Характеристики готовых решений для водно-химического контроля. Особенности применения технологий на основе портативного оборудования

Богачева А.Г., Муравьёв А.Г.
ЗАО «Крисмас+», Санкт-Петербург, Россия
E-mail: metodist_uc@christmas-plus.ru

Эффективность работы теплоэнергетических предприятий во многом зависит от качества воды, используемой в технологических процессах. Водно-химический режим (ВХР) выступает ключевым инструментом обеспечения соответствия воды установленным нормативам.

Система ВХР объединяет комплекс мероприятий по очистке и подготовке воды, при этом особую значимость приобретает оперативный химический контроль на всех этапах обработки. Помимо контроля качества воды, предприятия обязаны осуществлять экологический мониторинг окружающей среды, который включает анализ состояния воздуха, почвы и водных объектов. В отдельных случаях требуется проведение санитарно-пищевого контроля прилегающих территорий.

Аналитическое обеспечение производственных процессов – неотъемлемая часть работы предприятий энергетического сектора. Для этого на объектах создаются специализированные химические лаборатории. Однако их функционирование требует существенных инвестиций: необходимо обеспечить соответствующие производственные помещения, приобрести оборудование и привлечь квалифицированных специалистов.

Качество исследований напрямую зависит от компетентности лаборантов. Для получения достоверных результатов важно не только следовать стандартам государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ), но и соблюдать принципы надлежащей лабораторной практики согласно ГОСТ 31886-2012.

Преодолеть существующие сложности позволяет внедрение портативного оборудования для аналитического химического контроля. Особенно актуальным такое решение становится для крупных производств, активно использующих водные ресурсы. Использование инструментов внелабораторного химического анализа даёт возможность организовать текущий аналитический химический контроль с существенным сокращением финансовых затрат.

Существенным преимуществом данного подхода является гибкость в организации обучения персонала. Профессиональная подготовка специалистов может осуществляться по различным программам, в том числе в формате экспресс-обучения. Это позволяет быстро адаптировать сотрудников к работе с современным аналитическим оборудованием и эффективно внедрять новые методы контроля качества.

Важно отметить необходимость применения унифицированных и стандартизированных методов и методик, основанных на федеральных и отраслевых действующих документах в том числе и при использовании портативного оборудования.

В настоящее время описанные подходы успешно реализуются при применении на теплоэнергетических предприятиях комплектного оборудования производства ЗАО «Крисмас+».

Технологии анализа в оборудовании представлены: визуально-колориметрическим, титриметрическим, фотометрическим, а также визуальным, приборными (кондуктометрическим, потенциометрическим, электрометрическим) и расчётно-графическим методами. При этом в основе технологий используются разные методы и методики, что согласуется с подходами ФГИС подсистемы «АРШИН» («Аттестованные методики (методы) измерений». Некоторые методики, предназначенные для измерения основных показателей качества воды, были отдельно разработаны специалистами компании и внесены в Федеральный реестр методов анализа.

Для решения разнообразных задач в различных отраслях предлагается широкий спектр изделий:

• портативные лаборатории;
• тест-системы и тест-комплекты;
• индикаторные трубки;
• газоопределители и пробоотборные устройства;
• мини-экспресс-лаборатории;
• полевые, судовые и специальные лаборатории;
• санитарно-пищевые лаборатории.

Характерно, что производимые изделия претерпевают постоянную модернизацию, что обусловлено периодическим изменением нормативной базы, улучшением средств комплектации и упаковки, совершенствованием аналитических рецептур и алгоритмов их применения. Срок службы аналитический продукции для большинства изделий составляет не менее 1 года. Исключением являются некоторые аналитические растворы, имеющие небольшой срок годности. В наших методиках предусмотрено их восполнение самим потребителем с использованием готовых капсулированных смесей, либо аналитических концентратов. Несложные процедуры приготовления подробно описаны в прилагаемых руководствах. Важно, что применимость такого подхода показана в течение эксплуатации оборудования, что подтверждено работоспособностью анализа. И конечно, необходимой составной частью любого изделия является документация: паспорт, гарантийные обязательства, специальное иллюстрированное руководство по применению. В руководстве предоставлена всесторонняя информация об изделии и регламентирующее выполнение анализа.

Рабочие параметры применения портативного оборудования при анализе: температура анализируемой пробы воды (10÷35) ^оС; температура и относительная влажность атмосферного воздуха, а также атмосферное давление – не регламентируются.

Данное оборудование, как показывает опыт его эксплуатации в теплоэнергетике и в работе производственных предприятий, обеспечивает эффективное достижение задач аналитического химического контроля и создаёт значительную экономию ресурсов.

Для водно-химического контроля на объектах теплоэнергетики (котельных, паросиловых хозяйствах, производственных и жилищнокоммунальных предприятиях и т.п.) предназначены портативные водно-химические экспресс-лаборатории модели ВХЭЛ. Помимо водно-химического контроля теплоэнергетического оборудования, данные лаборатории позволяют также контролировать процессы водоподготовки (водоочистки, коррекционной обработки и т.п.) по отдельным показателям непосредственно в производственных условиях, при отсутствии химической лаборатории или в дополнение к ней. Принцип действия изделия основан на использовании химико-аналитических и химико-физических методов.

Лаборатория ВХЭЛ поставляется в нескольких модификациях, предусматривающих дополнительное оснащение лаборатории приборами контроля воды – рН-метрами, кондуктометрами, кислородомерами, а также дополнительными модулями-тест-комплектами. Это позволяет потребителю реализовать наиболее подходящий вариант аналитического контроля. Имеющиеся в изделии расходуемые материалы позволяют выполнить не менее 100 определений по каждому из показателей, за исключением определения сульфитов, а также нефтепродуктов (по 50 определений). Ресурс восполняется комплектом пополнения расходуемых материалов КП ВХЭЛ, который предназначен для замены предусмотренных в составе изделия химических реактивов и растворов, а также материалов, израсходованных и/или имеющих истёкший срок годности.

Изделие ВХЭЛ поставляется в специальных настольных укладках, выполненных в виде раскрывающегося ящика, образующего рабочее место оператора (Рис.1). Лаборатории ВХЭЛ включают 2 вида настольных укладок: малую и большую. В укладках размещены секции с необходимыми для анализа средствами оснащения и документацией. Охватывают выполнение контроля (в зависимости от модификации) по показателям, входящим в перечень при аналитическом химическом контроле производственных вод: аммиак, двуокись углерода свободная, железо общее, жёсткость общая, жёсткость кальциевая, кислород, кремниевая кислота (по SiO₂), нефтепродукты, нитраты, нитриты, окисляемость перманганатная (ХПК), рН, прозрачность и мутность, сульфиты, фосфаты и полифосфаты, хлориды, щёлочность общая. Позволяют также проводить химический анализ природных вод, контроль оборудования при водоподготовке и др.

Список литературы

1. ГОСТ 31886-2012 Принципы надлежащей лабораторной практики (GLP). Применение Принципов GLP к краткосрочным исследованиям: межгосударственный стандарт: дата введения: 01.01.2013
2. Муравьёв А.Г. Направления развития технологий аналитического химического контроля при водоподготовке и эксплуатации котлового оборудования // ГК «Крисмас»: [сайт] URL: https://christmas-plus.ru/reviews/kotlovaya_voda/napravleniya_razvitiya_tekhnologiy_analiticheskogo_... 
3. Муравьёв А.Г. Новый взгляд на показатели долговечности и надёжности портативного оборудования для контроля качества воды как пищевого и хозяйственного ресурса // ГК «Крисмас»: [сайт] URL: https://christmas-plus.ru/reviews/voda/novyy_vzglyad_na_pokazateli_dolgovechnosti_i_nadyezhnosti_por... 
4. Муравьёв А.Г. Руководство по аналитическому химическому контролю при водоподготовке и эксплуатации котельного оборудования / А.Г. Муравьёв, И.В. Субботина, Е.Б. Кравцова, Н.А. Осадчая, Н.Е. Сергеева; под ред. канд. хим. наук А. Г. Муравьёва. – 2-е изд., испр. и доп. — Санкт-Петербург: Крисмас+, 2024. – 344 c.
5. РД 24.031.120 Методические указания. Нормы качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов, организация водно-химического режима и химического контроля: руководящий документ по стандартизации: дата введения: 01.07.91
6. РД 24.032.01 Методические указания. Нормы качества питательной воды и пара, организация водно-химического режима и химического контроля паровых стационарных котлов-утилизаторов и энерготехнологических котлов: руководящий документ по стандартизации: дата введения: 01.07.91