Вода, употребляемая для питания паровозных котлов, содержит различные
примеси, которые вредно влияют на работу котла и на его состояние. Эти
примеси могут быть в растворенном состоянии (различные газы, минеральные
и органические вещества) и в виде нерастворенных механических частиц
(глина, мелкие частицы песка и пыль).
Примеси, встречающиеся в воде, влияют на работу котла различным образом.
Если кислород, углекислота и другие растворенные в воде газы, а также
органические примеси вызывают коррозию металла стенок и других частей
котла, то растворенные минеральные соли осаждаются в виде твердой
накипи, а нерастворенные механические примеси осаждаются на поверхности
котла в вице грязи и шлама.
Минеральные соли делятся на легкорастворимые и мало растворимые.
Легкорастворимые соли (натрия и калия) при испарении воды не выпадают в
осадок и поэтому накипи не образуют, однако общее содержание этих солей
в котловой воде по мере ее испарения увеличивается, что приводит к
коррозийным повреждениям котла и увлечению воды с паром.
Мало растворимые соли (соли кальция, магния, силиката и некоторые
другие) при испарении воды, достигнув определенной концентрации,
начинают выпадать в осадок. Присутствие этих солей делает воду жесткой.
Жесткость питательных вод делится на временную, постоянную и общую.
Временная жесткость определяется присутствием в воде бикарбонатных солей
кальция и магния, которые при кипячении воды выпадают в осадок.
Постоянная жесткость определяется присутствием в воде сернистого
кальция, сернокислого магния, хлористого кальция и некоторых других
солей, которые при кипячении воды не выпадают в осадок. Временная и
постоянная жесткость вместе образуют общую жесткость.
Жесткость воды раньше измерялась в градусах. Один градус жесткости воды:
миллиграмм-эквивалент на литр (мг-экв/л), окиси магния в 1 г воды.
В настоящее время утверждена новая единица для измерения жесткости воды:
миллиграмм-эквивалент на литр (мг-экв/л), который соответствует 2,8
градуса по ГОСТ 6055-51. Один миллиграмм-эквивалент жесткости
соответствует содержанию 28,04 мг/л окиси кальция (20,04 мг{л кальция)
или 20,16 мг/л окиси магния (12,16 мг/л магния). Для пересчета градусов
в мг-жв/л служит коэффициент 0,357.
Градусы, умноженные на 0,357, соответствуют мг-экв/л мг-экв/л,
умноженный на 2,8, - градусам.
Отложение накипи на стенках котла причиняет много вреда. Накипь проводит
тепло в 20-25 раз хуже, чем железо или сталь. Поэтому стенки котла,
покрытые накипью, ухудшают теплопроводность и парообразование, что
влечет за собой перерасход топлива, уменьшение форсировки котла и
перегрев металла огневой коробки и труб.
Особенно велики топливные потери и опасность перегрева металла при
наличии накипи, пропитанной маслом. Последнее может попасть в котел,
если при консервации паровоза применяют мазут. МПС давно запрещено
применение мазута, и консервация должна производиться негашеной
известью, которую вводят в котел после спуска воды.
В результате перегрева металла стенок огневой коробки до 450-500°
прочность металла резко снижается, что вызывает течь Дымогарных и
жаровых труб, связей, а также появление трещин и выпучин стенок.
При наличии в котловой воде большого количества шлама и сильного
насыщения ее солями наблюдается вспенивание воды в котле и бросание ее в
пароперегревательные элементы при открытии Регулятора. Это вызывает
загрязнение элементов, понижение температуры перегрева пара, перерасход
топлива и прогорание колпачков и трубок элементов.
Паровозы некоторых предприятий (коксохимкомбинатов, заводов цветной
металлургии и др.) питаются водой, загрязненной не только солями,
выделяющимися на стенках котла в виде накипи и грязи, но и разными
солями и кислотами, вызывающими сильно разъедание соединений котла,
труб, связей, арматуры и гарнитуры котла.
Все перечисленные обстоятельства заставляют сокращать меж промывочные
пробеги паровозов и выполнять дорогостоящий ко тельный ремонт.
Во избежание всех указанных выше вредных последствий питательная
котловая вода должна удовлетворять определенным нормам и требованиям.
Жесткость котловых вод должна быть минимальной и не должна превышать
0,357 мг экв/л или одного градуса. Содержание других солей и
механических примесей также должно быть минимальным, чтобы не вызывать
вспенивания уноса воды. Таким требованиям могут удовлетворять
редкие источники водоснабжения. Лишь в отдельных леспромхозах на Север и
Дальнем Востоке встречаются природные воды с весьма мальв содержанием
солей. Все же остальные источники водоснабжение имеют жесткость,
значительно превышающую допускаемые нормы для котловой воды.
Для сохранения котлов в чистоте и обеспечения их нормальной работы
применяется два вида обработки воды:
а) предварительная очистка, которая нашла широкое применение на тепловых
электростанциях для питания водотрубных котлов
б) внутрикотловая обработка, применяемая в паровозных котлах.
Большинство промышленных предприятий применяют внутри котловую обработку
воды на паровозах, осуществляемую путем введения в водяной бак
антинакипина. И только на паровозах некоторых предприятий
(электростанций), питающихся очищенной водой или природной водой с малой
жесткостью (некоторые леспромхозы и торфопредприятия), не применяют
антинакипина.
