Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Разработка системы водоподготовки для снижения коррозионной активности холодной воды

Работа №112711

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

строительство

Объем работы97
Год сдачи2021
Стоимость4815 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
34
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 3
Глава 1 Анализ проблем при использовании холодной воды в закрытых системах теплоснабжения 6
1.1 Описание объекта исследования 6
1.2 Показатели качества сетевой воды 7
1.3 Основные типы повреждений трубопроводов в различных условиях 7
1.3.1 Точечная коррозия 9
1.3.2 Образование и развитие воронкообразных язв на трубопроводах ... 10
1.3.3 Подшламовая коррозия трубопроводов 12
1.3.4 Влияние температуры 13
1.3.5 Влияние рН 14
1.3.6 Влияние концентрации кислорода на локальную коррозию 16
1.3.7 Влияние угольной кислоты на процессы коррозии трубопроводов . 17
1.3.8 Влияние соединений хлора 19
1.3.9 Влияние соединений серы 22
Глава 2 Анализ методов дегазации воды 26
2.1 Физические методы дегазации 26
2.2 Химические и биохимические метод дегазации воды 38
2.3 Сорбционно-обменные методы дегазации воды 46
2.4 Расчет дегазаторов 48
2.5 Мембранная дегазация 52
Глава 3 Разработка технологической схемы водоподготовки для снижения коррозионной активности холодной воды 63
3.1 Обоснование выбора метода водоподготовки 63
3.2 Варианты мембран и мембранных аппаратов для дегазации и
декарбонизации 73
Заключение 92
Список используемых источников 94


«Основные элементы оборудования централизованных систем теплоснабжения, контактирующих с сетевой водой, выполнены из обычных углеродистых и низколегированных сталей. Значительны площади контакта сетевой воды со сплавами меди (места соединения с арматурой). Отдельные элементы систем выполняются из чугуна, хромистых и хромоникелевых сталей. Эксплуатационный опыт показывает, что основной причиной нарушений надежности централизованных систем теплоснабжении, связанных с внутренней коррозией, являются повреждения элементов теплосети из углеродистых и низколегированных сталей» [1, 2].
Повышенная коррозионная активность исходной (хозяйственно-питьевой) воды, которая усугубляется увеличением температуры в пластинчатом теплообменнике приводит к значительному уменьшению срока службы трубопроводов, постоянным авариям, нестабильности водоснабжения, дополнительным финансовым затратам. Перевод систем горячего водоснабжения на закрытую схему требует дополнительной подготовки холодной воды для продления скока эксплуатации стальных трубопроводов. В связи с этом тема представленной работы является актуальной.
Объект исследования: системы холодного и горячего водоснабжения жилого дома
Предмет исследования: причины повышенной коррозионной активности холодной воды
Цель диссертации: Установить причину повышения интенсивности коррозионных повреждений трубопроводов системы горячего водоснабжения и разработать мероприятия по снижению коррозионной активности воды.
Для реализации цели поставлены научно-технические задачи:
1. Провести лабораторный анализ исходной воды.
2. Исследовать причины коррозионной активности холодной воды:
- определить возможные причины повышение коррозионной активности;
- выявить наиболее важные факторы;
- провести анализ существующих решений;
- предложить технологические решения по снижению коррозионной активности холодной воды.
3. Разработать технологические решения водоподготовки.
Методы исследований. Для решения поставленных задач проводится документальное и инструментальное обследование, лабораторный анализ воды, теоретические методы исследования.
Научная новизна полученных результатов состоит в обосновании и разработке мероприятий по снижению коррозионной активности холодной воды.
Практическая значимость работы состоит в разработке предложений по снижению коррозионной активности холодной воды и технологических решений водоподготовки и подтверждена публикациями результатов исследования в статьях и докладах на конференциях:
Снижение коррозийной активности холодной воды при переходе на закрытую систему теплоснабжения. // В сборнике статей Всероссийской научно-практической конференции Природопользование и устойчивое развитие регионов России. - МНИЦ, Пенза, 2021.
Разработка мероприятий для снижения коррозийной активности холодной воды при переходе на закрытую систему теплоснабжения. [Электронный ресурс] // Дни науки в ТГУ: материалы студенческой конференции. Тольятти. 2021.
Личный вклад автора состоит в непосредственном участии в обследовании систем горячего водоснабжения, насосного хозяйства, анализе полученных данных, обосновании темы, цели, задач и методики исследований. Автором предложены технологические решения водоподготовки для снижения коррозионной активности воды.
На защиту выносятся: Результаты документального исследования, позволяющие снизить коррозионную активность холодной воды и технологические решения водоподготовки.
Апробация работы. Диссертация носит методологический характер и проявляет себя в наличии научно обоснованных и апробированных в результате документального исследования по снижению коррозионной активности холодной воды и технологических решений водоподготовки.
Автор организовал и принимал участие в проведении документального исследования и разработки технического отчёта.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, общих выводов, библиографии из 30 наименований. Общий объем работы 94 стр., включая 41 иллюстраций, 7 таблиц.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

В работе проведен анализ состояния системы водоснабжения в результате перевода открытый на закрытую системы теплоснабжения. В результате установлено значительное повышение активности, после теплообменников, предназначенных для приготовления горячей воды. В результате анализа установлены основные факторы, влияющие на усиление процесса коррозии. К таким факторам относятся, повышение температуры исходной воды (водопроводной воды), наличие растворенного кислорода, остаточного хлора, оксидов железа и некоторых других веществ, которые способствуют образованию коррозионных повреждений трубопроводов.
В процессе работы обследована система водоснабжения многоквартирного жилого дома, расположенного в Тольятти. Обследованию подвергались магистральные трубопроводы, расположенные в подвале, запорная и регулирующая арматура, теплообменники. Выборочного обследования внутренние сети (стояки, водоразборная арматура, полотенцесушители). Установлено, что наибольшим коррозионным повреждением подвергаются стальные трубопроводы после теплообменников. Таким образом определен наиболее значимый фактор, способствующий развитию коррозии.
Далее, установив причину повышение интенсивности коррозии разработаны мероприятия по нормализации работы системы водоснабжения. Изучены основные пути снижения коррозионной активности исходной воды. Изучены физико-химические процессы происходящее стальных трубопроводов и рассмотрены наиболее предпочтительные способы снижение активности воды. одним из главных факторов, способствующих развитию внутренней коррозии трубопроводов, является повышенное содержание кислорода. Соответственно, необходимо разработать мероприятия его концентрации в воде. Для этого изучены основные способы удаления растворенных газов, в том числе и кислорода, из воды. На сегодняшний день существует несколько способов деаэрации, однако они не все пригодны для использования в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения. Поэтому были отклонены способы уменьшение концентрации кислорода и и основное внимание сосредоточено на физическом деаэрировании.
Наиболее перспективными и технологичными методами удаления растворенных газов из воды являются мембранные технологии. В частности, ультрапористые мембраны, которые изготавливаются из полимерных материалов. Они способны с достаточно большой эффективностью вода газовую смесь на жидкостную и газовую фазы. Процесс разделения происходит за счет диффузии молекул газа в мембраны, более крупные молекулы воды остаются мембраны. Производительность данных устройств достаточно велика, они компактный технологичны удобны в использовании, степень разделения фаз достигает 97%, однако стоимость их высока. В силу высокой стоимости мембранные технологии применяется достаточно редко.
Тем не менее внедрение технологий весьма перспективно. Для решения проблемы уменьшение количества кислорода в исходной воде для систем водоснабжения в жилом секторе г. Тольятти вполне оправдано. Предлагается установить и провести опытную эксплуатацию подобных установок, на объектах, которые предполагается переводить на закрытую систему теплоснабжения. То есть нагревать холодную воду в теплообменниках для нужд горячего водоснабжения. В перспективе данную работу предлагается продолжать в этом же направлении, а также оптимизировать работу водоснабжения и вести исследования в области внедрения мембранных технологий.



1. Акользин П. А. Коррозия и защита металла теплоэнергетического оборудования. /М: Энергоиздат, 1992.-303с.
2. Андрианов Алексей Петрович, Орлов Владимир Александрович,
Чухин Валентин Александрович, Серова Евгения Михайловна, Неверова Мария Андреевна Коррозия трубопроводов и мероприятия по ее локализации // Вестник ИрГТУ. 2014 №8 (91). URL:
https:ZZcyberleninka.ru/articleZn/korroziya-truboprovodov-i-meropriyatiya-po-ee- lokalizatsii(дата обращения: 30.03.2021).
3. Балабан-Ирменин Ю.В., Липовских В.М., Рубашов А.М. Защита от внутренней коррозии трубопроводов водяных тепловых сетей. М.: Изд-во «Новости теплоснабжения», - 2008. - 288 с.
4. Валабан-Ирменин Ю. В. Изучение и предотвращение коррозии металла трубопроводов в воде тепловых сетей. Диссертация и виде монографии. / М- : ВТИ, 2002. - 42 с.
5. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч. 2: Водопровод и канализация. Справ. проектировщика. Изд. 4-е, перераб. и доп. / Под ред. И. Г. Староверова и И. Ю. Шиллера. — М.: Стройиздат, 1990.247 с.
6. ВСН 53-86(р). Правила оценки физического износа жилых зданий.
7. Гафуров Н.М., Кувшинов Н.Е. Общие сведения о мембранной технологии очистки воды // Инновационная наука. 2016. №4-3 (16). URL: https:ZZcyberleninka.ru/articleZn/obschie-svedeniya-o-membrannoy-tehnologii- ochistki-vody(дата обращения: 01.07.2021).
8. ГОСТ 3262-75 Трубы стальные водогазопроводные. Технические условия.
9. ГОСТ 32415-2013 Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия.
10. Гришкова Алла Викторовна, Гаврилов Виктор Борисович К вопросу
о влиянии водно-химического режима систем централизованного теплоснабжения на работу систем отопления и горячего водоснабжения // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2014. №1. URL:
https:ZZcyberleninka.ru/articleZn/k-voprosu-o-vliyanii-vodno-himicheskogo- rezhima-sistem-tsentralizovannogo-teplosnabzheniya-na-rabotu-sistem-otopleniya- i-goryachego(дата обращения: 30.03.2021).
11. Журавлевич Н.Е. ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ. Методические рекомендации. Белорусский государственный медицинский университет», 2016. 34с.
12. Зайцев А. Н., Суздальцева Е. Н. К вопросу о коррозии труб горячего водоснабжения из нержавеющей стали // Системные технологии, 2017. №23. С. 4-14.
13. Колова Алевтина Фаизовна, Пазенко Татьяна Яковлевна, Федотова Юлия Валерьевна Разработка технологии локальной очистки сточных вод завода синтетического каучука // Вестник ИрГТУ. 2014. №10 (93). URL: https:ZZcyberleninka.ruZarticleZn/razrabotka-tehnologii-lokalnoy-ochistki-stochnyh- vod-zavoda-sinteticheskogo-kauchuka (дата обращения: 01.07.2021).
14. Милютина Т. Н. Мембранные технологии очистки воды //
Вологдинские чтения. 2006. №57. URL:
https:ZZcyberleninka.ruZarticleZn/membrannye-tehnologii-ochistki-vody (дата
обращения: 01.07.2021).
15. Чаусов Ф.Ф. Эффективный способ защиты стального оборудования инженерных сетей от коррозии // Экология и промышленность России. 2009, февраль. С. 8-12.
16. Повышение эффективности работы систем горячего водоснабжения / Н. И. Чистяков, М. М. Грудзинский, В. И. Ливчак и др. — М.: Стройиздат, 1988.314 с.
17. Петухов В.С. и др. Коррозионные повреждения трубопроводов
зданий, вызванные протеканием по ним токов. - М.: Практика
противокоррозионной защиты, №4 (10), 1998.
18. Резник Я.В. Идентификация видов коррозии металлов // Журнал "Промышленнные и отопительные котельные и мини-ТЭЦ", № 2(7) 2011.
19. СП 30.13330.2016. Внутренний водопровод и канализация зданий. Актуал. ред. СНиП 2.04.01-85* (с Поправкой, с Изм. №1).
20. СП 73.13330.2016. Внутренние санитарно-технические системы зданий. СНиП 3.05.01-85 (с Изм. №1).
21. СП 60.13330.2012. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуал. ред. СНиП 41-01-2003.
22. Чухин В. А., Андрианов А. П. Ускоренная коррозия оцинкованных трубопроводов в системах ГВС // Журнал СОК №7, 2019 С. 22-30.
23. Чухин В. А., Андрианов А. П. Анализ причин коррозии
24. Шарапов В. И. Подготовка подпиточной воды систем теплоснабжения с применением вакуумных деаэраторов. М.: Энергоатомиздат, 1996. 176 с.
25. Юдаков Александр Алексеевич, Червонецкий Денис Витальевич,
Перфильев Александр Владимирович, Слесаренко Вячеслав Владимирович, Чириков Александр Юрьевич, Бадулин Юрий Михайлович Особенности применения флокулянтов и сорбентов для очистки технологической воды и производственных стоков // ГИАБ. 2014. №S4. URL:
https:ZZcyberleninka.ru/articleZn/osobennosti-primeneniya-flokulyantov-i- sorbentov-dlya-ochistki-tehnologicheskoy-vody-i-proizvodsstvennyh-stokov(дата обращения: 01.07.2021).
26. BONNIN, J. (2016) : Hydraulique urbaine appliquee aux agglomerations de petites et moyenne importance. Collection de la D irection d es Etudes et Recherches d’electricite de France. EYROLLES. Paris, 2016.
27. DUPONT, A. (2017). Hydraulique urbaine tome 2 : ouvrages de
transport, elevation et distribution des eaux. 484 pages ; Paris, Edition Eyrolles 2017.
28. NARAYAN, D. (1994). Evaluation participative, outils pour gerer le changement dans l’approvisionnement en eau et l’assainissement. Banque Mondiale, Washington.
29. SAVATIER, A. & GADELLE, F. (1994) : Les pompes et les stations de pompage, troisieme edition mise a jour et completee. Ministere frangais de la cooperation. Collection «techniques rurales en Afrique ». 1994.445 pages
30. WRIGHT, A., M., (2007). Toward a strategic sanitation approach: improving the sustainability of urban sanitation in developing countries- GREA - PNUD - Banque Mondiale, novembre 2007, 38 pages.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.