходимыми элементами вентиляционной системы для всех трех групп теплообменных аппаратов являются установленные на индивидуальных линиях отсоса, до охладителей выпара, регулирующие вентили и расходные бескамерные диафрагмы по ГОСТ 14321-69, 17322-69, к которым периодически подключаются индикаторы расхода любого типа.

3.21. Частичная рециркуляция котловой воды в деаэраторы должна осуществляться по продувочным линиям.

Организация рециркуляции обязательна для котельных установок, в которых рН питательной воды не может быть поднято до 8,3 другими методами.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.   РЕКОМЕНДАЦИИ ОРГАНИЗАЦИЯМ, ПРОЕКТИРУЮЩИМ КОТЕЛЬНЫЕ, ПО ХИМИЧЕСКОМУ КОНТРОЛЮ И ИЗМЕРЕНИЮ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВОДНОГО РЕЖИМА КОТЛОВ-УТИЛИЗАТОРОВ ДАВЛЕНИЕ ДО 4,0 МПа

4.1. По объему требований к организации надежного водно-химического режима котлы с давлением до 4,0 МПа делятся на три группы:

I группа - котлы с рабочим давлением до 1,8 МПа

II группа - котлы с рабочим давлением 1,8 МПа - 4,0 МПа

III группа - содорегенерационные котлы, охладители конверторного газа и высоконапорные котлы.

4.2. Объем химического контроля и измерений показателей водного режима котлов всех трех групп, работающих в условиях нормальной эксплуатации, устанавливается головной ведомственной энергетической организацией с учетом местных и отраслевых особенностей. Примерный объем аналитических определений указан в табл. 3.

В пусковой и наладочный период объем химического контроля и измерений устанавливает наладочная организация, при этом он не должен быть меньше предусмотренного настоящим стандартом.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.3. В зависимости от общей энергетической схемы предприятия и роли в ней котлов-утилизаторов, взаимного расположения энергоустановок и системы водоподготовки при котлах-утилизаторах организуется водная лаборатория одной из двух категорий:

первая категория - центральная воднохимическая лаборатория всего предприятия (такие лаборатории организуются на предприятиях, не имеющих в своем составе ТЭЦ или центральной промышленной котельной);

вторая категория - экспресс лаборатория центральной водно-химической лаборатории предприятия (подобная структура рекомендуется для предприятия, имеющего ТЭЦ или центральную промышленную котельную, в которой размещается центральная водно-химическая лаборатория).

Для водной лаборатории первой категории предусматриваются две комнаты общей площадью 50-100 м² в зависимости от количества энергоустановок, системы водоподготовки, объема химического контроля, а для второй категории - комната площадью 15-20 м².

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.4. В водной лаборатории должна быть организована приточно-вытяжная вентиляция, желательно с кондиционированием воздуха.

В лабораториях обеих категорий устанавливается водопроводная раковина, предусматриваются канализация и подвод воды из хозяйственно-питьевого водопровода.

В лабораториях обеих категорий подвод электроэнергии предусматривается со стабилизированным напряжением и расчетом сети на возможность одновременной работы всех электроприборов, перечисленных в табл. 4 и устанавливаются светильники дневного света.

4.5. Необходимый минимум оборудования и приборов для лабораторий обеих категорий приведен в табл. 4.

Допускается заказ типовых лабораторий.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.6. При организации аналитических определений должны быть использованы методы, перечисленные в табл. 5 и изложенные в справочном приложении 3* Чувствительность методов измерения и пределы округления, которые рекомендуется учитывать при расчете результата анализов приведены в табл. 5.

* Разрешается по заключению головной ведомственной организации использование методов анализа, изложенных в "Инструкции по эксплуатационному анализу воды и пара на тепловых электростанциях" утвержденной 25 декабря 1978 года главным инженером Главтехуправления Минэнерго СССР В.И. Гориным.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Таблица 3

ПРИМЕЧАНИЯ:  1. Н - один раз в неделю

2. Обозначения:  1) Анализы только среднесуточных проб. При обозначениях 2(1¹) или 3(1¹) цифра вне скобок указывает общее число отборов, а в скобках указывается число анализов из среднесуточной пробы.

2) Отбор пробы на анализ производится из напорного трубопровода общей линии возвратного конденсата или из каждого контрольного бака после его заполнения.

3) Анализ производят при отсутствии определения солесодержания.

4) Только для котлов, имеющих пароперегреватель.

5) В случае отсутствия какой-либо из фаз обработки воды (фосфатирования, нитратирования) концентрацию соответствующего корректирующего реагента в воде не измеряют.

6) Анализ выполняют эпизодически, только при наличии соединений меди в исходной воде или при необходимости - по заключению наладочной организации.

7) Анализ выполняют только для котлов с температурой греющего газа выше 1200 °С.

8) рН определяют косвенным путем по сопоставлению величины концентрации щелочности и свободной углекислоты.

9) Для охладителей конвекторных газов анализ проводят во время продувки конвертора кислородом.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.   РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВОДНО-ХИМИЧЕСКОМУ РЕЖИМУ, ХИМИЧЕСКОМУ КОНТРОЛЮ И ИЗМЕРЕНИЯМ ОРГАНИЗАЦИЯМ, ЭКСПЛУАТИРУЮЩИМ КОТЛЫ-УТИЛИЗАТОРЫ ДАВЛЕНИЕМ ДО 4,0 МПа

5.1. До ввода котла в эксплуатацию необходимо выполнить комплекс технических и организационных мероприятий по обеспечению питания котла водой, соответствующей требованиям ОСТ 108.034.02-79 и рекомендациям настоящего стандарта.

5.2. Монтаж установок по очистке добавочной воды для котлов со всем вспомогательным оборудованием, включая склады реагентов, и сдача их для наладки должны заканчиваться за два месяца до начала предпусковой химической очистки теплотехнического оборудования.

До ввода котла в эксплуатацию необходимо также наладить работу деаэраторной установки.

Вместе с вводом котла в эксплуатацию должен быть организован требуемый коррекционный обработки питательной и котловой воды согласно раздела 3 настоящего стандарта.

5.3. До ввода котла в постоянную эксплуатацию необходимо провести его теплохимические испытания, проверив возможность получения пара, удовлетворяющего требованиям ОСТ 108.034.02-79 при сухом остатке котловой воды в пределах гарантии предприятия изготовителя котла или требований настоящего стандарта (п.1.3) при величине продувки в пределах требований п.1.4.

Таблица 4.

Таблица 5.

ПРИМЕЧАНИЕ.      При необходимости определения нитритов, соединений меди, кремнекислоты или эфирорастворимых веществ (нефтепродуктов) анализ осуществляется по методическим указаниям ведомственных нормативных материалов Минэнерго СССР.

Испытания последующих однотипных котлов производятся по сокращенной программе, устанавливаемой ведомственной головной энергетической организацией.

На основании испытаний должны быть установлены эксплуатационные нормы качества котловой воды, которые следует строго выдерживать в течение всего периода эксплуатации при помощи соответствующего регулирования непрерывной продувки и коррекционной обработки воды.

На основании результатов наладочных работ, а также требований ОСТ 108.034.02-79 и настоящего стандарта должны быть составлены режимная карта и эксплуатационная инструкция по ведению водно-химического режима утилизационной установки.

5.4. На предприятии должен быть организован постоянный химический контроль за водно-химическим режимом котлов в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

Показатели водно-химического режима котлов так же, как и данные о работе водоподготовительной установки и расхода реагентов, следует фиксировать в специальной технической отчетности, разрабатываемой в зависимости от особенностей энергетической установки.

5.5. При любом выводе котла на ремонт, также как и при любом его останове, следует осуществлять консервационные мероприятия согласно требованиям п.2.4 настоящего стандарта.

5.6. У котлов ОКГ и СРК оборудованных специальными калориметрическими вставками в соответствии с п.1.10 необходимо осуществлять непрерывное наблюдение за температурным режимом труб в наиболее опасных зонах для своевременного обнаружения критического роста количества внутренних отложений.

5.7. При капитальных ремонтах должна производиться вырезка образцов наиболее теплонапряженных парогенерирующих труб (не менее двух образцов). Для котлов, находящихся в длительной эксплуатации, частота вырезок устанавливается ведомственной головной специализированной организацией.

Реагентную очистку поверхностей нагрева следует осуществлять при удельной загрязненности внутренней поверхности труб, превышающей:

для СРК и ОКГ - 300 г/м²;

для других котлов при температуре греющего пара менее 1200 °С - 800 г/м².

Указанные нормы могут быть изменены в сторону ужесточения для отдельных котлов по заключению головной ведомственной специализированной организации.

5.8. Во время капитальных ремонтов общую промывку пароперегеревателей требуется производить при качестве пара соответствующем требованиям ОСТ 108.034.02-79, а индивидуальную - при эпизодических отклонениях величин параметров, определяющих качество пара от требований ОСТ 108.034.02-79.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.

Обязательное

ТРЕБОВАНИЕ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА, ХИМИЧЕСКОМУ КОНТРОЛЮ И ИЗМЕРЕНИЙ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ-ИЗГОТОВИТЕЛЕЙ КОТЛОВ-УТИЛИЗАТОРОВ, ПРОЕКТИРУЮЩИМ ОРГАНИЗАЦИЯМ И ЭКСПЛУАТИРУЮЩИМ КОТЛЫ-УТИЛИЗАТОРЫ С ДАВЛЕНИЕМ ДО 11,0 МПа

1.   ТРЕБОВАНИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА, ХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЙ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ-ИЗГОТОВИТЕЛЕЙ КОТЛОВ-УТИЛИЗАТОРОВ ДАВЛЕНИЕМ 11,0 МПа

1.1. При разработке конструкции и изготовлений котлов-утилизаторов в технических условиях, инструкции по эксплуатации и другой технической документации на котел должны быть выполнены требования ОСТ 108.034.02-79 действующих документов Минэнергомаша по организации водно-химического режима, методам его контроля и измерений для барабанных котлов высокого давления.

2.   ТРЕБОВАНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА И ХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИЙ ПРОЕКТИРУЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЯ С КОТЛАМИ-УТИЛИЗАТОРАМИ ДАВЛЕНИЯ 11,0 МПа

2.1. При проектировании предприятий с котлами данного типа должны быть учтены требования ОСТ 108.034.02-79, действующих документов Минэнергомаша по организации водно-химического режима, методами его контроля и измерения для барабанных котлов высокого давления, а также требования соответствующих разделов технической документации на котел.

3.   ТРЕБОВАНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА И ХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ, ЭКСПЛУАТИРУЮЩИХ КОТЕЛЬНЫЕ С КОТЛАМИ УТИЛИЗАТОРАМИ ДАВЛЕНИЕМ 11,0 МПа

3.1. Водно-химический режим, его химический контроль и измерения должны быть организованы с учетом требований ОСТ 108.034.02-79, технической документации на котел и других действующих документов Минэнергомаша по водно-химическому режиму и химическому контролю для барабанных котлов высокого давления.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3.

Справочное

МЕТОДЫ АНАЛИЗА ВОДЫ ДЛЯ КОТЛОВ С ДАВЛЕНИЕМ ДО 4,0 МПа

1. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЗРАЧНОСТИ ВОДЫ

1.1. Прозрачность столба предварительно тщательно перемешанной пробы воды дает возможность приближенно оценить содержание в ней взвешенных веществ.

Наиболее простой метод определения прозрачности - установление момента исчезновения видимости опускаемого в воду кольца диаметром 20 мм, изготовленного из проволоки диаметром 2 мм, покрытой черным лаком, и укрепленного на металлической линейке со шкалой, градуированной в сантиметрах.

1.2. Проволочное кольцо опускают в стеклянный цилиндр, заполненный анализируемый водой, до тех пор, пока контуры кольца сделаются невидимыми.

Глубина прогружения кольца в сантиметрах соответствует численному значению прозрачности воды "по кольцу". В табл. 1 приведены значения этого показателя пересчитанные на прозрачность "по шрифту", указанную в ОСТ 108.034.02-79.

1.3. Зависимость между прозрачностью и концентрацией взвешенных веществ может быть установлена следующим образом. При привлечении специализированной наладочной организации производят ряд анализов исходной воды с весовым определением концентрации взвешенных веществ (по разности сухих остатков фильтрованной и нефильтрованной воды).

В каждом случае одновременно определяется прозрачность воды. Все результаты анализов параллельных проб наносят на координатные оси и по полученным точкам вычерчивают кривую.

Менее точный, но более быстрый метод - построение кривой по результатам анализа одной пробы воды в период ее максимального загрязнения взвешенными веществами. В результате последовательного разбавления дистиллатом первоначальной тщательно перемешанной пробы получают эталоны.

По данным определения прозрачности этих эталонов получают точки, по которым строится расчетная кривая. Для определения прозрачности воды, прошедшей химическую обработку (например, после осветлителя в процессе известкования), в качестве исходной воды для приготовления эталонов должна быть взята именно эта же вода в период ее низкой прозрачности.

Таблица 1.

2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЩЕЙ ЩЕЛОЧНОСТИ

2.1. Определение щелочности воды основано на титровании растворенных в воде щелочных соединений кислотой в присутствии индикаторов, меняющих свою окраску в зависимости от реакции среды. При титровании с метилоранжем или смешанным индикатором определяется общая щелочность (Щ_общ), условно характеризующая суммарное содержание в воде бикарбонатов, карбонатов, гидратов, 2/3 ортофосфатов и гуматов.

При титровании с фенолфталеином определяются полностью гидраты и половина карбонатов, 1/3 ортофосфатов и гуматы. Данные по изменению цвета индикатора в зависимости от Рн среды приведены в табл. 1.

2.2. Для выполнения аналитического определения необходимы следующие реактивы:

0,1 Н раствор серной или соляной кислоты;

0,01Н раствор серной или соляной кислоты;

1 %-ный спиртовой раствор фенолфталеина;

0,1 %-ный водный раствор метилоранжа;

смешанный индикатор (смесь равных объемов спиртовых растворов: 0,25 %-ного р-ра метилового красного и 0,17 %-ного р-ра метиленового голубого).

Таблица 1.

* Н-нормальная концентрация, выраженная в мг-экв/кг.

2.3. Для определения щелочности исходной, известкованной катионированной и питательной воды 100 мл испытуемой воды помещают в коническую колбу, прибавляют одну-две капли фенолфталеина и в случае появления розовой окраски титруют 0,1н кислотой до обесцвечивания. Отметив расход кислоты, добавляют две-три капли метилоранжа или смешанного индикатора и продолжают титрование до изменения окраски.

Если проба после добавления фенолфталеина не изменила окраски, сразу прибавляют метилоранж или смешанный индикатор и титруют 0,1н кислотой до перехода окраски. Количество миллилитров 0,1н кислоты, израсходованной на титрование по фенолфталеину, численно соответствует щелочности воды по фенолфталеину в мг-экв/кг. Количество миллилитров 0,1н кислоты, израсходованной суммарно на титрование пробы по фенолфталеину и метилоранжу или фенолфталеину и смешанному индикатору, численно соответствует общей щелочности воды в мг-экв/кг.

2.4. Для определения щелочности котловой воды 25-50 мл котловой воды помещают в коническую колбу, разбавляют до 100 мл дистиллированной водой и определяют общую щелочность титрованием 0,1н кислотой в присутствии смешанного индикатора, дающего резкий переход окраски в конце титрования.

Количество миллилитров 0,1н кислоты, израсходованной на титрование 50 мл пробы, умноженное на два, а при титровании 25 мл пробы, умноженное на четыре, составляют общую щелочность воды в мг-экв/кг*.

* Величина общей щелочности (Щ_общ) в пересчете на NaOH (Щ_общ ^. 40) используется в случае необходимости для проверки щелоче-кремниевого отношения по п.3.7 стандарта.

2.5. Для определения щелочности воды типа конденсата (при щелочности ниже 0,2 мг-экв/кг) по 100 мл испытуемой воды помещают в две одинаковые конические колбы, прибавляют по две-три капли метилоранжа или смешанного индикатора и первую титруют 0,01н кислотой из микробюретки с оттянутым носиком до первого изменения окраски по сравнению со второй колбой, служащей "свидетелем". Сравнение производят на белом фоне при сильном освещении.

Количество миллилитров 0,01н кислоты, израсходованной на титрование пробы, деленное на 10, численно равно щелочности воды в мг-экв/кг.

3. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЩЕЙ ЖЕСТКОСТИ

3.1. Трилон Б - кислая двузамещенная натриевая соль этилен-диаминотетрауксусной кислоты - при рН 9 связывает во внутрикомплексные соединения катионы кальция и магния.

Некоторые красители (кислотный хром темно-синий, эриохром черный - ЭТ-00) дают с катионами солей жесткости непрочные окрашенные соединения красного цвета. При добавлении в воду с подобными окрашенными соединениями раствора трилона Б в эквивалентной точке происходит их полное разрушение с изменением окраски раствора в синий цвет. В присутствии ионов фенола или меди (неотчетливый переход окраски) определение жесткости производят с прибавлением раствора сульфида натрия, связывающего эти катионы в нерастворимые сульфидные соединения.

Влияние ионов марганца, приводящего к быстрому обесцвечиванию окрасок, устраняют прибавлением к пробе раствора солянокислого гидроксиломина.

3.2. Необходимые реактивы:

трилон Б - 0,05н раствор;

трилон Б - 0,005н раствор;

аммиачный буферный р-р; 20 г хлористого аммония (х.ч.) растворяют в дистиллате, добавляют 100 мл концентрированного р-ра аммиака (х.ч. уд. вес 0,91) и разбавляют до 1 л дистиллатом;

боратный буферный р-р; 40 г десятиводной буры (х.ч.) растворяют в 800 мл дистиллата и отдельно растворяют 10 г едкого натра (х.ч.) в 100 мл дистиллата; смешивая после охлаждения оба раствора, дополняют объем до 1 л дистиллатом;

кислотный хром темно-синий, 0,5 г индикатора растворяют в 10 мл аммиачного буферного раствора и разбавляют до 100 мл этиловым спиртом;

эриохром черный ЭТ-00; 0,5 г индикатора растворяют в 10 мл аммиачного буферного раствора и разбавляют до 100 мл этиловым спиртом;

сернистый натрий - 10 %-ный раствор (хранить в полиэтиленовой посуде не более двух недель);

солянокислый гидроксиламин - 2 %-ный р-р; исходная вода, разбавленная до жесткости 100 мкг-экв/кг;

смесь буферного раствора с индикатором в обычном соотношении с прибавлением исходной воды с жесткостью 100 мкг-экв/кг в количестве, эквивалентном заданному эталону жесткости;

катионированный дистиллат, не содержащий солей жесткости.

3.3. Для определения жесткости природной, известкованной коагулированной воды 100 мл пробы помещают в коническую колбу, прибавляют 5 мл аммиачного буферного раствора, семь капель индикатора кислотного хрома темно-синего и медленно титруют при постоянном перемешивании 0,05н раствором трилона Б до отчетливого изменения окраски в синий цвет.

Количество миллилитров 0,05н трилона Б, пошедшего на титрование пробы, деленное на два, определяет общую жесткость воды в мг-экв/кг.

При нечетком переходе окраски или ее обесцвечивании определение повторяется с предварительным прибавлением 0,5 мл раствора сернистого натрия, для устранения мешающего действия ионов меди и цинка, или прибавлением трех капель раствора солянокислого гидроксиламина, для устранения мешающего действия соединений марганца.

3.4. Для вод с жесткостью ниже 100 мкг-экв/кг 100 мл пробы помещают в коническую колбу, прибавляют 5 мл аммиачного буферного раствора, семь капель индикатора кислотного хрома темно-синего и медленно титруют при постоянном перемешивании 0,005н раствором трилона Б из микробюреток с размером капли не более 0,05 мл до изменения окраски.

Количество миллилитров 0,005н трилона Б, пошедшего на титрование пробы, умноженное на 50, определяет общую жесткость воды в микрограмм-эквивалентах на килограмм.

3.5. Для вод с жесткостью менее 10 мкг-экв/кг (калориметрический вариант) приготавливают два ряда эталонов воды с жесткостью 0; 1; 5 и 10 мкг-экв/кг путем разбавления 0; 1; 5 и 10 мл эталонной жесткой воды до 100 мл дистиллятом в два ряда конических колб.

В первый ряд эталонов прибавляют по 5 мл аммиачного буферного раствора и по семь капель кислотного хрома темно-синего.

Во второй ряд эталонов прибавляют по 1 мл боратного буферного раствора и по семь капель эриохрома черного ЭТ-00.

В результате сравнения гаммы окрасок в обоих рядах эталонов выбирают буфер и индикатор, которые для данной исходной воды дают наиболее постоянный и растянутый переход окраски от синего к розовому цвету. Это является индивидуальной особенностью данной воды и обусловлено спецификой ее "солевого букета".

Из выбранной пары (красителя и буфера) готовят рабочий ряд эталонных растворов с жесткостями: 0; 1; 3; 5; 7; 10; 15 и 20 мкг-экв/кг путем разбавления 0; 1; 3; 5; 7; 10; 15 и 20 мл эталонной жесткой воды до 100 мл дистиллатом.

Одновременно этот буфер и краситель в тех же количествах прибавляют к 100 мл испытуемой воды и сравнивают с окраской шкалы эталонов, которую каждый раз готовят вновь.

Окраска проб, совпадающая с эталоном, непосредственно определяет жесткость в микрограмм-эквивалентах на килограмм.

3.6. Сравнение окраски испытуемой воды с окраской эталонов позволяет определить фактическое значение жесткости с чувствительностью 0,5-2 мкг-экв/кг.

В случае необходимости определение ведется с вводом в испытуемую воду растворов сернистого натрия или солянокислого гидроксиламина для связывания катионов, мешающих определению.

При анализе малых жесткостей большую ошибку может дать загрязнение солями жесткости буферных растворов: аммиачного или боратного. Отсутствие подобного загрязнения или размер необходимой поправки устанавливают сравнением со шкалой эталонов интенсивности окраски испытуемой воды с красителем при однократном или двухкратном количестве аммиачного буферного или боратного против прописи.

При наличии лабораторных катионитовых фильтров можно ликвидировать загрязнение буферных растворов, пропуская их через эти фильтры, заряженные одноименным ионом.

3.7. Для качественного сравнения фактической жесткости с данным эталоном к 100 мл пробы добавляют смесь буферного раствора с индикатором. Если появляется красная окраска, то жесткость воды выше эталона, если синяя, то жесткость воды достигла заданного предела.

4. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ХЛОРИДОВ

4.1. После связывания хлор-ионов азотнокислым серебром образуется хлористое серебро (белый осадок), при этом первые избыточные капли реактива в присутствии хромово-кислого калия в нейтральной (по фенолфталеину) среде приводят к появлению бурой окраски хромовокислого серебра.

4.2. Для аналитического определения содержания хлоридов необходимы следующие реактивы:

0,0282 н раствор азотнокислого серебра (хранить в коричневой склянке);

0,1н раствор серной кислоты,

10 %-ный раствор калия хромовокислого;

10 %-ный спиртовой раствор фенолфталеина.

4.3. В процессе аналитического определения следует соблюдать следующую последовательность операций.

Отбирают пробу воды в зависимости от предполагаемого содержания хлоридов в объеме, указанном в табл. 3.

Таблица 3.

Рекомендуемый объем пробы для анализа

Пробу помещают в коническую колбу, прибавляют две капли фенолфталеина и нейтрализуют серной кислотой до исчезновения розовой окраски. Затем добавляют 1 мл раствора хромовокислого калия и титруют из бюретки азотнокислым серебром до появления устойчивой бурой окраски. При объеме пробы 100 мл количество миллилитров азотнокислого серебра* после вычитания поправки на окраску, принимаемой равной 0,2 мл, и умножения на 10 соответствует содержанию хлоридов в миллиграммах на килограмм. При ином объеме пробы результат расчета умножают на корректирующий коэффициент К, приведенный в табл. 3.

* 1 мл раствора азотнокислого серебра оттитровывает 1 мг хлор-иона

4.4. При большом числе определений в лаборатории должен быть сосуд для сбора оттитрованных проб и регенерации серебра.

4.5. Допускается применение микрометрического метода определения хлоридов при условии соблюдения правил техники безопасности при работе с ртутными соединениями, а также дифенил-карбозидного метода.

5. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУХОГО ОСТАТКА (СОЛЕСОДЕРЖАНИЯ)

5.1. Сухой остаток (солесодержание) питательной и котловой воды определяют весовым методом путем выпаривания определенного объема профильтрованной пробы воды во взвешенной фарфоровой чашке и высушиванием остатка при температуре 120 °С до постоянной массы.

Для установок с прямоточной схемой водоподготовки натрий-катионитным методом двухступенчатого умягчения прямое определение солесодержания питательной и котловой воды может быть заменено косвенным определением его по общей щелочности воды. Зависимость солесодержания котловой воды от щелочности S = f(Щ) может быть установлена как расчетным путем по анализу исходной воды, так и путем ряда весовых анализов и определения общей щелочности котловой воды.

Для исходных вод с содержанием хлоридов более 5 мг/кг определение сухого остатка котловой воды может достаточно точно производиться косвенно по концентрации хлор-иона. Зависимость солесодержания от концентрации хлор-иона S = f(Cl^-) устанавливается экспериментально на основании анализов котловой воды с параллельным определением сухого остатка и концентрации хлоридов.

Весовой метод определения солесодержания ввиду его значительной длительности следует применять как контрольный для градуировки солемеров, принцип действия которых основан на измерении удельной электрической проводимости раствора.

5.2. По удельной электрической проводимости раствора можно приближенно определить концентрацию ионодисперсных загрязнителей. Эквивалентные электропроводности большинства ионов имеют достаточно близкое значение. Исключением являются ионы H⁺ и OH^-. Поэтому сильнощелочные воды перед электрометрическим определением должны быть нейтрализованы до значения рН = 6-8.

Для электрометрического определения могут использоваться различные кондуктометрические солемеры, выпускаемые промышленностью, например: лабораторный кондуктометр ЛК-563 с диапазоном измерений от 0 до 1000 мкСм/см (0-5000 мг/кг), разработанный НПО "Аналитприбор" (г. Тбилиси), переносный кондуктометр ПК-67 с диапазоном измерений от 0 до 10 и от 5 до 500 мкСм/см (от 0 до 5 и от 2,5 до 250 мг/кг), разработанный Центральной лабораторией и экспериментальными мастерскими (ЦЛЭМ) Тулэнерго, а также солемеры Ленинаканского опытного завода аналитических приборов.

Наиболее дешевым, доступным и универсальным является лабораторный солемер конструкции Центрэнергочермета с использованием в качестве измерительного прибора переносного мегомметра типа М-1101М, М-110 2/1, МС-05 или мегомметра с питанием от электросети, например типа М503М. Возможный вариант исполнения первичного преобразователя (датчика) солемера представлен на чертеже.

Он состоит из панели, выполненной из органического стекла, эбонита или дерева, на которой укреплены: стеклянная трубка датчика, воронка для ввода пробы, две головки из органического стекла, термометр, стеклянные трубки для подвода и отвода пробы, шкала подвижного электрода. Элементы датчика соединяются резиновой трубкой и резиновыми пробками. Электроды солемера изготовлены из нихромовой проволоки диаметром 0,5-1,0 мм. Электроды вставлены в оба конца стеклянной трубки датчика и при помощи небольших (~ 1 м) обрезков провода в резиновой или хлорвиниловой изоляции присоединяются к клеммам мегомметра. Концы электродов загибают в виде спирали, плоскость которой перпендикулярна оси датчика.

Для датчика солемера питательной воды и пара может быть использована химическая пипетка емкостью 25 мл с внутренним диаметром примерно 12 мм.

Расстояние между электродами солемера зависит от температуры, при которой производят измерения и должно соответствовать величинам, представленным в табл. 4.

1 - панель 100 х 350 мм; 2 - пробка резиновая; 3,14 г головки из оргстекла верхняя и нижняя; 4 - болт М5; 5 - шкала длины подвижного электрода; 6 - трубки резиновые; 7 - колено; 8 - термометр ртутный; 9, 15 - подвижный и неподвижный электроды из нихромовой проволоки d = 0,5-1,0 мм; 10 - воронка; 11 - скоба; 12 - стеклянная трубка датчика; 13 - подводящая стеклянная трубка; 16 - зажим пружинный; 17 - вход пробы; 18 - выход пробы

Черт.

Таблица 4.

Солемер с мегомметром предварительно градуируют, то есть определяют, какому солесодержанию в мг/кг соответствует показание по шкале мегомметра в мегаомах.

Для котловой воды следует использовать стеклянную трубку с меньшим диаметром, равным 4 мм. Общая длина трубки - 200-250 мм.

Солемер для определения солесодержания конденсата пара градуируют расчетным путем, а для определения солесодержания питательной и котловой воды - по стандартным растворам воды данного состава, сухой остаток которой определен весовым методом.

Периодически (не реже одного раза в месяц) градуировку солемера проверяют по сухим остаткам, определенным весовым методом.

5.3. Градуировку солемера для конденсата пара производят расчетным путем. Солесодержание пробы в расчете на NaCl вычисляют по формуле:

,

где      S_NaCl - солесодержание в расчете на NaCl, мг/кг;

L - расстояние между электродами, см;

R - сопротивление, измеренное мегоомметром, МОм;

f - площадь токопроводящего сечения подвижного преобразователя (датчика) солемера;

χ_NaCl - удельная электрическая проводимость раствора, содержащего 1 мг/кг NaCl, при определенной температуре.

Значение χ_NaCl при различных температурах приведены в табл. 5.

Таблица 5

Для датчика с расстоянием между электродами L = 10 см (соответствующим согласно табл. 4 температуре 25 °C), диаметром токопроводящего сечения d = 12 мм и площадью f = 1,13 см² расчетная формула может быть упрощена:

;

Числитель формулы в зависимости от температуры имеет значения, приведенные в табл. 6.

Таблица 6

По результатам расчетов строят градуировочные кривые для различных температур.

Солесодержание откладывают по оси ординат, а сопротивление в мегаомах - по оси абсцисс.

Вместо градуировочных кривых можно пользоваться универсальной таблицей* (табл. 7). При пользовании табл. 7 следует учитывать возможность переноса запятой с учетом обратной пропорциональности между S и R, а также необходимость выполнения указанного в примечании к этой таблице требования по выдерживанию расстояния между электродами в датчике.

* Используется таблица, разработанная Укрэнергочерметом

5.4. Градуировку солемера для котловой воды производят по стандартным растворам, приготовленным из котловой воды с максимальным солесодержанием.

Котловую воду отбирают из котла, когда солесодержание ее наиболее высокое (по хлоридам или щелочности). Объем исходной воды должен быть от 5 до 8 л. Для увеличения солесодержания котловой воды при необходимости ее дополнительно упаривают в лаборатории.

В исходной пробе котловой воды определяют сухой остаток, щелочность по фенолфталеину и метилоранжу.

Из исходной котловой воды с известным сухим остатком готовят контрольные растворы путем соответствующего разбавления ее чистым конденсатом. Контрольные растворы готовят с сухим остатком 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000 мг/кг в зависимости от желаемого диапазона измерений. Пробы котловой воды перед заливкой их в датчик должны быть нейтрализованы по фенолфталеину 0,5 %-ным раствором соляной кислоты.

По результатам градуировки строят график, где по оси ординат откладывают солесодержание, а по оси абсцисс - показания мегомметра.

Таблица 7

Таблица солесодержания конденсата пара к солемеру с мегомметром типа М-1101 с дегазацией проб путем упаривания

Примечание.   Расстояние между электродами в датчике, см должно быть установлено по соотношению L = 10f, где f - площадь токопроводящего сечения датчика, см². Кратность упаривания пробы конденсата пара должна быть в пределах от 3 до 5, оптимально - 4 и должна учитываться при определении фактического солесодержания пробы.

Сопротивление датчика следует определять при одной и той же температуре контрольных растворов t = 25 °C.

Допускается использовать ручную компенсацию температуры путем изменения расстояния L между электродами в соответствии с рекомендациями табл. 4.

5.5. Градуировку солемера для питательной воды производят по стандартным растворам, приготовленным из исходной химически очищенной воды с известным солесодержанием, определенным весовым методом.

Стандартные растворы готовят с солесодержанием 30, 50, 70, 100, 150, 200, 250, 300 мг/кг в зависимости от необходимого диапазона измерения солесодержания.

Условия градуировки такие же, что и при градуировке солемеров для котловой воды.

6. УКАЗАНИЯ ПО РАБОТЕ С ЛАБОРАТОРНЫМИ СОЛЕМЕРАМИ.

6.1. Датчик устанавливают на расстоянии не более одного метра от мегомметра.

6.2. Присоединение датчика осуществляют проводами в резиновой или хлорвиниловой изоляции.

6.3. Перед определением солесодержания котловой воды ее предварительно нейтрализуют 0,5 %-ным раствором соляной кислоты по фенолфталеину.

6.4. Проверяют исправность прибора:

вращают рукоятку мегомметра при разомкнутых клеммах, стрелка мегомметра должна устанавливаться на "∞";

замыкают клеммы накоротко куском медной проволоки, стрелка при вращении рукоятки устанавливается на "0" шкалы;

присоединяют мегомметр к датчику, не заполненному водой, и проверяют схему на отсутствие заземления; стрелка при вращении рукоятки должна устанавливаться на "∞".

6.5. Ход определения

6.5.1. Датчик предварительно промывают конденсатом и испытуемой водой. Затем наполняют датчик анализируемой водой, измеряют температуру воды, подключают датчик к мегомметру и вращают его ручку со скоростью не менее 1,5-2 об/сек в течение 2-3 сек. Записывают показания по шкале мегомметра, затем по градуировочному графику определяют солесодержание пробы в мг/кг.

6.5.2. Солесодержание конденсата пара определяют после предварительной дегазации пробы. Для этого пробу конденсата упаривают в четыре раза в плоскодонной колбе из химически стойкого стекла. Колба должна быть предварительно обработана кислотой и проверена на выщелачивание. После окончания упаривания колбу охлаждают до 25-35 °С, предварительно закрыв ее пробкой или фильтровальной бумагой для предохранения от попадания в пробу пыли и газов из воздуха.

Разделив солесодержание упаренной пробы на кратность упаривания, находят условное солесодержание воды.

6.5.3. На точность определения оказывает влияние температура. С повышением температуры на один градус электропроводность раствора возрастает примерно на 2 %. Измерение производят при постоянной температуре, соответствующей температуре градуировки прибора (обычно 25-35 °С). При необходимости пробу следует предварительно охладить до указанной температуры.

При использовании датчиков с температурной компенсацией, пробы не охлаждают.

7. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДА

7.1. Восстановленная форма лейкосоединения индигокармина золотисто-желтого цвета при окислении за счет растворенного в воде кислорода меняет свою окраску до темно-синей. Определение основано на связывании растворенного в воде кислорода восстановленной формой индигокармина /лейкосоединение/ с последующим калориметрированием окраски образующегося раствора индигокармина с окраской серии стандартных растворов.

7.2. Необходимые реактивы и аппаратура:

0,1 - 0,2н раствор индигокармина с кислотностью по фенолфталеину и с титром по кислороду равным 0,02 мг/кг кислорода;

0,2н аммиачный раствор индигокармина;

амальгамированный цинк в редукторе /бюретка на 25 мл с оттянутым концом в виде капилляра/. Гранулированный цинк промывают 5 %-ным раствором азотной кислоты, затем 10 %-ным раствором азотнокислой ртути /окисной или закисной/ до образования на гранулах слоя блестящей амальгамы, переносят в редуктор, промывают в нем водой и заполняют аммиачным раствором индигокармина;

0,37 г/кг раствора пикриновой кислоты;

шкала имитаторов, которая готовится смешиванием кислого раствора индигокармина с пикриновой кислотой в объемах, указанных в табл. 8.

Таблица 8

Растворы отмеривают в мерную колбу емкостью 250 мл, которую затем заполняют до отметки дистиллатом. Для сохранения устойчивой окраски в течение недели шкала эталонов должна быть помещена в склянки из прозрачного стекла емкостью приблизительно 225 мл. Такая же склянка, используемая для отбора пробы, должна иметь уплотняющую резиновую прокладку, гарантирующую герметичность. Склянку ставят в специальное ведро из полиэтилена диаметром 120 мм и высотой 200 мм, чтобы иметь возможность вводить в нее реактивы под слоем воды.

7.3. В процессе аналитического определения следует соблюдать следующую последовательность операций. Пробу из пробоотборной точки, охлажденную до температуры не выше 40 °С, через резиновый шланг со стеклянным наконечником внутренним диаметром 3 мм направляют в склянку, помещенную в ведерко. Выжидают, пока вода заполнит склянку и ведерко на 4-5 см выше горлышка склянки. Вынув из склянки наконечник, вводят из редуктора в нее 1,5 мл аммиачного раствора индигокармина. Закрывают под водой склянку колпачком с уплотняющей прокладкой и перемешивают содержимое. Окраску пробы сравнивают с окраской растворов шкалы имитаторов. Концентрация кислорода в пробе в мкг/кг соответствует величине, указанной на склянке с имитатором, с окраской которой совпадает окраска пробы.

7.4. Для выполнения данного анализа целесообразно использовать лабораторный полуавтоматический кислородомер типа ОКВ или другой прибор подобного типа.

7.5. В обоснованных случаях допускается применение других методов (метод с метиленовым голубым и др.).

8. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ФОСФАТОВ В КОТЛОВОЙ ВОДЕ

8.1. Определение основано на титровании пробы, не содержащей фосфатов, раствором однозамещенного фосфата калия в присутствии молибдата аммония и хлористого олова, при кислотности среды 0,5-1,0н до совпадения цвета, образующегося в ней синего комплекса, с цветом комплекса испытуемой пробы.

8.2. Необходимые реактивы:

раствор молибдата аммония в серной кислоте: 100 мл 10 %-ного раствора молибдата аммония смешивают с 300 мл 50 %-ной (по объему) серной кислоты;

хлористое олово - 1 %-ный раствор;

хлористый натрий - 30 %-ный раствор;

катионированная вода, упаренная примерно до солесодержания котловой воды;

стандартного раствора однозамещенного фосфата калия, содержащего 100 мг/кг РО₄^3-.

8.3. В коническую колбу (а) емкостью 250 мл помещают 1-5 мл испытуемой воды, 1 мл раствора хлористого натрия и 100 мл дистиллата. В другую коническую колбу (б) помещают 1-5 мл катионированной воды, 1 мл раствора хлористого натрия в 100 мл дистиллата.

Обе колбы подогревают до 50 °С, прибавляют в каждую колбу по 5 мл раствора молибдата аммония и по 1 мл раствора хлористого олова. Через 1 мин. пробу (б) начинают медленно, по каплям, титровать стандартным раствором до достижения одинаковой окраски образующегося синего комплекса с окраской комплекса в испытуемой пробе (а).

8.4. Количество миллилитров стандартного раствора, израсходованного на титрование, умноженное на 100 и деленное на объем испытуемой воды, соответствует концентрации РО₄^3- в мг/кг.

9. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ НИТРАТОВ В КОТЛОВОЙ ВОДЕ

9.1. При пропускании через лабораторный Н-катионитный фильтр котловой воды фильтрат имеет кислотность К₁, соответствующую в эквивалентах суммарному содержанию сульфатов, хлоридов и нитратов. Зная аналогичную кислотность К₂ для химически обработанной воды, в которую ввод нитратов не производится, и установив фактическую степень упаривания воды в котле по щелочности, определяют концентрацию нитратов по разности.

9.2. Необходимые реактивы и аппаратура:

лабораторный Н-катионитный фильтр, изготовленный из бюретки с объемом катионита 25 мл, отрегенерированный 5 %-ной соляной кислотой и отмытый от избытка кислоты по смешанному индикатору до кислотности не выше 0,1 мг-экв/кг;

едкий натр - 0,1н раствор;

смешанный индикатор;

дистиллат или конденсат.

9.3. Определяют щелочность котловой воды Щ_к.в. и щелочность химически очищенной воды Щ_х.о.в. в средней пробе по смешанному индикатору.

Рассчитывают кратность упаривания воды  (кратность упаривания может быть определена и по хлоридам). Испытуемую котловую воду разбавляют в "а" раз дистиллатом с нейтральной реакцией по смешанному индикатору.

Пропускают через Н-катионитный фильтр 200 мл разбавленной котловой воды, спуская в дренаж 50 мл первые, отбирают 100 мл фильтрата и определяют кислотность по смешанному индикатору титрованием 0,1н раствором едкого натра из микробюретки с каплей не более 0,05 мл.

Аналогично определяют кислотность К₂ химически обработанной неразбавленной воды, причем кислотность, соответствующую содержанию сульфатов и хлоридов.

9.4. Содержание нитратов в котловой воде, выраженное в мг/кг определяют по формуле:

NO₃^- = (К₁ - К₂) ^. а ^. 62,

где:   К₁ и К₂ -  количество миллилитров 0,1н раствора едкого натра, пошедшего на титрование проб;

а - кратность упаривания котловой воды;

62 - эквивалентная масса NO₃^-.

10. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СВОБОДНОЙ УГЛЕКИСЛОТЫ

10.1. Свободная углекислота химически связывается деци-нормальным раствором едкого натра до бикарбоната натрия: конец реакции фиксируется по индикатору фенолфталеину.

10.2. Для выполнения аналитического определения необходимы следующие реактивы:

0,1н раствор едкого натра;

1 %-ный спиртовой раствор фенолфталеина.

10.3. В процессе аналитического определения следует соблюдать следующую последовательность операций.

Коническую колбу на 500 мл с нанесенной отметкой на уровне 500 мл через резиновый шланг со стеклянным наконечником из пробоотборной точки полностью заполняют водой с температурой не выше 40 °С.

Колбу тут же закрывают резиновой кососрезанной пробкой и переносят в лабораторию. Здесь лишнюю воду (сверх отметки 500 мл) осторожно и быстро сливают и после прибавления 1 мл фенолфталеина быстро титруют из бюретки 0,1н раствором едкого натра до появления первых следов розовой окраски, заметных на белом фоне. Количество израсходованных миллилитров 0,1н раствора едкого натра, умноженное на 8,8 соответствует содержанию в миллиграммах на килограмм.

11. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ АММИАКА

11.1. Определение аммиака в конденсате насыщенного пара.

11.1.1. Аммиак, присутствующий в виде свободного основания или своей карбонатной соли, титруют кислотой в присутствии смешанного индикатора.

11.1.2. Необходимые реактивы:

кислота серная или соляная - 0,01н раствор;

смешанный индикатор.

11.1.3. Для определения аммиака 100 мл конденсата помещают в коническую колбу, добавляют пять капель смешанного индикатора и титруют 0,01н кислотой до изменения окраски от зеленой к фиолетовой.

Количество миллилитров 0,01н кислоты, израсходованной на титрование, умноженное на 1,7 соответствует содержанию аммиака в мг/кг.

11.2. Определение аммиака в питательной воде

11.2.1. Определение основано на удалении свободного и связанного аммиака четырехкратным упариванием пробы. Разность щелочности воды без упаривания и после упаривания соответствует содержанию аммиака.

11.2.2. Необходимые реактивы:

кислота серная или соляная - 0,1н раствор;

смешанный индикатор.

11.2.3. Для определения аммиака в две конические колбы наливают по 100 мл испытуемой воды. В первой определяют щелочность без упаривания; добавляют пять капель смешанного индикатора и титруют 0,1н раствором кислоты до изменения окраски от зеленой к фиолетовой; отмечают количество миллилитров кислоты, пошедшей на титрование.

Вторую колбу ставят на плитку и упаривают примерно в четыре раза, охлаждают и также определяют щелочность, отмечая расход кислоты.

Разность расхода 0,1н кислоты в миллилитрах при титровании пробы без упаривания и после упаривания, умноженная на 17, соответствует содержанию аммиака в миллиграммах на килограмм.

11.3. Контрольный метод с реактивом Несслера (колориметрический).

11.3.1. Аммонийные соли со щелочным раствором йодистой ртути (реактивом Несслера) дают соединение йодистой меркураммоний, окрашенное в желтый цвет.

11.3.2. Необходимые реактивы:

щелочной раствор йодистой ртути (реактив Несслера);

сегнетовая соль - 10 %-ный раствор;

катионированная вода или конденсат, свободный от аммиака;

стандартный раствор хлористого аммония, содержащий 10 мг/кг NH₃^-.

11.3.3. Для определения аммиака в одинаковые пробирки из бесцветного стекла вводят разные объемы стандартного раствора:

0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 мл, что соответствует 0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,025 мг аммиака, доливают до 10 мл Н-катионированной водой.

В свободную пробирку наливают 10 мл анализируемой воды.

Затем во все пробирки вводят по 0,5 мл раствора сегнетовой соли и по 2 мл реактива Несслера. Содержимое пробирок перемешивают и через 5 мин. сравнивают их окраски.

Содержание аммиака (в мг/кг) в анализируемой пробе определяют умножением на 100 содержания аммиака в той пробирке, окраска которой совпала с окраской пробы.

12. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СОЕДИНЕНИЙ ЖЕЛЕЗА

12.1. Определение основано на образовании в слабощелочной среде окрашенных в желто-оранжевый цвет комплексов железа с сульфосалициловой кислотой.

Для перевода соединений железа в растворимое состояние пробу вне зависимости от их предполагаемого содержания предварительно подкисляют и упаривают в 10 раз.

12.2. Необходимые реактивы:

сульфосалициловая кислота (30 %-ный раствор) или сульфосалициловый натрий (насыщенный раствор);

серная кислота - 25 %-ный раствор, не содержащий железа;

персульфат натрия - 10 %-ный раствор, не содержащий железа;

аммиак - 10 %-ный раствор;

обессоленная вода или конденсат, не содержащий соединений железа;

стандартный раствор соли трехвалентного железа, содержащий 10 мг/кг Fe⁺³.

12.3. При отборе проб воды соблюдают, по возможности, условия ее представительности по железу, находящемуся в грубо-дисперсной форме (короткая трасса, линия отбора из коррозионно-стойкой стали, длительная продувка, достаточность турбулизации потока в месте отбора, невозможность задержания частиц железа на арматуре "мертвых" пространствах пробоподводящей трассы).

Отбор пробы производят из вертикального нисходящего участка трубопровода.

В колбу, предварительно обработанную длительным кипячением с концентрированной соляной кислотой, отбирают пробу.

12.4. До отбора пробы в колбу вводят 2 мл 25 %-ной серной кислоты на каждые 100 мл пробы.

В лаборатории отмеривают 50 мл пробы, переносят в химический стакан, также обработанный соляной кислотой, вводят 1 мл персульфата натрия и упаривают примерно в 10 раз. После этого объем пробы доводят до 25 мл путем добавления конденсата.

Одновременно готовят шкалу имитаторов. Для этого стандартный раствор с концентрацией 10 мг/кг железа разбавляют в колбах в 100; 50; 25; 10 и 5 раз, получают растворы имитаторов с концентрацией соответственно 100; 200; 400; 500; 1000 и 2000 мкг/кг железа.

Затем в шесть одинаковых пробирок последовательно вводят по 100 мл раствора имитатора, а в седьмую пробирку - 10 мл подготовленной двухкратно упаренной пробы воды.

В каждую пробирку вводят по 1 мл сульфосалициловой кислоты и по 2 мл раствора аммиака. После перемешивания содержимого пробирок через 10 мин. сравнивают интенсивность окраски испытуемой воды с окраской растворов имитаторов, рассматривая растворы сверху вниз на белом фоне.

12.5. Содержание соединений железа (в мг/кг) в анализируемой воде находят путем сопоставления с концентрацией железа одной из пробирок шкалы имитаторов, окраска которой соответствует испытуемой пробе.

12.6. Допускается определение железа фотокалориметрическим методом (по соответствующему заключению головной ведомственной специализированной организации).

13. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ Рн

13.1. Некоторые органические вещества-красители меняют свою окраску в определенном диапазоне показаний в результате изменения величины рН. Используемые для определения щелочности растворы индикаторов (метилоранж, смешанный индикатор, фенолфталеин) изменяют свою окраску в диапазонах показаний рН, указанных в табл. 9.

Таблица 9.

13.2. Универсальная индикаторная бумага, пропитанная раствором различных индикаторов, меняет свою окраску путем перехода через ряд цветов, воспроизведенных в специальной эталонной шкале.

13.3. Для выполнения аналитического определения необходимы следующие реактивы:

пакеты универсальной индикаторной бумаги (рН = 1-10);

растворы индикаторов (фенолфталеина, метилоранжа и смешанного), используемые для определения щелочности (см. п. 2) настоящего приложения.

13.4. Для определения значения рН в испытуемую воду опускают универсальную индикаторную бумагу. Ее окраску сравнивают с окраской одного из эталонов, имеющихся в пакете индикаторной бумаги. Правильность показаний индикаторной бумаги можно проверить путем контрольного определения рН с применением растворов индикаторов, согласно данным табл. 5.

13.5. Для приближенной оценки значения рН воды (более или менее 11,0) следует определить общую щелочность воды Щ_общ и щелочность по фенолфталеину Щ_ф.ф., согласно п. 2.

Если Щ_ф.ф окажется меньше 0,5 Щ_общ, то рН воды меньше 11,0. Если Щ_ф.ф будет более 0,5 Щ_общ рН воды следует считать более 11,0.

13.6. Для точного определения рН в лабораториях первой категории (табл. 3) настоящего ОСТ используется лабораторный рН-метр (например, типа рН-261). Определение при этом производится согласно заводской инструкции к прибору.

14. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОБЕЗЖЕЛЕЗЕННОЙ И ОБЕССОЛЕННОЙ ВОДЫ

14.1. Обессоленную и обезжелезенную воду лучше всего приготовлять из конденсата пара в ионитном фильтре смешанного действия. Подобный фильтр можно изготовить из обычной бюретки на 100 мл. Функции дренажной системы фильтра и предвключенного механического фильтра выполняют тампоны гигроскопической ваты.

14.2. В качестве катионита используют катионит типа КУ-2, а в качестве анионита - анионит типа АВ-17 в соотношении по объему 1:1. Первый предварительно регенерируют 5 % соляной кислоты, а второй - 2 % раствором едкого натра. Иониты, отмытые конденсатом от избытка кислоты и щелочи, выгружают в колбу с конденсатом, перемешивают в ней, и совместно загружают в ионитный фильтр смешанного действия. Отмывка последнего ведется конденсатом пара.

Оптимальное суммарное количество ионитов - 100 мл. Получение обессоленной воды ведется со скоростью фильтрования 10-20 м/ч.

Допускается использование принципа раздельного Н-ОН ионирования с пропуском обрабатываемого конденсата последовательно через два фильтра.

15. ПРИГОТОВЛЕНИЕ СТАНДАРТНЫХ РАСТВОРОВ

15.1. Стандартные и титрованные растворы приготавливаются согласно данным табл. 10.

Концентрация титрованных растворов должна точно соответствовать заданной нормальности. Для приготовления титрованных растворов рекомендуется брать навеску или количество исходного вещества в миллилитрах на 1-2 % более, чем по расчету.

Установление титра производят по результатам не менее чем трех параллельных определений, при этом берут среднее арифметическое из сходящихся с точностью до 0,1-0,2 % результатов.

15.2. Нормальность определяемого раствора рассчитывают по формуле

,

где:   H₁ - нормальность известного раствора;

V₁ - количество раствора, нормальность которого известна, мл;

V₂ - количество раствора, нормальность которого определяют, мл.

После определения нормальности, такой раствор легко разбавить дистиллатом до требуемой концентрации. Количество дистиллата x, добавляемого на каждый литр раствора, рассчитывают по формуле:

.