PL157954B2

PL157954B2 - Method of chemically cleaning water piping system

Info

Publication number: PL157954B2
Application number: PL27569588A
Authority: PL
Inventors: Jan Marjanowski; Henryk Bazylczyk; Janusz Lorinski; Jaroslaw Ostrowski
Original assignee: Przedsieb Wdrazania Upowszech
Priority date: 1988-11-07
Filing date: 1988-11-07
Publication date: 1992-07-31
Also published as: PL275695A2

Abstract

A method for chemical regeneration of water systems, specifically central heating systems, by pretreating a water system by hydraulic removal of sludge and loose particles therefrom, emptying it and filling it with a water solution of hydrochloric acid and metal corrosion inhibitors suitable for the various metals the system is made of, allowing the solution to stay in the system, then draining the solution and rinsing the system with water to obtain a neutral pH, followed by passivating the inside surfaces of the system, wherein, while being emptied after hydraulic pretreatment, the system is filled with a solution having reducing properties and containing 0.1% - 5.0% by weight of inverted saccharose, preferably 0.5% - 2.0% by weight, 0.5% - 3.0% by weight of hydrochloric acid and 0.02% - 1.0% by weight of a corrosion inhibitor, preferably 0.2% - 1.0% by weight of hexamine, which solution is allowed to stay in the system for a period of 4 to 18 hours, preferably for a period of 6 to 12 hours, during which time the solution is heated, preferably to 323 K, then the solution is drained, the system is rinsed with water to a obtain a neutral pH and is then passivated in a known manner.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób odnowy instalacji wodnych, zwłaszcza centralnego ogrzewania za pomocę wodnych roztworów substancji chemicznych.The subject of the invention is a method of renewing water installations, especially central heating, with the use of aqueous solutions of chemical substances.

W czasie wieloletniej pracy instalacji wodnych w ich wnętrzu nagromadzaję się znaczne ilości osadów w postaci mułu, kamienia wodnego, kamienia kotoowego i produktów korozzi. Osady te mogę być luźne i/uub przyległe do ścianek instalacji, zwiększaję one opór hydrauliczny i/uub opór cieplny. Zjawiska te najintensywniej występuję w wodnych instalacjach termicznych, szczególnie w grzejnikach instalacji centralnego ogrzewanie lub w odstojnikach 1 wymiennikach ciepła instalacji przemysłowych.During many years of operation of water installations, significant amounts of sediments in the form of silt, water scale, fossil scale and corrosion products accumulate inside them. These deposits can be loose and / or adjacent to the walls of the installation, they increase the hydraulic resistance and / or the thermal resistance. These phenomena occur most intensively in water thermal installations, especially in radiators of central heating installations or in settlers and heat exchangers of industrial installations.

Znane sę metody chemicznej odnowy instalacji wodnych polegające na rozpuszczeniu zalegających w instalacji osadów, wypłukaniu instalacji, a następnie gpasywowanlu jej powierzchni wewnętrznych. Rozpuszczanie przeprowadza się zatłaczając do instalacji stechiometryczny w stosunku do ilości osadów, wodny roztwór kwasu mineralnego, organicznego lub ich mieszaniny. Destrukcynnernu działaniu kwaśnych roztworów na metale z jakich zbudowana Jest instalacja zapobiega się przez dodawanie do roztworów inhibi^^N korozji takich jak urotropina, tiomocznik-, klej stolarski., sulfotlenek dwubenzylu lub inne.There are known methods of chemical renovation of water installations which consist in dissolving the sediments remaining in the installation, rinsing the installation and then passivating its internal surfaces. Dissolution is carried out by injecting into the installation an aqueous solution of a mineral or organic acid or their mixture stoichiometric in relation to the amount of sludge. Destructinernum, the action of acidic solutions on the metals of which the plant is built, is prevented by adding to the solutions corrosion inhibitors such as urotropine, thiourea, carpentry glue, dubenzyl sulfoxide or others.

Znane sę również takie sposoby chemicznej odnowy lnstalaci wodnych Jak opisany w polskim opisie patenow^^m nr 131 506, w których w celu odspojenia warstwy osadów od ścla nek i częściowej ich destrukcji nasęcza się je wstępnie roztworem gazotwórczym. Roztwór ten reaguje z właściwym roztworem rozpuszczającym, zasadniczo takim samym Jak w poprzednio omawianych metodach. Dzięki większej powierzchni styku osadów z roztworem rozpuszczającym reakcja przebiega szybciej, a proces rozpuszczania trwa krócej.There are also known methods of chemical restoration of water-based solids as described in the Polish patent description No. 131 506, in which in order to detach the sediment layer from the mulch and partially destroy it, it is pre-saturated with a gas-forming solution. This solution is reacted with an appropriate dissolution solution, essentially the same as the methods previously discussed. Due to the larger contact surface of the sediments with the dissolving solution, the reaction is faster and the dissolving process is shorter.

Opisane metody sę wystarczająco skuteczne i przy zachowaniu pewnych środków ostrożności proste w etosuwaniu, jednak wymagaję znacznych ilości chemikaliów, głównie kwasów mineralnych, najczęściej kwasu solnego, a czas trwania całego procesu odnowy Jest długi. Zapotrzebowanie na chemikalia wynika z konieczności rozpuszczania całej masy osadów przyległych do ścianek oraz rozdrobnionych i w postaci zawiesiny rozproszonych w całej objętości kąpieli oczyszczającej , stąd konieczność stosowania stechiometrycznych, w stosunku do ilości osadów, roztworów kwasu. Długotrwałość procesu odnowy opisanymi metodami wynika nie tylko z długiego czasu całkowitego rozpuszczanie się dużej masy osadów ale również, spowodowanej wstępnym aktywowaniem chemikaliami wewnętrznych powierzchni instalacji konieczności dokładnego ich oczyszczania, płukania 1 naThe methods described are sufficiently effective and simple to use with certain precautions, however, they require considerable amounts of chemicals, mainly mineral acids, most often hydrochloric acid, and the duration of the entire regeneration process is long. The need for chemicals results from the necessity to dissolve the entire mass of sludge adjacent to the walls and ground and dispersed in the form of a suspension in the entire volume of the cleaning bath, hence the need to use stoichiometric acid solutions in relation to the amount of sludge. The long duration of the renewal process using the described methods results not only from the long time of complete dissolution of a large mass of sludge, but also the necessity to thoroughly clean and rinse the surfaces of the installation caused by the initial activation of chemicals by chemicals.

157 954 zakończenie paaywowanla. Długi czas koniecznego w czasie prowadzenia odnowy odłączenia odbiorników instalacji wodnej i odłączenia od źródła ciepła Instalacji termicznej Jest dla użytkowników szczególnie kłopotliwy.157 954 ending paaywowanla. The long time necessary to disconnect the receivers of the water system and disconnect the thermal installation from the heat source during the renovation is particularly troublesome for the users.

Celem wynalazku było opracowanie sposobu chemicznej odnowy instalacji wodnych, który przy nlenlższej, co przy dotychczas stonowanych metodach, jakości uzyskiwanych wyników byłby równie prosty co one w stosowaniu, lecz wymagał użycia mniejszej ilości łatwo dostępnych substancji chemicznych 1 powodował konieczność wyłączenia instalacji z eksploatacji na krótszy okna. Cel ^!ten udało się niespodziewanie osiągnąć w trakcie prac ruchowych, potwierdzonych laboratoryjnie, opracowując sposób według wynalazku polegający na tym, że odnawianą instalację poddaje się wstępnemu hydraulizmemu oczyszczaniu z mułów i luźnych osadów starając elę uzyskać prędkość przepływu wody w rurach w granicach 1 m/s do 3 m/e. Płukanie prowadzi się przepływowo lub kilkakrotnie, aż do zaniku w wodzie zawiesiny osadów, a następnie do opróżnionej instalacji wprowadza się roztwór o własnościach redukcyjnych zawis rający 0,1% do 5»C% wagowych inwartu sacharozy, korzystnie 0,5% do wagowych, 0,5% do 3,t% wagowych kwasu aolnago oraz 0,01%, do 1 ,t% inhibitora korozji, korzystnie 0,1% doThe aim of the invention was to develop a method of chemical renovation of water systems, which, with the lower quality of the results obtained so far, would be as simple as they were to use, but required the use of a smaller amount of readily available chemicals and made it necessary to shut down the installation for shorter windows. . Goal ^! This was unexpectedly achieved during operational works, confirmed in laboratories, by developing the method according to the invention, which consists in the fact that the renovated installation is subjected to preliminary hydraulics cleaning of sludge and loose sediments, trying to achieve a water flow velocity in the pipes within the range of 1 m / s to 3 m / e. Rinsing is carried out in flow or several times until the suspension of sediment in the water disappears, and then a reducing solution containing 0.1% to 5% by weight of sucrose invart, preferably 0.5% by weight, is introduced into the emptied plant. , 5% to 3.t% by weight of alnago acid and 0.01% to 1.t% of corrosion inhibitor, preferably 0.1% to

1,<% utropiny. Roztwór przetrzymuje się w instalacji 4 do 18 godzin, korzystnie 6 do 12 godzin i w tym czasie podgrzewa się go, korzystnie do temperatury 323 K. Następnie kąpiel wylewa się, a opróżnioną instalację płucze wodą, aż do uzyskania Jej obojętnego odczynu na wylocie oraz braku w niej zawiesiny. Oo instalacji zaś wprowadza się alkaliczna środki pasywujące 1 pasywuja w znany sposób zależny od instalacji i użytych chemikaliów.1, <% loss. The solution is kept in the installation for 4 to 18 hours, preferably 6 to 12 hours, and during this time it is heated, preferably to a temperature of 323 K. Then the bath is poured and the emptied installation is rinsed with water until it is neutral at the outlet and there is no her suspensions. The alkaline passivating agents are introduced into the plant and passivates in a known manner, depending on the plant and the chemicals used.

Wprowadzenie do znanych kąpieli chemicznych wykorzystywanych do renowacj instalacji wodnych środka redukcyjnego w postaci lnwertu sacharozy powoduje zachodzenie wewnątrz 1 na powierzchni osadów, szczególnie produktów korozji w postaci tlenków i hydroksytlenków żelaza, procesów redukcyjnych związanych z fizykochemicznymi przemianami osadów· Okazało się, że osady w tak dobranym kwaśnym redukcyjnym środowisku, w trakcie prowadzonego zgodnie z wynalazkiem procesu ulegają inleayywnemu zmydlaniu się 1 fizycznej destrukcji i w postaci zawiesiny przechodzą do roztworu, wraz z którym przy Jego zrzucie opuszczają instalację. Nie Jest więc potrzebne całkowite chemiczne roztwarzanie osadów. Stąd też nie występuje konieczność stosowania stlchiometryczlych, w stosunku do całej maey osadów, roztworów kwasu 1 wystarcza 1/5 do 1/3 tej Jego ilości. Oaat to, przy nllnlżazej Hż w przypadku dotychczas stosowanych metod, jakości uzyskiwanych wyników. Jedna z podstawowych zalet metody według wynalazku. Równie ważne Jest znaczne skrócenie czasu trwania procesu odnowy spowodowane nie tyll^o dużą szybkością przechodzenia osadów w postaci zawiesiny ale również jθdnostopniowkścią procesu, w którym nie potrzeba osadów specjalnie uaktywniać w zabiegach wstępnych.The introduction of a reducing agent in the form of sucrose indent into the known chemical baths used for the renovation of water systems causes the occurrence of the sediment inside 1 on the surface of the sediments, especially corrosion products in the form of iron oxides and hydroxy oxides, reduction processes related to the physicochemical transformations of sediments In the course of the process according to the invention, they undergo inelective saponification and physical destruction and, in the form of a suspension, pass into the solution with which they leave the installation when discharged. It is therefore not necessary to completely digest the sludge chemically. Hence, there is no need to use stoichiometric solutions of acid 1 with respect to the entire sediment, 1/5 to 1/3 of this amount is sufficient. Oaat is, in the case of the methods used so far, the quality of the results obtained. One of the main advantages of the method according to the invention. Equally important is a significant reduction in the duration of the renewal process, caused not only by the high speed of the sediment in the form of suspension, but also by the single-stage process, in which the sediments do not need to be specially activated in preliminary treatments.

Odnowie sposobem według wynalazku poddano wodną instalację cent rannego ogrzewania niedrożną z powodu zamienia oraz zarośnięcie osadami i produktami korozzi. Instalację poddano wstępnemu oczyszczaniu hydraulcznemu przy pomocy przenośnego agregatu strażackiego, tak regulując ciśnienie tłoczenia aby prędkość przepływu wody w rurach wynosiła około 2 m/s. Oczyszczanie przeprowadzano do czasu, aż zawartość cząstek stałych w wypływającej z instalacji zawiesinie spadłe poniżej 10 mg/dm . Następnie do opróżnionej instalacji wprowadzono przygotowany w niezwlązanym z instalacją zbiorniku wsdnz roztwór zawierający 20 kg lnwertu sacharozy, przygotowanego w znany z technologii przemysłu cukrowniczego sposób, 20 kg kwasu solnego technicznego oraz 10 kg urotropiny. Roztwór przetjzymywano w instalacji przez 8 godzin uzupełniając ubytki objętoέckowl oraz w miarę zużywania się kwas solny, tak aby Jego stężenie wynosiło stale ekołe 1%.The renovation according to the invention was applied to the water heating system blocked due to water changes and to overgrowth with sediments and corrosion products. The installation was subjected to preliminary hydraulic cleaning with the use of a portable fire engine, so that the discharge pressure was regulated so that the speed of water flow in the pipes was about 2 m / s. The purification was carried out until the solids content in the suspension flowing out of the plant dropped below 10 mg / dm. Next, a solution containing 20 kg of sucrose invert, prepared in a manner known from the sugar industry technology, 20 kg of technical hydrochloric acid and 10 kg of urotropine, prepared in a tank not related to the installation, was introduced into the emptied installation. The solution was kept in the installation for 8 hours, replenishing the losses by volume and with the consumption of hydrochloric acid, so that its concentration was constantly around 1%.

Przez cały czas trwania procesu dodano około 50 kg kwasu. Roztwór po 2 godzinach podgrzano poprzez wymienniki ciepłe do temperatury 323 K na zasilaniu. Po 8 godzinach proces przewwano usuwając roztwór z instalacji do zbiornika, w którym zleutralikywano go przed zrzucanym do kanaaizacci. Instalację poddano inlθayywnemu oczyszczaniu hydraulicznemu, tłocząc wodę przy użyciu agregatu etrażackkiego pod ciśnien^m wymuszającym jej przepływ w rurach z prędkością co najmniej 2m/s.Płukania prowadzono do czasu aż woda na wylocie z instalacji nie zawierała części stałych, była klarowna 1 mała odczyn obojętny·Następnie do instalacji wprowa^ono yo^dn^y roztwór zawierający ⁸ kg ^fosforanu tΓóaoo^kowθg^k 1 ⁴ kg Mdy kaustycznej.About 50 kg of acid was added throughout the process. After 2 hours, the solution was heated through warm exchangers to the temperature of 323 K on the feed. After 8 hours, the process was interrupted by removing the solution from the plant into a tank where it was neutralized before being discharged into the canal. The installation was subjected to an interactive hydraulic treatment, forcing the water with the use of a drying unit under the pressure forcing its flow in the pipes at a speed of at least 2 m / s. Flushing was carried out until the water at the outlet of the installation did not contain solids, it was clear 1 low neutral reaction · then introduced to the installation it yo ^ n ^d ^s solution containing ⁸ kg ^f osforanu tΓóaoo ^k 1 ^k owθg MDY ⁴ kg of caustic.

157 954157 954

Roztwór podgrzano do temperatury 333 K i utrzymywano tę temperaturę przez 4 godziny. Roztwór pozostawiono w zładzie do normalnej zimowej eksploatacji instalacji. Całkowity czas trwania odnowy wyniósł 22 godziny. Po rozkręceniu pewnych elementów instalacji okazało się, że usunięto ponad 95% luźnych mułów z grzejników oraz ponad 87% warstwy osadów i produktów korozji przyległej do rur. O jakości przeprowadzonej odnowy świadczy również fakt równoczesnego wzrostu temperatury wszystkich grzejników po uruchomieniu instalacji centralnego ogrzewania.The solution was heated to 333 K and this temperature was maintained for 4 hours. The solution was left in the depot for normal winter operation of the installation. The total recovery time was 22 hours. After dismantling some parts of the installation, it turned out that more than 95% of the loose sludge from the radiators and over 87% of the layer of sediment and corrosion products adjacent to the pipes were removed. The quality of the renovation is also confirmed by the fact that the temperature of all radiators increases simultaneously after the central heating installation is started.

Sposób chemicznej odnowy instalacji wodnych ze wzgędu na swę uniwersalność znajduje zastosowanie do odnowy wszelkiego typu instalacji wodnych, między innymi instalacji niskotemperaturowych na przykład instalacji wodociągowych, chłodniczych obiegów wody lodowej , instalacji sanitarnych 1 przemysłowych, instalacji wysokotemperaturowych na przykład insta lacji centralnego ogrzewania, przemysłowych wodnych instalacji grzejnych 1 tych elementów instalacji parowych, na których występuje para mokra lub skropliny oraz instalacji o chara kterze mieszanym na przykład wodno powietrznych otwartych instalacjach chłodzenia maszyn energetycznych.The method of chemical renovation of water installations, due to its versatility, is applicable to the renovation of all types of water installations, including low-temperature installations, e.g. water supply systems, cooling chilled water circuits, sanitary and industrial installations, high-temperature installations, e.g. central heating installations, industrial water installations heating elements and elements of steam installations with wet steam or condensation, and installations of a mixed nature, e.g. water-air open cooling systems for power machines.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Department of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 5000 zł.Price PLN 5,000.

Claims

Patent Disclaimer

A method of chemical renovation of water installations, especially central heating, consisting in preliminary hydraulic cleaning of the installation of sludge and loose sediments, emptying the installation, filling it with an aqueous solution of hydrochloric acid and metal corrosion inhibitors from which parts of the Installation are made, keeping the solution in the installation, and then emptying it and rinsing with water to obtain a neutral reaction of 1 at the end of passivation of the inside of the installation in alkaline solutions, characterized in that a solution of reducing properties containing 0.1% to 5 (% g of sucrose invert, preferably 0) is introduced into the system, which is emptied after preliminary hydraulic cleaning, 0.0% to 2.t% by weight, 0.5% to 3% by weight of hydrochloric acid and 0.0% to 1.00% by weight of a corrosion inhibitor, preferably 0.1% to 1, (% by weight of urotropin which is retained in the installation 4 to 18 hours, preferably 6 to 12 hours 1 during this time the solution is heated *, preferably to a temperature of 323 K, then e the stump is poured out, the system is rinsed with water until it is neutral and passivated in a known manner.

* * *