Regimul chimic al cazanelor ce intra sub incidenta PT A12002

Una dintre problemele care este mai putin cunoscuta de firmele / persoanele autorizate ISCIR pentru instalare / PIF cazane de apa calda ce intra sub incidenta prescriptiei tehnice PT A12002 [1] o reprezinta regimul chimic al acestor cazane. In cele ce urmeaza vom discuta despre apa de umplere a cazanelor si despre condensatul evacuat in reteaua de canalizare de catre cazanele cu condensare.

Practic, noi suntem interesati de duritatea apei de umplere a cazanului (deoarece calcarul prezent in apa se depune in zonele cele mai calde ale circuitului cazan instalatie de incalzire, iar zona cea mai fierbinte o reprezinta schimbatorul de caldura al cazanului) si de pHul apei de alimentare, iar pe partea de evacuare suntem interesati de pHul condensatului deversat la reteaua de canalizare de centralele cu condensare, pentru ca acesta sa nu corodeze tevile canalizarii.

Conform [2] art 1.3.9 apa de umplere: apa necesara umplerii cazanului si/sau circuitului de termoficare.

Sa ne ocupam pe rand de fiecare dintre indicii de calitate ai apei enumerati mai sus.

A. Apa de umplere a cazanului

Duritate totala a apei se noteaza dT si reprezinta suma cationilor metalici prezenti in apa (in afara cationilor metalelor alcaline), exprimati prin concentratiile echivalente in oxid de calciu.

Duritatea se imparte in doua categorii:

duritate temporara (dtp) sau carbonatica, care reprezinta continutul in ioni de calciu si magneziu corespunzator bicarbonatilor, HCO3

duritate permanenta (dp) sau necarbonatica, care reprezinta continutul tuturor celorlalte saruri de calciu si magneziu, in afara de bicarbonati (cloruri, sulfati, azotati etc.)

Suma acestora da duritatea totala (dT) a apei:

dT = dtp + dp

Sarurile care confera duritatea temporara a apei (bicarbonatii de calciu si magneziu) precipita la fierbere, datorita descompunerii cu depunere de carbonati insolubili:

Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2

Mg(HCO3)2 MgCO3 + H2O + CO2

Sarurile care dau duritatea permanenta a apei nu se depun decat in urma evaporarii acesteia, atunci cand produsul lor de solubilitate este depasit.

Sarurile care dau duritatea temporara se depun pe vasele in care este fiarta apa, producand acea crusta dura numita piatra.

Duritatea apei se exprima in grade de duritate (°d) sau in miliechivalentigram/l (mval/l). Acestea corespund gradului german de duritate, care este adoptat de standardele romanesti.

1 °d = 10 mg CaO/dm3 (grad german)

1 mval/dm3 = 28 mg CaO/dm3

=>1 mval/l = 2,8 °d

1 °d = 0,357 mval/l

De regimul chimic al cazanelor la modul general se ocupa PT C22003 [2].

Dar, in prescriptia [2] nu sunt date valorile admisibile de saruri de calciu si ale pHului pentru cazanele care intra sub incidenta prescriptiei [1].

In [2] Anexa R R.1 Cazane de apa calda, apa fierbinte si ignitubulare cu presiunea p > 0,5 bar (Tab. 1) sunt date valorile duritatii totale si ale pHului admisibil pentru cazanele de apa calda cu P > 300 kW (Tabel a).

Se observa faptul ca, pentru cazanele care intra sub incidenta [1] nu sunt facute recomandari in ceea ce priveste apa de alimentare.

Daca studiem [3], la art. 128 sunt date urmatoarele caracteristici ale apei:

[3] Art. 128. — Apa de adaos introdusa in retelele de transport/distributie trebuie sa aiba urmatoarele caracteristici:

a) pentru agentul termic care trece prin cazanele de apa fierbinte si schimbatoarele de caldura:

pH la 20°C min. 7,0

pH la 20°C max. 9,5

duritate totala mval/l max. 0,05

Dar nici in acest act normativ nu intalnim vreo referire la cazanele de apa calda cu puterea ≤ 300 kW.

In [4], la art. 9.40 intalnim urmatoarea formulare:

[4] 9.40. Cazanele care produc apa calda (temperatura sub 115°C) se alimenteaza cu apa din instalatiile de apa potabila, cu conditia respectarii art. 9.42.

...

9.42. Centralele termice amplasate in zone in care duritatea apei este de peste 3,5 mval/l vor fi prevazute cu instalatii de dedurizare pentru apa de alimentare.

Deci, in acest normativ este indicat faptul ca, in cazul in care duritatea apei de umplere a unui cazan de apa calda este mai mare de 3,5 mval/l, aceasta trebuie dedurizata.

In fine, in [5], art. 5.40, gasim urmatoarea formulare:

[5] 5.40. Valorile in care trebuie sa se inscrie indicii de calitate ai agentului termic pentru diverse categorii de instalatii sunt stabilite in normativele si standardele mentionate in anexe.

Caracteristicile de calitate ale apei utilizate ca agent termic trebuie sa se inscrie in limitele indicate de producatorii de echipamente (cazane, schimbatoare de caldura etc.).

In anexa 3 a [5] (Lista standardelor privind regimul chimic al apei si aburului) sunt date numai STASuri referitoare la determinarea concentratiei de substante prezente in apa si nu gasim valori in limitele carora trebuie sa se inscrie indicii de calitate ai agentului termic (al apei de umplere).

Deci, asa cum era si de asteptat, trebuie respectate conditiile de duritate maxima impuse de producatori si notate in instructiunile de instalare / utilizare sau in certificatul de garantie al cazanului.

Revenim la [4] art. 9.40 Cazanele care produc apa calda (temperatura sub 115°C) se alimenteaza cu apa din instalatiile de apa potabila.

Dar ce calitati trebuie sa indeplineasca apa potabila?

Conform [6] Anexa nr. 1 Tab. 3, parametrii de calitate ai apei potabile (cu care sunt incarcate majoritatea cazanelor ce se incadreaza in cerintele prescriptiei tehnice [1]) trebuie sa se incadreze in urmatoarele valori (Tabel b):

[6] a fost modificata si completata de [7], dar valorile duritatii totale si a pHului nu au fost modificate.

Duritatea de 5 °d transformata in mval/l inseamna:

5 °d x 0,357 = 1,79 mval/l

adica sub valoarea de 3,5 mval/l de la care este necesara tratarea apei, cf. [4] pct. 9.42.

Daca duritatea apei de umplere a cazanelor este mai mare de 3,5 mval/l sau daca ea este mai mare decat cea indicata de producatori, apa trebuie tratata.

Cf. [2] art. 1.3.22

1.3.22 tratarea apei: totalitatea procedeelor tehnologice care au drept scop realizarea indicilor de calitate impusi pentru apa de alimentare, apa din cazan, apa de umplere si apa de injectie.

In cazul in care apa are duritatea mai mare decat cea indicata de producatorii cazanului, pe peretii schimbatorului de caldura al acestuia apar depuneri de calcar.

[2] 1.3.17 depuneri: rezultatul unui regim chimic necorespunzator caracterizat prin aglomerarea de particule pe o suprafata de schimb de caldura.

Cf. [8], slaba conductivitate termica a calcarului (de cca. 100 de ori mai mica decat a fierului si de cca 600 de ori mai mica decat a cuprului) face ca el sa se comporte ca un izolant termic optim; in consecinta, pentru a obtine un acelasi randament termic, este necesara o temperatura mai ridicata a apei si deci un consum mai mare de combustibil. Sa calculat ca o depunere generalizata de calcar cu grosimea de 2 mm provoaca o crestere a consumului de combustibil cu 25%!

Pentru a indeparta depunerile de calcar trebuie executate spalari chimice ale cazanului.

In [2] Anexa F (Autorizarea agentilor economici care executa lucrari de spalare chimica, conditionare si service privind regimul chimic al cazanelor) este specificat faptul ca firma care executa spalari chimice trebuie sa fie autorizata ISCIR pentru astfel de activitati, iar la pct. F.3 d) se spune ca trebuie sa existe ...tehnologii specifice de spalare pentru fiecare caz in parte, in functie de tipul cazanului si de analiza depunerilor.

In ceea ce priveste pHul, valoarea minima admisa de [6] se apropie de cea impusa de [2] pentru cazanele de apa calda cu puterea > 300 kW.

B. Condensatul evacuat

In cazul centralelor cu condensare apare problema evacuarii condensatului. Singurul document legislativ care se ocupa de conditiile de evacuare ale apelor uzate in retelele de canalizare ale localitatilor este [9] ([9] a fost aprobat de [10]).

In Tab. 1 al [9] sunt prevazuti indicatorii de calitate ai apelor uzate evacuate in retelele de canalizare ale localitatilor (Tabel c).

[10] a fost modificat de [11] in anul 2005, dar valorile maxime admise ale temperaturii si pHului nu au fost schimbate.

In general, valorile pHului condensatului centralelor cu condensare are valorile aprox. cuprinse intre 4 4,5 unitati pH. In unele tari vestice, legislatia locala impune ca acest condensat sa treaca printro baterie de pasivizare inainte de a fi evacuat la canalizare.

In Romania nu exista aceasta prevedere. Dar, tinand cont de [9], ar rezulta faptul ca practic condensul nu poate fi deversat direct la canalizare. Totusi, tinand cont de faptul ca acest condensat, care este acid (pH 4 4,5) se amesteca in conducta de evacuare a apelor uzate cu apa care contine detergenti de la spalatul rufelor si al vaselor (si care este o baza), iar cantitatea de condensat evacuata de o centrala cu condensare ce intra sub prescriptiile PT A12002 este destul de mica, se considera ca cele 2 fluide (acid si baza) se combina intre ele si rezulta o substanta neutra d.p.d.v. al pHului.

Bibliografie:

[1]Prescriptia tehnica PT A12002 Cerinte tehnice privind utilizarea aparatelor consumatoare de combustibili gazosi, publicata in Monitorul Oficial, Partea I nr. 674 din 11 septembrie 2002

[2]Prescriptia tehnica PT C22003 Cerinte tehnice privind regimul chimic al cazanelor de abur, de apa calda si de apa fierbinte, publicata in Monitorul Oficial, Partea I nr. 75 bis din 29 ianuarie 2004

[3]Anexa la Ordinul presedintelui Autoritatii Nationale de Reglementare pentru Serviciile Publice de Gospodarie Comunala nr. 91/2007 pentru aprobarea Regulamentuluicadru al serviciului public de alimentare cu energie termic, publicata in Monitorul Oficial, Partea I nr. 350 bis din 23 mai 2007

[4]Normativ pentru proiectarea si executarea instalatiilor de incalzire centrala Indicativ I 1302

[5]Normativ pentru exploatarea instalatiilor de incalzire centrala Indicativ I 13/102

[6]Legea nr. 458 din 8 iulie 2002 privind calitatea apei potabile, publicata in Monitorul Oficial, Partea I nr. 552 din 29 iulie 2002

[7]Legea nr. 311 din 28 iunie 2004 pentru modificarea si completarea legii nr. 458/2002 privind calitatea apei potabile, publicata in Monitorul Oficial, Partea I nr. 582 din 03 iulie 2004

[8]Ascomi Trade Company 13 ani de dedurizare a apei in Romania cu echipamente NOBEL, publicat in Tehnica Instalatiilor nr. 6(31)/2005

[9]Normativ privind conditiile de evacuare a apelor uzate in retelele de canalizare ale localitatilor si direct in statiile de epurare Indicativ NTPA 0022002, publicat in Monitorul Oficial, Partea I nr. 187 din 20 martie 2002

[10]Hotararea de Guvern nr. 188 din 28 februarie 2002, pentru aprobarea unor norme privind conditiile de descarcare in mediul acvatic a apelor uzate, publicata in Monitorul Oficial, Partea I nr. 187 din 20 martie 2002

[11]Hotararea de Guvern nr. 352 din 21 aprilie 2005 privind modificarea si completarea Hotararii Guvernului nr. 188/2002 pentru aprobarea unor norme privind conditiile de descarcare in mediul acvatic a apelor uzate, publicata in Monitorul Oficial, Partea I nr. 398 din 11 mai 2005

Autori:

Expert Tehnic Extrajudiciar si Consultant

Cristian CETATEANU

Expert Tehnic Extrajudiciar si Consultant

Florin CETATEANU