Комплексне фізико-хімічне гальмування корозійних процесів і підвищення ефективності теплообміну у водному середовищі для енергозбереження ресурсів України

З метою підвищення енергоефективності процесів теплопередачі досліджено процеси накипоутворення та корозії на поверхні теплообміну. Створені експериментальні установки та методики осадження накипу в умовах роботи водогрійного і парового котлів при температурі 95 ± 2 ºС, які відрізняються від відомих тим, що дозволяють контролювати і регулювати швидкість накипоутворення, використовуючи постійну подачу свіжої води для підтримки постійного складу водного середовища. Досліджено протикорозійні властивості накипу в процесі його формування та впливу на цей процес хімічної дії антискалантів (ЛВХ 1.1, ОЕДФК на основі органофосфонатів та поліфосфатного реагенту Seaquest) з різними концентраціями (від 2 до 50 мг/л) та ультразвукового опромінення в умовах кавітації. Оцінено їх протикорозійні і антинакипні властивості у жорсткій воді. Встановлено, що найкращі характеристики має ОЕДФК у концентрації 10 мг/л. Встановлено функціональні залежності наростання питомої маси накипу, а також швидкості корозії сталі в залежності від складу води та режимів УЗ-опромінення. Досліджено морфологію та структуру накипних шарів, сформованих при різних умовах і потужності УЗ опромінення методом растрової електронної мікроскопії. Показано, що комплексний вплив дії антискалантів та ультразвуку дозволить оптимізувати процес утворення та підтримання фазового мікрошару з протикорозійними властивостями, який практично не знижує теплообмін між поверхнею металу і теплоносієм. Розроблено технологічні рекомендації щодо застосування комбінованого захисту маловуглецевої сталі у системах теплопостачання.

Практичне значення одержаних результатів полягає прогнозуванні протикорозійної та антинакипної дії реагентів в системах теплопостачання при роботі котельних установок малої потужності, які працюють без водопідготовки протягом опалювального сезону.