РД 34.20.145-92. Руководящий документ. Методические указания по выбору типа системы теплоснабжения с учетом качества воды
(утв. Минтопэнерго России 28.09.1992)
Примечание
Взамен «Рекомендаций по выбору систем теплоснабжения (открытых, закрытых) с учетом качества водопроводной воды» (М.: СПО «Союзтехэнерго», 1984).
Утверждены Министерством топлива и энергетики Российской Федерации 28 сентября 1992 года
Срок действия установлен с 1 июля 1993 года до 1 июля 2003 года
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫБОРУ ТИПА СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ С УЧЕТОМ КАЧЕСТВА ВОДЫ
Разработан Всероссийским теплотехническим научно-исследовательским институтом (ВТИ).
Утвержден Управлением новой техники и технологии Комитета электроэнергетики 28 сентября 1992 г.
Начальник Управления В.П. Нужин.
Настоящие Методические указания распространяются на системы централизованного теплоснабжения городов, населенных пунктов и промышленных узлов от тепловых электростанций и котельных и устанавливают правила выбора типа системы: открытой, закрытой, раздельной, при проектировании новых, расширении или реконструкции действующих систем централизованного теплоснабжения.
С введением в действие настоящих Методических указаний утрачивают силу «Рекомендации по выбору систем теплоснабжения (открытых, закрытых) с учетом качества водопроводной воды» (М.: СПО «Союзтехэнерго», 1984).
Настоящим нормативным документом необходимо руководствоваться предприятиям, расположенным на территории Российской Федерации, в том числе союзам, ассоциациям, концернам, акционерным обществам, межотраслевым, региональным и другим объединениям, имеющим в своем составе (структуре) тепловые электростанции и котельные, независимо от форм собственности и подчинения.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1 Типы систем теплоснабжения
В зависимости от схемы присоединения установок горячего водоснабжения применяют:
закрытую систему теплоснабжения с присоединением систем горячего водоснабжения к двухтрубным водяным сетям через водоподогреватели;
открытую систему теплоснабжения с присоединением систем горячего водоснабжения непосредственно к подающему и обратному трубопроводам тепловой сети;
раздельную систему теплоснабжения с присоединением отопительно-вентиляционной нагрузки и нагрузки горячего водоснабжения по самостоятельным трубопроводам.
1.2 Источник воды для горячего водоснабжения
В открытой системе, во вторичном контуре закрытой системы и трубопроводах горячего водоснабжения раздельной системы в качестве источника горячего водоснабжения используют только водопроводную питьевую воду по СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» (Госкомсанэпиднадзор России).
2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР ТИПА СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Для предварительного выбора системы теплоснабжения проводят оценку качества исходной водопроводной воды, используемой для горячего водоснабжения.
Тип системы теплоснабжения выбирают по таблицам 1, 2 и 3.
ОБРАБОТКА ВОДЫ ДЛЯ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ НА ТЕПЛОВЫХ ПУНКТАХ (ЗАКРЫТАЯ СИСТЕМА) ИЛИ ТЕПЛОИСТОЧНИКЕ (РАЗДЕЛЬНАЯ СИСТЕМА)
| Карбонатный индекс Ик (мг-экв/л)2 | Назначение обработки воды | Применяемость обработки воды | ||
| Суммарное содержание хлоридов и сульфатов, S = Cl^{-} + SO_{4}^{2 -}, мг/л | ||||
| S < 50 | 50 < S <= 150 | S > 150 <**> | ||
| Ик < 0,25 <*> | Противокоррозионная | Обязательна | ||
| 0,25 < Ик <= 2,0 | Противокоррозионная | Рекомендуется | Обязательна | |
| 2,0 < Ик <= 12,0 | Противокоррозионная | Не требуется | Рекомендуется | |
| Противонакипная | Не требуется | |||
| 12,0 < Ик <= 30,0 | Противокоррозионная | Не требуется | Рекомендуется | |
| Противонакипная | Рекомендуется | |||
| Ик > 30,0 <*> | Противонакипная | Обязательна | ||
<*> Вода нежелательна для обработки на тепловых пунктах.
<**> В пределах СанПиН 2.1.4.559-96.
1. Противокоррозионную обработку не проводят при использовании эмалированных труб или труб из полимерных материалов.
2. Термин «обязательна» предусматривает деаэрацию или другие реагентные способы.
3. Термин «рекомендуется» предусматривает противокоррозионные способы или физические способы для предупреждения накипеобразования.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОТКРЫТОЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОВНЯ ПЕРМАНГАНАТНОЙ ОКИСЛЯЕМОСТИ И ДРУГИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВОДЫ ПИТЬЕВОГО КАЧЕСТВА
| Перманганатная окисляемость воды C, мгО/л | Суммарное содержание хлоридов и сульфатов, S = Cl^{-} + SO_{4}^{2 -}, мг/л | ||||
| S — любая <*> | S > 50 <*> | 50 < S <= 150 | S > 150 <*> | S — любая <*> | |
| Карбонатный индекс Ик (мг-экв/л)2 | |||||
| Ик < 0,25 | 0,25 < Ик <= 2,0 | 2,0 < Ик <= 12,0 | 12,0 < Ик <= 30,0 | Ик > 30,0 | |
| C < 3 | Открытая | ||||
| 3 < C <= 5 | Допускается <**> | ||||
| C > 5 | Не допускается | ||||
<*> В пределах СанПиН 2.1.4.559-96.
<**> При дополнительной обработке воды на теплоисточнике для снижения перманганатной окисляемости.
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ТИПЫ СИСТЕМ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВОДЫ ПИТЬЕВОГО КАЧЕСТВА
| Перманганатная окисляемость воды С, мгО/л | S — любая <*> | S > 50 <*> | S < 50 | 50 < S < 150 | S > 150 <*> | S — любая <*> | ||
| Ик < 0,25 | 0,25 < Ик < 2,0 | 2,0 < Ик < 12,0 | 12,0 < Ик < 30,0 | Ик > 30,0 | ||||
| До 3 включительно | Открытая (закрытая) | Закрытая (открытая) | Закрытая или открытая | Открытая (закрытая) | Открытая (закрытая) | Закрытая (открытая) | Открытая (раздельная) | |
| Свыше 3 до 5 включительно | Открытая (закрытая) | Закрытая или открытая | Закрытая (открытая) | Открытая или закрытая | Открытая (закрытая) | Закрытая (открытая) | Открытая (раздельная) | |
| Свыше 5 | Закрытая или раздельная | Закрытая | Закрытая | Закрытая (раздельная) | Раздельная или закрытая | Закрытая (раздельная) | Раздельная | |
<*> В пределах СанПиН 2.1.4.559-96.
1. Указанная в скобках система менее предпочтительна.
2. Рекомендации не распространяются на случаи, когда качество воды не отвечает требованиям СанПиН 2.1.4.559-96 по органолептическим показателям. Жо > 10 мг-экв/л и Fe > 0,3 мг/л.
3. В этих случаях ее показатели должны быть доведены до требований СанПиН 2.1.4.559-96.
3. ХАРАКТЕРИСТИКИ КАЧЕСТВА ВОДОПРОВОДНОЙ ВОДЫ
И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ (К ТАБЛИЦАМ 1, 2, 3)
При предварительном выборе типа системы теплоснабжения учитывают следующие характеристики водопроводной воды:
коррозионную активность, определяемую карбонатным индексом и суммарным содержанием хлоридов и сульфатов;
интенсивность низкотемпературного карбонатного накипеобразования, определяемого карбонатным индексом;
возможность сульфидного загрязнения, определяемого перманганатной окисляемостью.
3.1. Коррозионная активность
Коррозионная активность нагреваемой воды на тепловом пункте (закрытая система) или теплоисточнике (раздельная система) для покрытия нагрузки горячего водоснабжения определяется:
карбонатным индексом Ик (мг-экв/л)2, представляющим произведение общей щелочности (Що) и кальциевой жесткости воды (ЖCa):
суммарной концентрацией хлоридов и сульфатов (мг/л):
По коррозионной активности нагретые водопроводные воды в зависимости от коррозионного воздействия на оцинкованные трубы, применяемые для горячего водоснабжения при закрытой системе теплоснабжения, условно разделяются на три группы:
слабокоррозионные с показателями:
(для этих вод не требуется проведение противокоррозионной обработки воды);
0,25 < Ик <= 2,0 и S < 50 или 2,0 < Ик <= 30,0 и 50 < S <= 150
(для этих вод рекомендуется проведение дополнительной противокоррозионной обработки воды);
сильнокоррозионные с показателями:
(для этих вод обязательно проведение противокоррозионной обработки наиболее эффективными способами для данной группы вод).
Для водопроводных вод, приготовляемых из поверхностных источников, Ик следует рассчитывать для каждого месяца года. Если Ик < 2 более четырех месяцев в году при суммарной концентрации хлоридов и сульфатов меньше 50 мг/л или при любом значении Ик и концентрации хлоридов и сульфатов больше 50 мг/л, воду следует считать коррозионно-активной и требующей противокоррозионной обработки на тепловых пунктах.
Для подземных источников в силу стабильности показателей воды допускается пользоваться единичным анализом воды. Для нескольких скважин учитывают суммарные показатели воды после ее смешения из разных скважин.
Вместо противокоррозионной обработки коррозионных и сильнокоррозионных вод для систем горячего водоснабжения следует применять трубы с внутренним эмалевым покрытием или трубы из полимерных материалов взамен оцинкованных, которые нестойки на сильнокоррозионной воде.
При сочетании в системе горячего водоснабжения черных и оцинкованных труб (закрытая система) противокоррозионную обработку воды на тепловых пунктах следует проводить с учетом применения трубопроводов из черных труб, более подверженных внутренней коррозии, чем оцинкованные. В этих случаях противокоррозионную обработку следует проводить при 2,0 < Ик <= 12 (мг-экв/л)2 независимо от суммарного содержания хлоридов и сульфатов.
3.2. Низкотемпературное накипеобразование
Интенсивность низкотемпературного накипеобразования определяют также с помощью карбонатного индекса Ик (мг-экв/л)2 по формуле (1).
По низкотемпературному накипеобразованию (в водо-водяных подогревателях горячего водоснабжения на тепловых пунктах) водопроводные воды условно разделяются на три группы:
с низкой (Ик <= 12) интенсивностью накипеобразования, не требующей на тепловых пунктах противонакипной обработки воды;
со средней (12 < Ик <= 30) интенсивностью накипеобразования, требующей проведения на тепловых пунктах дополнительной упрощенной обработки воды безреагентными методами (например, омагничивание или ультразвуковая обработка).
Предельное значение Ик = 30 (мг-экв/л)2 установлено исходя из условий протекания карбонатного накипеобразования с интенсивностью не более 0,5 г/м2·ч и возможности применения упрощенных безреагентных методов противонакипной обработки воды;
с высокой (Ик > 30) интенсивностью накипеобразования.
При высокой интенсивности накипеобразования для ее предупреждения в подогревателях горячего водоснабжения на тепловых пунктах применяют более сложные реагентные способы обработки воды, которые, как правило, невыгодно проводить на тепловых пунктах. Поэтому в этих случаях не следует применять закрытую схему теплоснабжения.
3.3. Сульфидное загрязнение
Интенсивность сульфидного загрязнения воды определяют по перманганатной окисляемости питьевой воды (C, мгО/л).
По перманганатной окисляемости вода условно разделяется на три группы:
с низкой окисляемостью: C < 3,
в этом случае сульфидное загрязнение сетевой воды в открытой системе теплоснабжения не появляется и дополнительной обработки подпиточной воды на теплоисточнике не требуется;
со средней окисляемостью: 3 < C <= 5,
в этом случае для предупреждения сульфидного загрязнения сетевой воды необходима обработка подпиточной воды на источнике тепла (например, силикатом натрия, калия);
с высокой окисляемостью: C > 5,
в этом случае применяют не открытую систему теплоснабжения из-за отсутствия эффективных методов предотвращения сульфидного загрязнения подпиточной воды, а закрытую или раздельную.
Все реагенты, используемые для обработки водопроводной воды в системах горячего водоснабжения или на теплоисточниках, должны быть разрешены органами санэпиднадзора для применения в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения.
4. РАСШИРЕНИЕ, РЕКОНСТРУКЦИЯ ДЕЙСТВУЮЩИХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
При расширении или реконструкции систем теплоснабжения, как правило, допускается сохранение ранее принятого типа системы. Возможно принятие и других решений. Например, дальнейшее расширение открытой системы теплоснабжения может оказаться нецелесообразным при дефиците питьевой воды на теплоисточнике или появлении другого источника питьевой воды, который будет непригодным при открытой системе из-за прогнозируемого ухудшения органолептических показателей горячей воды у потребителей. Дальнейшее расширение системы теплоснабжения в этом случае следует проводить по закрытой или раздельной схемам.
5. ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР ТИПА СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Окончательный выбор типа системы теплоснабжения осуществляется заказчиком на основании технико-экономических расчетов, выполненных с учетом настоящих Методических указаний.
Основными технико-экономическими показателями, влияющими на окончательный выбор системы, являются:
затраты, связанные с подачей требуемого расхода водопроводной воды на теплоисточник для подпитки тепловой сети;
затраты на водоподготовку подпиточной воды на теплоисточнике;
затраты на организацию сбросов и обработку сточных вод от установок водоподготовки;
стоимость оборудования тепловых пунктов;
стоимость обработки воды на тепловых пунктах;
другие затраты, связанные с местными условиями.
При соответствии предварительно выбранной системы (с учетом качества воды) системе, выбранной по минимальным приведенным затратам, предпочтение должно быть отдано последней.
В случае, когда тип системы, определенной по технико-экономическим показателям, не соответствует системе, предварительно принятой по таблице 3, окончательный выбор типа следует проводить исходя из местных условий. При этом всегда качество горячей воды в точках ее водоразбора у потребителей должно соответствовать нормативным требованиям на питьевую воду.