Направления развития технологий аналитического химического контроля при водоподготовке и эксплуатации котлового оборудования

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

Научно-производственное объединение ЗАО «Крисмас+» разрабатывает и производит различные портативные изделия для химического анализа воды, воздуха, почвы, пищевых продуктов. Мы выпускаем продукцию для химического анализа – полевые и настольные лаборатории, тест-комплекты, тест-системы, наборы реагентов и т.п. В состав изделий входят готовые к применению аналитические реагенты и их растворы, материалы, посуда, принадлежности и др.

Производимая продукция является комплектными изделиями, т.е. они представляют собой подборки всего необходимого для выполнения анализа, а при исчерпании ресурса предусмотрено обеспечение комплектами пополнения. Характерно, что производимые изделия претерпевают периодическую модернизацию, что обусловлено периодическим изменением нормативной базы, улучшением средств комплектации и упаковки (укладки), совершенствованием аналитических рецептур и алгоритмов их применения. Благодаря вышеизложенным свойствам работа оператора-аналитика теряет рутинную подготовительную составляющую; собственно анализ выполняется быстрее, чем позволяют стандартные методики, а отбираемая на анализ проба, как правило, не превышает 50-100 мл. Сходная продукция выпускается, с необходимым учебным обеспечением, и для применения в учебном процессе.

Производимые изделия для химического анализа проб воды представлена оборудованием, различающимся не только по типу продукции (тест-комплекты, полевые и настольные лаборатории, ранцевые лаборатории, наборы реагентов, вспомогательное оборудование), но и существенно отличающиеся по назначению. Ниже кратко описаны основные виды продукции и перспективы её дальнейшего совершенствования.

1. Лаборатории и тест-комплекты для аналитического химического контроля, применяемые при анализе проб воды и конденсата при эксплуатации котлового и энергетического оборудования [1], производимые и поставляемые нашей компанией с комплектами пополнения уже свыше 15 лет. Эту группу составляют лаборатории для анализа, представленные водно-химической лабораторией ВХЭЛ (3 модификации), тест-комплектами для котловой воды (индекс «КВ» – 9 наименований), а также наборами реактивов и вспомогательным оборудованием. Данные изделия спроектированы специально для анализа по важнейшим показателям, контролируемым при организации водно-химических режимов котлового оборудования, и поставляются совместно с единым руководством по водно-химическому анализу [2]. Важным направлением совершенствования изделий данной группы является расширение круга показателей, важных для химико-аналитического контроля режимов котельного оборудования. В частности, в дополнение к показателям, уже предусмотренным в назначении изделий, проводятся работы по дополнению их показателями, приведёнными в таблице.

Наименование показателя	Нормативный документ	Метод определения
1. Жёсткость общая и кальциевая, ммоль/кг экв.	РД 24.031.120	Титриметрический, с трилоном Б и индикатором хромовым тёмно-синим
2. Сульфаты (приближённое значение концентрации сульфатов), ммоль/кг экв.	РД 24.031.120	Расчётный, по кислотности Н-катионированной пробы
3. Солесодержание (приближённое значение сухого остатка), мг/кг	РД 24.031.120	Расчётный, по щёлочности и кислотности Н-катионированной пробы
4. Окисляемость перманганатная, мг/кг	РД 24.031.120	Перманганатный (метод Кубеля)
5. Жёсткость условная сульфатно-кальциевая, ммоль/кг экв.	РД 24.031.120	Расчётный
6. Свободная углекислота, мг/кг	РТМ 24.030.24	В конденсате:  титриметрический, с раствором щёлочи.  В газоконденсатной смеси: титриметрический, титрованием избытка щёлочи после связывания углекислоты раствором щёлочи.
7. Определение рН, ед. рН	РД 24.031.120	По универсальному индикатору

2. Специализированная настольная лаборатория НКВ-12.1 («Вода природная и водоподготовка» [1]), предназначенная для анализа проб воды по 22 показателям, важным для аналитического контроля в различных технологических процессах водоподготовки, включая природную (исходную) воду. Учитывая широчайший сегмент рынка, осуществляющий водоочистку и водоподготовку, в дополнение к собственно настольной лаборатории НКВ-12.1 могут использоваться и другие комплектные изделия, в первую очередь тест-комплекты для анализа и котловой, и природной воды по показателям, интересующим аналитиков в конкретной технологии водоподготовки, с учётом необходимости получения данных как по воде, прошедшей подготовку, так и по исходной воде. В данном отношении целесообразно применение при анализе портативного оборудования по широкому кругу показателей, важных для аналитического химического контроля [3].

3. Лаборатории и тест-комплекты для химического анализа природных вод, питьевой воды, воды водоёмов хозяйственно-питьевого назначения и т.п. [1]. Данную группу составляют портативные полевые лаборатории контейнерного типа НКВ, настольные лаборатории НКВ-12, ранцевые лаборатории НКВ-Р, тест-комплекты. Многие изделия этой группы производятся уже свыше 25 лет. Предусмотренные при анализе показателей качества воды методики, как правило, соответствуют либо аналогичны действующим нормативным документам по анализу (ГОСТ, РД 52, ПНД Ф); ряд показателей определяются по оригинальным методикам, разработанным и аттестованным ЗАО «Крисмас+» и внесённым в Федеральный реестр методов анализа. Изделия, приведённые в данной группе, позволяют анализировать также условно очищенные сточные воды, а также морские воды (по отдельным показателям). Данные изделия поставляются совместно с единым руководством по анализу воды [4]. 

Направлениями общего эксплуатационного улучшения характеристик продукции мы считаем следующее.

1. Интеграция технологий химического анализа и соответствующего портативного оборудования с расширением возможностей от анализа по отдельным показателям к более широкой области аналитики – аналитическому химическому контролю по многочисленным показателям, предусмотренным действующими нормативными документами. Перечень таких показателей должен быть актуальным как в разнообразных процессах водоподготовки, так и при эксплуатации котлового оборудования. Подобная интеграция возможна на основе агрегирования отдельных аналитических модулей, а также на основе формирования отдельных лабораторий с соответствующими корпусными укладками. В данном отношении необходимым интегрирующим звеном является единое справочное и эксплуатационное руководство оператора с методиками работы (отбора проб, подготовки к анализу, выполнение определений, алгоритм обработки результатов и рекомендации по коррекции режимов).

2. Разработка и серийный выпуск комплектов пополнения с большим ресурсом (500 анализов и более), что позволит ввести портативное оборудование для аналитического химического контроля в повседневную работу аналитических лабораторий энергетических предприятий.

3. Целесообразным является также краткосрочное обучение либо стажировка работников аналитических подразделений или участков их заменяющих, имеющая ныне возможные формы, не связанные с затратами или длительным отрывом от производства (онлайн-технологии) [5].

Список литературы и источников

1. Электронный каталог продукции группы компаний КРИСМАС. (Электронный ресурс. Дата обращения 11.10.2021).
2. Водно-химическая экспресс-лаборатория котловая ВХЭЛ: Руководство по применению РП 203-82182574-19. — СПб.: ЗАО «Крисмас+», 2019. — 109 с.
3. Муравьёв А.Г. Перспективные методы анализа и оборудование для водоподготовки. «VII НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОДОПОДГОТОВКИ И ЗАЩИТЫ ОБОРУДОВАНИЯ ОТ КОРРОЗИИ И НАКИПЕОБРАЗОВАНИЯ» СБОРНИК ДОКЛАДОВ 25-26 октября 2017 г. г. Москва. 
4. Руководство по анализу воды. Питьевая и природная вода, почвенные вытяжки / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьёва. —Изд. 5-е, перераб. и дополн. — СПб.: «Крисмас+», 2021. — 360 с., илл.
5. Интернет-портал учебного центра КРИСМАС.