Отложения примесей воды

концентраций примесей (насыщение раствора).
Вещества (примеси): легко- и трудно-растворимые
К-т растворимости (КР)

- количество вещества, образующее насыщенный раствор при данной t.
Положительный КР ( с ростом t), отрицательный КР ( с ростом t).
Как правило, легкорастворимые вещества имеют +КР
Вещества с +КР отлагаются только при полном испарении воды
Произведение растворимости (ПР) - концентрация ионов, при которой наступает насыщение растворов [моль/кг] ПР=[Kt+]n ·[An-]m (ПРMg(OH)2= [Mg2+]·[OH-]2)
Из растворов выпадают те вещества, которые достигли своего ПР
Выпадающие из растворов вещества могут кристаллизоваться на стенках ПТО (накипь), или в водяном объеме (шлам - кристаллические образования в воде).
Центры кристаллизации - шероховатости стенок (для накипи) или взвешенные в воде частицы, пузырьки газов (для шлама).
Отложения, образующие накипь, называют накипеобразователями.

Отложения примесей воды

ПР - выпадают первыми. Попадают с присосами охлажд. воды.
Кальциевые

соединения накипеобразователей – в основном, сульфат (CaSO4) и силикат кальция (CaSiO3). Эти вещества очень плотно прилипают к стенкам. В зависимости от щелочности воды кальциевые соединения могут выпасть и в виде накипи, и в виде шлама (Ca10(PO4)6(OH)2).
Соединения Mg тоже могут быть в виде шлама и в виде накипи.
гидроксид магния Mg(OH)2 – накипь, представляет собой прочное, но пористое соединение, благоприятное для развития подшламовой коррозии.
силикатные соединения магния - MgSiO3 – легкоподвижный, не прикипающий к ПТО шлам.
Скорость отложения соединений Ca и Mg пропорциональна их концентрации и плотности теплового потока: A = 1,3·10-9 ·c(Ca, Mg) ·q2
Железистые и медные отложения - результат продуктов коррозии. Образуют накипь на ПТО с большими тепловыми потоками. Интенсивность отложений железных накипей зависит и от содержания железа в воде. Медные отложения зависят только от теплового потока и имеют место при очень больших q.
Отложения легкорастворимых веществ - соединения Na (Na2SO4 – сульфаты, NaCl – хлориды, Na3PO4 – фосфаты, силикаты – NaSiO3 , гидроксиды –NaOH). Попадают в ПГ с добавочной водой и с присосами. Их ПР высок и значительно выше реальных концентраций - в н.у. не выпадают. Но при нарушении гидродинамики или ухудшенных режимах теплообмена это возможно.

Виды отложений примесей воды

(периодические) и предпусковые (после монтажа)
Качество питательной воды
Питательная вода должна иметь

физико-химические характеристики, обеспечивающие чистоту пара и допустимые скорости процессов коррозии и накипеобразования.
Содержание примесей нормируется в ПТЭ: (пример для ПГ АЭС с ВВЭР):
общая жесткость (Са и Mg)– не более 0.5 мкг-экв/кг,
соли кремниевой кислоты (в пересчете на SiO3) – не более 25 мкг/кг,
соединения железа – до 20 мкг/кг,
соединения меди – до 10 мкг/кг, (вообще устранить)
кислород – не более 10 мкг/кг,
показатель рН – 9,2±0,1.
Схема водоподготовки определяется параметрами АЭС. Наиболее целесообразно применять химическое обессоливание добавочной воды и 100% очистку конденсата (сочетание ЭМ-фильтров и ионообменных фильтров)

Отложения примесей воды