Применение октадециламина для консервации теплоэнергетического оборудования

ЛЕБЕДЕВА Ю.В., ИГЭУ, г. Иваново

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент ЕРЁМИНА Н.А.

В настоящее время на первое место выходят проблемы повышения надежной работы теплоэнергетического оборудования. Их решению способствует защита конструкционных материалов поверхностей нагрева от износа в период эксплуатации и при остановах в резерв и ремонт. Надежность и экономичность теплоэнергетического оборудования в значительной мере определяются выбором эффективных методов обеспечения водно-химических режимов (ВХР). К их числу, например, можно отнести микродозировки в теплоноситель поверхностно активных веществ, в частности, октадециламина (ОДА), положительно влияющего на гидродинамику двухфазных потоков, тепломассообмен, подавляющего коррозию и эрозию.

Защитное действие ОДА обусловлено формированием на поверхности оборудования устойчивого адсорбционного слоя его молекул, предохраняющего металл от воздействия кислорода, углекислого газа и других коррозионно-агрессивных веществ. Технология с применением ОДА обеспечивает защиту металлов от коррозионного разрушения при одновременном разрыхлении твердых отложений, например, оксидов металлов.

Рассматривается опыт применения технологии с использованием ОДА для консервации поверхностей теплоэнергетического оборудования на территории РФ и за рубежом, а также особые условия, необходимые для реализации данного процесса.

Основными эффектами при использовании ОДА в теплоэнергетике являются: существенное снижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз «газ-жидкость», ускоряющего массообмен между этими фазами и обеспечивающего диспергирование парокапельных и пузырьковых сред; обеспечение щелочной реакции водного раствора; значительная адсорбция на твердых и жидких поверхностях, способствующая защите от коррозии и эрозии; паролетучесть; негорючесть применяемых форм; низкая степень деструкции; минимальная токсичность; биологическая разлагаемость; наличие доступного источника получения и др.

Октадециламин (С₁₈H₃₇NH₂) – воскоподобное вещество белого цвета, которое плохо растворяется в воде, однако хорошо эмульгирует в ней. Экспериментально установлено, что адсорбция ОДА происходит более интенсивно в кислых и нейтральных средах, чем в щелочных. Характер сорбции ОДА на поверхности конструкционных материалов и соответственно защитные свойства формируемой пленки существенно зависят от температуры (при температурах менее 100 °С пленка ОДА на металлической поверхности формируется в значительной степени за счет физической сорбции и может быть легко удалена химическим способом, при температурах более 150 °С пленка ОДА на поверхности металла на

90 % образуется за счет хемосорбции и практически не удаляется химическими растворителями). Наиболее стойкая пленка ОДА образуется при температурах свыше 250 °С, при этом защитный эффект составляет
90 %.

Технология консервации теплоэнергетического оборудования с использованием пленкообразующих аминов должна учитывать большое количество факторов, а именно: тип металла, удельную загрязненность поверхностей и состав отложений, используемый ВХР, скорости потока при консервации, состояние среды, температуру, значение водородного показателя среды и т.д. Процесс консервации контролируется по показаниям данных ВХР (содержанию ОДА, Fe, Сu, Сl, pH, SiO₂, удельной электропроводности и т.д.). Критерием окончания процесса консервации является относительная стабилизация концентрации ОДА в контуре. Оценка качества защитной пленки на поверхности металла осуществляется органолептическим и химико-аналитическим методами.

Технология с применением ОДА показала положительные результаты на многих предприятиях, в том числе: Кольская, Балаковская, Нововоронежская АЭС (Россия); Березовская, Заинская, Киришская, Сырдарьинская, Рязанская ГРЭС (Россия); АЭС «Пакш» (Венгрия), АЭС «Козлодуй» (Болгария) и др.

По результатам испытаний, проведенным на Владимирской ТЭЦ - 1, Ульяновской ТЭЦ - 1, Кольской АЭС и ТЭС «Варна» в Болгарии можно сделать вывод, что благодаря применению этой технологии снижается скорость образования коррозионных отложений на внутренних поверхностях оборудования, а поверхностью приобретаются гидрофобные свойства.

Важно сказать, что существуют и некоторые отрицательные стороны применения ОДА, а именно: относится к вредным химическим соединениям (является сенсибилизатором аллергических реакций человека); максимальный антикоррозионный эффект может быть получен на поверхностях пароводяного тракта, очищенных от рыхлых отложений; отработавший остывший «раствор» ОДА представляет собой устойчивую коллоидную систему с массовой концентрацией ОДА от 1 до 10 мг/дм³, для разбавления которого потребуется большое количество «свежей» воды, что очень затратно; он негативно воздействует на фильтрующий материал ионитных фильтров блочной обессоливающей установки (БОУ).

Целью дальнейшей работы является исследование возможностей очистки растворов после консервации и защиты ионитов фильтров БОУ от негативного воздействия ОДА.

УДК 543.054.2