De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

VINÇOTTE IT’S ABOUT YOU. AND YOUR WORLD. Safety, Quality & Environmental services ENERGIK 5 mei 2015.

Verwante presentaties


Presentatie over: "VINÇOTTE IT’S ABOUT YOU. AND YOUR WORLD. Safety, Quality & Environmental services ENERGIK 5 mei 2015."— Transcript van de presentatie:

1 VINÇOTTE IT’S ABOUT YOU. AND YOUR WORLD. Safety, Quality & Environmental services ENERGIK 5 mei 2015

2 Waterbehandeling van stoomgeneratoren. Wat is water ? Noodzaak van waterbehandeling. Waterbehandeling. Normen en opvolging. 2Frans Slaets 6BW

3 Wat is water ? Wikipedia : Het watermolecuul is een dipool: omdat de waterstofatomen niet symmetrisch liggen ten opzichte van het zuurstofatoom is één kant van het watermolecuul elektrisch geladen ten opzichte van de andere kant. In overeenkomst met de octetregel heeft het zuurstofatoom in water zijn elektronen als volgt verdeeld: twee keer twee elektronen voor de binding met de twee waterstofatomen, en twee keer een vrij elektronenpaar. Door de polariteit van het watermolecuul, trekken deze moleculen elkaar dus sterk aan, wat het ten opzichte van andere stoffen lage smeltpunt, hoge kookpunt en de hoge smeltwarmte en verdampingswarmte verklaart. De polariteit van water verklaart ook waarom zouten (ionen) en polaire stoffen (zoals suiker) zo goed in water oplossen.dipool: omdat de waterstofatomen niet symmetrisch liggen ten opzichte van het zuurstofatoom is één kant van het watermolecuul elektrisch geladen ten opzichte van de andere kant. In overeenkomst met de octetregel heeft het zuurstofatoom in water zijn elektronen als volgt verdeeld: twee keer twee elektronen voor de binding met de twee waterstofatomen, en twee keer een vrij elektronenpaar. Door de polariteit van het watermolecuul, trekken deze moleculen elkaar dus sterk aan, wat het ten opzichte van andere stoffen lage smeltpunt, hoge kookpunt en de hoge smeltwarmte en verdampingswarmte verklaart. De polariteit van water verklaart ook waarom zouten (ionen) en polaire stoffen (zoals suiker) zo goed in water oplossen. Watermoleculen kunnen opsplitsen in (zure) H + -ionen en (basische) OH - -ionen. Deze reactie wordt autoprotolyse genoemd. In zuiver water bij een temperatuur van 298 K zijn de activiteiten van beide ionen molair. De zuurgraad van het water is dan pH=7.zure) H + -ionen en (basische) OH - -ionen. Deze reactie wordt autoprotolyse genoemd. In zuiver water bij een temperatuur van 298 K zijn de activiteiten van beide ionen molair. De zuurgraad van het water is dan pH=7. Frans Slaets 6BW3

4 Wat is water ? H2O – Dissociatie – pH Water splitst zich gedeeltelijk in H + en OH - ionen Uitgedrukt in mol per liter is [H + ] x [OH - ] = pH = - log [H + ] Bij neutrale pH is [H + ] = [OH - ] = Bij neutrale pH is - log [H + ] = 7 Zuur : pH lager dan 7 Basisch : pH hoger dan 7 Frans Slaets 6BW4

5 Wat is water ? Een zout dat opgelost wordt in water dissocieert in ionen. 1. Kationen Vb. : 1. Monovalent : Na+ (natrium) K+ (kalium) NH4+ (ammonium) … 2. Bivalent : Mg++ (magnésium) Ca++ (calcium) … 1. Anionen Vb. : 1. Monovalant : Cl- (chloride) NO3- (nitraat) HCO3- (bicarbonaat).. 2. Bivalent : SO4-- (sulfaat) … Frans Slaets 6BW5

6 Wat is water ? Electrische geleidbaarheid – De electrische geleidbaarheid van water is een maat voor de ionenactiviteit in water of voor de aanwezigheid van gedissocieerde stoffen in een waterige oplossing – De geleidbaarheid is afhankelijk van : De aard van de ionen De concentratie van de ionen De lading van de ionen De temperatuur van het water De viscositeit van het water (minder belangrijk voor onze toepassingen) – Oplossingen van sterke zuren, basen en zouten zijn goede geleiders (electrolyten). Frans Slaets 6BW6

7 Wat is water ? Kationgeleidbaarheid: – De term kationgeleidbaarheid wordt gebruikt om de geleidbaarheid aan te geven van een waterstaal nadat dit water doorheen een ionenwisselaar gestuurd is waarin zich een sterke kationenwisselaar bevindt. – In deze kolom worden al de kationen tegengehouden. Ammoniak wordt volledig tegengehouden –NH4OH ->HOH Een zout wordt omgezet naar zijn zuur –NaCl -> HCl Frans Slaets 6BW7

8 Wat is water ? Zuiver water – Rechtstreekse geleidbaarheid = kationgeleidbaarheid, met minimum in funktie van de temperatuur rond 0.04 µS/cm Zuiver water met ammoniak – Rechtstreekse geleidbaarheid is een maat voor de ammoniakconcentratie – Kationgeleidbaarheid is een maat voor de zuiverheid Zuiver condensaat, met ammoniak, maar ook lichtjes vervuild met minerale zouten – Rechtstreekse geleidbaarheid is een maat voor het totale zoutgehalte zonder onderscheid tussen conditionering of vervuiling – Kationgeleidbaarheid is een maat voor de vervuiling Frans Slaets 6BW8

9 Wat is water ? Dipoolmoment Frans Slaets 6BW9

10 Wat is water ? Frans Slaets 6BW10 Hoge verdampingsenergie – 1 kg water 1°C opwarmen vraagt 1 kcal – 1 kg water van 0°C opwarmen naar 100 °C vraagt 100 kcal – 1 kg water van 100 °C omzetten naar stoom bij 100 °C vraagt ongeveer 538 kcal !!!

11 Noodzaak van waterbehandeling Oorzaken van averijen: 1.In oplossing gaan van materiaal. 2.Afzettingen. 3.Zuurstofcorrosie. 4.Stoomzuiverheid. 11Frans Slaets 6BW

12 Noodzaak van waterbehandeling 1.In oplossing gaan van materiaal. 1.Zure corrosie (algemene corrosie). 1.Oorzaken. 1.Zure produkten uit de produktie, vooral bij stilstand en wegvallen van de stoomdruk. 2.CO2 wegens ontbinden van bicarbonaten (aantasting condensleidingen). 3.Aanzuren van ketelwater wegens afbraakvan organische stoffen. 2.Problemen. 1.Materiaalverlies (tot en met lekken) en stilstanden. 2.Terugvoer van corrosieprodukten naar de ketel. Frans Slaets 6BW12

13 Noodzaak van waterbehandeling Frans Slaets 6BW13

14 Noodzaak van waterbehandeling 1.In oplossing gaan van materiaal. 1.Zure corrosie (algemene corrosie). 3.Remedies. 1.Dichtheid en materiaalkeuze, monitoring van condensaten. 2.Decarbonatatie met atmosferische ontgassing en neutralisatie. 3.Demineralisatie / omgekeerde osmose. 4.Conditionering. 1. In de ketel : vaste alkaliseringsmiddelen. 2. In de stoom : neutraliserende amines, filmvormende amines (niet overal toepasbaar, voeding, melkerijen). Frans Slaets 6BW14

15 Noodzaak van waterbehandeling 1.In oplossing gaan van materiaal. 2.Alkalische corrosie (loogbrosheid). 1. Oorzaken. 1.Hoge pH. 2.Restspanningen in het materiaal. 3.Underdeposit corrosie. 4.Conditionering. 2. Problemen Barsten en scheuren zonder dikteverlies. Frans Slaets 6BW15

16 Noodzaak van waterbehandeling 1.In oplossing gaan van materiaal. 2.Alkalische corrosie (loogbrosheid). 3. Remedies. 1.Beperken van de pH. 1. Beperken van de indikking (spuien). 2. Decarbonatatie. 3. Keuze alkaliseringsmiddel (Na3PO4 in plaats van NaOH). 2.Beperken van afzettingen. 3.Beperken van restspanningen : constructie. 1. Nagloeien na bewerkingen (koud - bewerking of lassen). 2. Vroeger vooral ter hoogte van klinknagels. Frans Slaets 6BW16

17 Noodzaak van waterbehandeling 2. Afzettingen. 1.Oorzaken : oplosbaarheid van zouten en andere produkten. 1.Oplosbaarheid bij temperatuursverhoging. 1. Verschil tussen keukenzout en hardheid. 2. Tijdelijke en blijvende hardheid. 2.Concentratie van zouten (indikking). 3.Speciale gevallen (oplosbaarheid silicium in functie van temperatuur en alkaliteit). 4.Corrosieprodukten van buiten de ketel. Frans Slaets 6BW17

18 Noodzaak van waterbehandeling 2. Afzettingen. 2. Problemen. 1.Rendementsverlies. 1.De thermische geleidbaarheid van gewone ketelsteen (kalk) ligt ongeveer 20 maal lager dan die van staal. 2.Corrosie onder neerslag. 1.Vorming van een concentratiecel waardoor er corrosie onder neerslag optreed. Frans Slaets 6BW18

19 Noodzaak van waterbehandeling 2. Afzettingen. 3. Problemen. 3. Oververhitting. 1.1 mm ketelsteen komt overeen met ongeveer 2 cm staal. 2.1 mm silicaten komt overeen met ongeveer 30 à 40 cm staal. De ketelpijp wordt minder goed afgekoeld met in uiterste gevallen stijging van de temperatuur tot boven het vloeipunt (randen zijn verdund en niet wegens corrosie). Frans Slaets 6BW19

20 Noodzaak van waterbehandeling 2.Afzettingen. 3.Remedies. 1.Zo weinig mogelijk zouten inbrengen. 2.Geen zouten inbrengen die kunnen precipiteren. 3.Voldoende alkaliteit om silicaten in oplossing te houden. 4.Conditionering om afzettingen te vermijden. 5.Concentraties beperken door voldoende te spuien. Frans Slaets 6BW20

21 Noodzaak van waterbehandeling 3.Zuurstofcorrosie. 1.Oorzaken. 1.Luchtintrede in de voedingstank, leidingen, eventueel in economiser bij slecht ontgast water. 2.In de ketel, nabij de intrede van het voedingswater in een vlampijpketel, of in de spiraal. 3.Bij stilstand : op al de plaatsen waar metaal, vocht en zuurstof tesamen aanwezig zijn. 2.Problemen. 1.Zuurstofcorrosie is een putvormige corrosie, welke op korte tijd tot perforaties kan leiden. Frans Slaets 6BW21

22 Noodzaak van waterbehandeling 3.Zuurstofcorrosie. 3.Remedies. 1.Zuurstof verwijderen. 1.Thermisch ontgassen van het voedingswater. 1. Oplosbaarheid van lucht in water daalt bij stijgende temperatuur. 2. De partieeldruk van een gas in de gasfase boven een vloeistof is proportioneel met de concentratie van dit gas in de vloeistof. 2.Chemisch ontgassen met zuurstofbinders. Frans Slaets 6BW22

23 Noodzaak van waterbehandeling 3.Zuurstofcorrosie. 3.Remedies. 2. Metaal beschermen. 1.Voedingstanks Vb beschermlaag. 2.Ketels bij stilstand : droog of geconditioneerd. 3.Condensaatleidingen eventueel met filmvormende amines. Frans Slaets 6BW23

24 Noodzaak van waterbehandeling 4.Stoom(on)zuiverheid. 1.Oorzaken. 1.Meesleuring van ketelwater. 1.Schuimvorming. 1. Vetten en olïen. 2. Conditionering. 2.Mechanische meesleuring (constructie). 2.Slechte kwaliteit van tussenkoelingswater bij oververhitters. 3.Oplosbaarheid van silicium in de stoom. Frans Slaets 6BW24

25 Noodzaak van waterbehandeling 4.Stoom(on)zuiverheid. 2.Problemen. 1.Vervuiling van oververhitter en turbineschoepen. 2.Afzettingen op kranen en kleppen. 3.Afzettingen van zouten in collectoren na eventuele stoomkoelers. 4.Zuurstofcorrosie in condensleidingen bij slecht ontgast water. Frans Slaets 6BW25

26 Noodzaak van waterbehandeling 4.Stoom(on)zuiverheid. 3.Remedies. 1.Gebruik van thermisch ontgast water zonder zouten 2.Beperken van de zoutconcentraties in de stoomketel door spuien. 3.Vermijden van schuimvorming (aanpassen conditionering en vermijden intredes). 4.Constructie. 1.Mechanische stoomafscheiders. 2.Stoomdebiet t.o.v. wateroppervlak. 3.Stoomdebiet t.o.v. stoomruimte. Frans Slaets 6BW26

27 Waterbehandeling Frans Slaets 6BW27 CONTROLE Waarom : corrosie tegengaan afzettingen tegengaan in oplossing gaan van metalen zuiverheid stoom verzekeren VOORBEREIDING ZUIVEREN CONDITIONEREN

28 Waterbehandeling 1. Omgekeerde osmose 2. Electrodialyse 3. Demineralisatie – ontharding 4. Thermische ontgassing Frans Slaets 6BW28

29 Waterbehandeling 1.Omgekeerde osmose. 1.Osmotische druk Frans Slaets 6BW29 2.Prestatie. 1.Druk (kwaliteit membraan en prijs pompen). 2.Temperatuur. 3.Percentage permeaat. 4.Concentratie aan de ingang.

30 Waterbehandeling 2. Electrodialyse Frans Slaets 6BW30

31 Waterbehandeling Frans Slaets 6BW31 3.Demineralisatie - ontharding

32 Waterbehandeling Frans Slaets 6BW32 KATIONHARS ZWAK KATION STERK KATION Alle kationen gebonden aan zwakke zuurrest HCO 3 - Alle kationen Ca, Mg, Na ANIONHARS ZWAK ANIONSTERK ANION Zouten van sterke zuren Cl -, SO 4 -- Alle zuren ook CO 2 en SiO 2

33 Waterbehandeling Frans Slaets 6BW33

34 Waterbehandeling Frans Slaets 6BW34

35 Waterbehandeling 4. Thermische ontgassing – Oplosbaarheid van zuurstof in funktie van temperatuur – Concentratie van een gas in een vloeistof is proportioneel met de partieeldruk van dat gas in de gasfase in contact met deze vloeistof Frans Slaets 6BW35

36 Waterbehandeling Frans Slaets 6BW36

37 Waterbehandeling Frans Slaets 6BW37

38 Conditionering Indien de samenstelling van water niet ideaal is voor de gebruikte toepassing, dan kunnen wij stoffen toevoegen om de samenstelling van het water aan te passen aan onze noden. Frans Slaets 6BW38

39 Waterbehandeling Frans Slaets 6BW39

40 Normen en opvolging 1. K.B. van 18/10/1991, art Klassering van stoomgeneratoren. 2. NBN Normen. 1. NBN I uitrusting van stoomgeneratoren. 2. NBN I waterkwaliteit voor waterpijpketels. 3. NBN I waterkwaliteit voor spiraalketels. 4. NBN I waterkwaliteit voor vlampijpketels. Frans Slaets 6BW40

41 Normen en opvolging 3.EN normen. NBN EN waterkwaliteit waterpijpketels. NBN EN waterkwaliteit vlampijpketels. 4.TRD normen. 1. Indeling in groepen. 2. TRD 601 algemene bepalingen voor stoomketels van groep IV. 3. TRD 604 bijkomende uitrusting onbewaakt bedrijf 24h 72 h. 4. TRD 611 Richtwaarden voor voedings- en ketelwater voor stoomgeneratoren van groep IV. Frans Slaets 6BW41

42 Normen en opvolging 1. K.B. van 18/10/1991, art Klassering van stoomgeneratoren in groep 1,2 of 3. 2.Voorwaarden voor klassering. 1.Technische punten art Waterbehandeling aanwezig. 3.Aard van deze waterbehandeling goedgekeurd door erkend organisme belast met de periodieke keuringen. 4.Aard en frequentie van de uitgevoerde metingen goedgekeurd door erkend organisme. 5.Minstens 1maal per jaar voert het erkend organisme zelf de nodige metingen uit. Frans Slaets 6BW42

43 Normen en opvolging 1. NBN normen. 1. NBN I Uitrusting van stoomgeneratoren. 2.Verplichting van een waterbehandeling,waarbij verwezen wordt naar de normen NBN I , 004 en Geen automatische metingen vermeld, wel frequentie van metingen Frans Slaets 6BW43

44 Normen en opvolging 1. NBN normen. 2. NBN I waterpijpketels in dienst. 1.Berperkt tot ketels met maximumdruk van 80 bar. 2.Boven 80 bar in samenspraak met het erkende organisme. 3.Limieten. 1.Voedingswaterkwaliteit. 2.Ketelwaterkwaliteit. Niet-gedemineraliseerd water met vaste conditionering. Gedemineraliseerd water met vluchtige conditionering. 3.Kwaliteit van tussenkoelingswater. 4.Stoomkwaliteit voor turbines. 5.Frequentie van de metingen. Frans Slaets 6BW44

45 Normen en opvolging Frans Slaets 6BW45

46 Normen en opvolging 1. NBN normen. 3. NBN I spiraalketels in dienst. 1.Berperkt tot ketels met maximumdruk van 40 bar. 2.Boven 40 bar refereert men naar NBN I Limieten. 1.Voedingswaterkwaliteit (= ketelwater). 2.Frequentie van de metingen. Frans Slaets 6BW46

47 Normen en opvolging Frans Slaets 6BW47

48 Normen en opvolging Frans Slaets 6BW48

49 Normen en opvolging 1. NBN normen. 3. NBN I vlampijpketels in dienst. 1.Berperkt tot ketels met maximumdruk van 35 bar en kringen met oververhit water. 2.Limieten. 1.Voedingswaterkwaliteit. 2.Ketelwaterkwaliteit (demin water met vluchtige conditionering is eigenlijk niet besproken). 3.Frequentie van de metingen. Frans Slaets 6BW49

50 Normen en opvolging Frans Slaets 6BW50

51 Normen en opvolging 2.EN normen. 1. NBN EN waterpijpketels in dienst. 1.Limieten tot 100 bar voor ketelvoedingswater voor stoomgeneratoren en kringen met oververhit water. 2.Limieten voor ketelwater. 1.Met voedingswater > 30 µS/cm tot 60 bar. 2.Met voedingswater < 30 µS/cm tot 100 bar. 3.Met voedingswater na kationwisselaar < 0.2 µS/cm met Vluchtige conditionering. Vaste alkaliën 100bar. 4.Voor kringen met oververhit water. 3.Limieten voor voedingswater en tussenkoelingswater monotubulaire ketels. 4.Figuren. 1.Geleidbaarheid / druk in functie van soort voedingswater. 2.Siliciumgehalte / druk. 3.Zuurstofgehalte voeding monotubulaire ketels. Frans Slaets 6BW51

52 Normen en opvolging Frans Slaets 6BW52

53 Normen en opvolging Frans Slaets 6BW53

54 Normen en opvolging 2.EN normen. 2. NBN EN vlampijpketels in dienst. 1.Limieten tot 20 bar en boven 20 bar ketelvoedingswater voor stoomgeneratoren en kringen met oververhit water. 2.Limieten voor ketelwater. 1.Met voedingswater > 30 µS/cm tot 20 bar. 2.Met voedingswater 0.5 bar. 3.Voor kringen met oververhit water. 3.Figuren. 1.Geleidbaarheid / druk. 2.Siliciumgehalte / alcaliteit en druk. Frans Slaets 6BW54

55 Normen en opvolging Frans Slaets 6BW55

56 Normen en opvolging 3. TRD normen. 1. Indeling in groepen. 1.Groep I : < 10 liter. 2.Groep II : > 10 liter en < 1 bar of warm water < 120°C. 3.Groep III : tussen 10 en 50 liter en > 1 bar en P x V 120 °C en P x V < 1000 barliter. 4.Groep IV : niet in groep I, II of III ingedeelde stoomgeneratoren. 2. TRD 601 algemene bepalingen voor stoomketels van groep IV. 1.De controle van het voedingswater dient uitgevoerd conform met de TRD 611. Frans Slaets 6BW56

57 Normen en opvolging 3. TRD normen. 3. TRD 604 bijkomende uitrusting. 1.Onbewaakt bedrijf 24 uur. 1.Bij risico van intrede van vet : automatische en continue detectie met audio-visueel alarm vanaf 3 mg/l en vergrendeling van de brander vanaf 5 mg/l. 2.Bij risico op intrede van vreemde stoffen zoals zuren, basen, zeewater : automatische en continue bewaking van het voedingswater die de brander vergrendelt in functie van de waarden van TRD 611. Frans Slaets 6BW57

58 Normen en opvolging 3. TRD normen. 3. TRD 604 bijkomende uitrusting. 2.Onbewaakt bedrijf 72 uur nog extra. 1.Bij risico van intrede van vet : tweede automatische en continue detectie met audio- visueel alarm vanaf 3 mg/l en vergrendeling van de brander vanaf 5 mg/l. 2.Automatische controle op voedingswater of deelstromen (condens …), met stopzetten en vergrendelen van de brander. Bij zouthoudend verzacht voedings water : meten van de residuele hardheid niet verplicht indien controle op capaciteit van de installatie en onderbreken van toevoer naar voedingsvat bij uitputting. Bij zoutvrij water : geleidbaarheid indien risico ook deelstromen (condens). 3.Onafhankelijke bewaking van geleidbaarheid met aktie op warmtetoevoer. Frans Slaets 6BW58

59 Normen en opvolging 3. TRD normen. 4.TRD 611 richtwaarden. 1.Zoutvrij voedingswater voor “Durchlaufkessel” (AVT, neutrale en O2 – NH3). 2.Zoutvrij voedingswater voor waterpijp- en vlampijpketels. 3.Ketelwater van waterpijp- en vlampijpketels bij zoutvrij voedingswater ( 68 bar, met pH apart >136 bar). 4.Zoutarm en zouthoudend voedingswater voor waterpijp- en vlampijpketels (hardheid 68 en >87 bar). 5.Ketelwater van vlampijpketels bij zoutarm of zouthoudend voedingswater ( 22 bar). 6.Ketelwater van waterpijpketels bij zoutarm of zouthoudend voedingswater; geleidbaarheid en pH voor ketels van 22 en 44 en 68 en <87 bar (de laatste enkel met zoutarm water). Noot : zoutvrij : < 0.2 µS/cm na kation en < 20 µg/l SiO2. zoutarm : < 50 µS/cm direct. Frans Slaets 6BW59

60 Normen en opvolging Normen: - Voor al de ketels : condities bij stilstand zijn niet beschreven in de normen of codes. - - EN norm stelt heel duidelijk dat de limieten enkel gelden voor wat betreft bescherming tegen corrosie en niet voor economische uitbating. - - In NBN worden frequenties opgegeven voor het uitvoeren van staalnamen en ontledingen, in de EN normen refereert men naar de instructies van de ketelbouwer, wel wordt aangeraden om voor de belangrijkste parameters continu meettoestellen te plaatsen Frans Slaets 6BW60

61 Normen en opvolging Continu metingen : Frans Slaets 6BW61 StaalpuntpHGeleid- baarheid Kation- geleid- baarheid Hardheid en/of volume Opgeloste zuurstof Vetten en oliën Ontharding X Osmose X Deminwater X Voedingswater XXX Ketelwater XXX Stoom XX Condensaat XXXX

62 Normen en opvolging Periodieke metingen: – Al wat niet gemeten wordt door de automaten : Fosfaat Silicium Koper Ijzer Zuurstof Frans Slaets 6BW62

63 Contactpersonen Vinçotte. Frans Slaets : 0479 / Frans Slaets 6BW63

64 Bedankt voor uw aandacht.


Download ppt "VINÇOTTE IT’S ABOUT YOU. AND YOUR WORLD. Safety, Quality & Environmental services ENERGIK 5 mei 2015."

Verwante presentaties


Ads door Google