CZ2010104A3 - Prostredek pro alkalizaci a protikorozní ochranu energetických zarízení - Google Patents

Abstract

Prostredek obsahuje v 1 litru vody 0,1 až 5 g tekavého alkalizacního prostredku vybraného ze skupiny tvorené piperidinem, amoniakem, hydrazinem nebo morfolinem, a 0,1 až 5 g filmotvorného aminu vybraného ze skupiny tvorené oktadecylaminem, dioktadecylaminem, hexadecylaminem, dodecylaminem a jejich derivátu a 0,1 až 5 g polyetylenglykolu a/nebo etoxidovaných mastných kyselin a/nebo etoxidovaných mastných alkoholu, které umožnují emulgaci aminu a zvyšují jejich prilnavost k povrchu zarízení. Pro zlepšení emulgacní schopnosti prostredku obsahuje dále jako povrchove aktivní látku 0,1 až 5 g alkanolamidu kyselin kokosového tuku. Dále s výhodou obsahuje 0,1 až 5 g etanolaminu a jeho derivátu, prodlužujících alkalizaci povrchu zarízení. Pri použití prostredku pro nízkotlaké a stredotlaké kotle a nekteré vysokotlaké bubnové kotle, je vhodné pridat NaOH a/nebo Na.sub.3.n.PO.sub.4.n..12H.sub.2.n.O.

Description

Prostředek pro alkalizaci a protikorozm ochranu energetických a/ /U /

Oblast techniky

Tepelně energetická zařízeni - kotle a parní generátory pracují s vodou jako pracovní látkou, teplosměnným mediem chladicí kapalinou a u jaderných elektráren r jako s moderátorem. Pro bezporuchový chod energetických zařízeni je nutné z hlediska elektrochemického a proti korozního alkalizovat parovodní okruh energetického bloku.

Alkalizace je nutná při úvaze reakce železa s vodou a následné disociace Fe(0H)2, jak ukazují příslušné rovnice:

Fe + H2O = Fe(OH)2 + H2 ...... (T)

Fe(0H)2= Fe2+ + 2OH- ...... (2)

Přídavek alkalizačniho činidla obraci reakční kinetiku zprava doleva a tím zřetelně potlačuje korozní děje. Alkalizace je nutná také z důvodu zmenšení resp. eliminace kavítačně korozní reakce, ke které dochází v separátorech páry u jaderných reaktorů. Tam se odděluje zkondenzovaná voda od páry a separátor slouží dále jako meziprehrívací stupeň. Pří vysokých rychlostech páry v separátorech, korozně erozní reakce způsobovala následné zanášení parogenerátoru hydratovanými oxidy železa. Zvýšené pH páry tento proces v podstatě zcela omezilo, ale zase byly ohroženy mosazné kondenzátory, kde vyšší hodnoty pH ( zvláště způsobené amoniakem) vedly k rezpouštění mědi z mosazných kondenzátorů. Proto, aby se udržela hodnota pH okolo 9, je použito ke kondenzaci páry titanových nebo nerezových kondenzátorů.

Uvedená problematika zahrnuje oblast techniky, která je situována na provoz parovodnich okruhů energetických zanzeni, t.j. u klasických a jaderných elektráren.

ý ·:’ u

Dosavadní stav techniky

Alkalizace se provádí těkavými alkalizačními prostředky(TAP) jako jsou vodny roztok amoniaku, hydrain, resp.aktivovaný hydrazin, cyklohexylamin či morfolin

V patentovém spise CZ 259679 se popisuje použiti piperidinu jako ochrany energetických zařízení proti korozi.

Patentový spis CZ 285673 popisuje směs zabraňující korozi v parních a kondenzačních systémech, směs obsahuje morfolin, a aminy.

VRU 2132409 se uvádí použití směsi zabraňující korozi v parních a kondenzačních systémech s oblastmi s nízkou a vysokou teplotou. Podle tohoto spisu ipoužívaj k ochraně zařízení roztok obsahující 60 až 100 mg /I piperidinu a 30 až 50 mg/i oktadecylaminu.

Alkalizace těmito látkami nejenže ovlivňuje reakce (1) a (2), ale potlačuje kyslíkovou depolarizační reakci, která při alkalizaci vede obecně ke sníženi korozní reakce. Působnost těchto aikalizačních prostředků je však relativně krátká. Současně je třeba potlačit kor iozi zpětným , vratným kondenzátem, což je zase typ kyslíkové depolarizační reakce.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje prostředek na bázi aikalizačních prostředků a aminu, který podle vynálezu obsahuje v 1 litru vody 0,1 až 5g těkavého alkalizačního prostředku vybraného ze skupiny tvořené piperidinem, amoniakem, hydrazinem nebo morfolinem, a 0,1 až 5g fílmotvomého aminu vybraného ze skupiny tvořené oktadecylaminem, dioktadecylaminem. hexadecylaminem, dodecylaminem a jejich derivátů a 0,1 až 5g polyetylenglykolu a/nebo etoxidovaných mastných kyselin a/nebo etoxidovanych mastných alkoholů. Pro zlepšení emulgačni schopnosti prostředku je vhodné přidat jako povrchově aktivní látku 0,1 až 5g alkánolamidů kyselin kokosového tuku

Prostředek používaný zejmena pří odstavení zařízení s výhodou dále obsahuje 0,1 až 5g etanolammu a jeho derivátů, prodlužujících alkalizaci povrchu zařízení.

Pří použití prostředku pro nízkotlaké a středotlaké kotle a některé vysokotlaké bubnové kotle, je vhodné přidat NaOH a/nebo Na3PO4.12H₂O.

Přípravek podle vynálezu prodlužuje působnost těkavých alkalizačnich prostředků současným obsazením povrchu kovů zařízení povrchově aktivními látkami, které tak přispívají ke zvýšení aktivity TAP na povrchu kovu, čili inhibují korozní proces. Synergické působeni látek TAP s látkami povrchově aktivními a látkami prodlužujícími alkalickou aktivitu prostředku s dalšími látkami chránící povrch, např při odstaveni zařízení, se potlačuje koroze zpětným, vratným kondenzátem, což je zase typ kyslíkové depoiarizačni reakce.

Vynález řeší uvedené problémy použitím zejména piperidinu jako TAP, který má nejvyšší bazicitu ze všech TAP, může být použit v minimální koncentraci a není znám jeho případný chelatační efekt na rozpouštěni mědí z mosazných kondenzátorů.

i.

Navrhovaný prostředek dále obsahuje etanolaminy, které prokazují douhodobou alkalizaci a dále přítomnost mastných aminů, jako např.oktadecylaminu, který těká do páry a při první kondenzaci se vyděluje na povrchu, zajišťuje protikorozní ochranu turbiny a nízkotlakých dílů zhydrofobizovánim povrchů a je mimořádně účinný při konzervaci zařízení při jeho odstaveni, nehledě na fakt, že zhydrofobizovánim povrchu v kondenzátorů může měnit filmovou kondenzaci za kapénkovou.

Přípravek ještě vykazuje přítomnost povrchově aktivních látek, které zvyšují transport látek na povrch kovu a zlepšují protikorozní vlastnosti látek na fázovém rozhráni kapalina/pevná fáze. Mimo to povrchově aktivní látka pomáhá odstraňovat špatně lpící částice oxidů z povrchu zařízení, čímž vytváří lepší předpoklady přestupu tepla.

Příklady provedeni vynálezu

Příklad 1

3g oktadecylaminu se přidají do 1 litru vody 60°C teplé, dále se přidá 0,2 g polyetylenglykolu, 1 g etanolaminu a 0,1 g alkánolamidu kyselinkokosového tuku. Vše se zhomogenizuje v bílou emulzi, ke které se přidá 5% vodný roztok piperidinu tak. aby účinné složky v roztoku byl 3 g. Tato kompozice látek v 1 litru vody je vhodná k úpravě 10 t napájecí vody pro středotlaké a vysokotlaké kotle a i pro sekundární okruhy jaderných elektráren., Dávkování bude dále kontrolováno hodnotou pH, která by se měla pohybovat v rozmezí 6,0 do 10,0 podle typu zařízení.

Přiklad 2 g bktadecylaminu a 1 g dioktadecylaminu se přidají do 1 litru destilované vody 65°C teplé, pak se přidá 0,5 g dietanolaminu a 0,2 g alkánolamidů kyselin kokosového tuku a 0,1 g etoxidovaných mastných kyselin. Vše se zhomogenizuje na emulzi, ke které se přidá 10% vodný roztok piperidinu tak. aby účinné složky bylo v roztoku 1 g. Tento prostředek je vhodný k úpravě 101 napájecí vody pro středotlaké a vysokotlaké kotle a i pro sekundární okruhy jaderných elektráren. Dávkování bude ještě kontrolováno t- hodnotou pH, která by se měla pohybovat v rozmezí 7.8 do 10,0 podle typu zařízeni Pro nízkotlaké a středotlaké a některé bubnové vysokotlaké kotle bude alkalizace doplněna přídavkem ŇaOH a/nebo Na3PO4.12H2O.

Průmyslové využití

Prostředek může být s výhodou použit v chemii energetických zařízení pro úpravu napájecí vody s efektem zmirněni korozních procesů, pro eliminaci koroze s kyslíkovou depolarizací v potrubích na zpětný kondenzát, pro konzervaci zařízeni • 5 ' turbiny a příslušenství při odstaveni zařízeni. Může sloužit s vyšším využití filmotvorné složky k převedení procesů kondenzace. Průmyslové využití je v energetice a v procesech práce s vodou v ocelových zařízeních.

Claims (3)

1. Prostředek pro alkaiizaci a protíkorozni ochranu energetických oběhů na bázi alkalizačních prostředků a aminu vyznačeny tím, že obsahuje v 1 litru vody 0,1 až 5,g těkavého alkalizačniho prostředku vybraného ze skupiny tvořené piperidinem. amoniakem, hydrazinem nebo morfolmem, a 0,1 až 5g filmotvorného aminu vybraného ze skupiny tvořené oktadecyiaminem, dioktadecylaminem, hexadecylaminem, dodecylammem a jejich derivátů a 0,1 až fjg polyetylenglykolu a/nebo etoxidovaných mastných kyselin a/nebo etoxidovaných mastných alkoholu a dále obsahuje povrchově aktivní látku 0,1 až 5g aikánolamidů kyselin kokosového tuku.

2. Prostředek podle nároku 1 používaný zejména při odstavení zařízeni, vyznačující se tím, že dále obsahuje 0,1 až 5g etanolaminu a jeho derivátů, prodlužujících alkalizaci povrchu zařízení.

3. Prostředek podle nároku 1 až , určený zejména pro nízkotlaké a středotlaké kotle a některe vysokotlaké Dubnové kotle, vyznačený tím, že dále obsahu přídavek NaOH a/nebo NaaP0d.12H2O.