РД 34.37.523.8-88. Руководящий документ. Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения жесткости

Министерство энергетики и электрификации СССР · № РД 34.37.523.8-88Действующий акт

Актуально на 01.11.2026.

Как цитировать: "РД 34.37.523.8-88. Руководящий документ. Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения жесткости". РД 34.37.523.8-88. https://bukva.ai/docs/rd-34-37-523-8-88

(утв. Минэнерго СССР 05.10.1988)

(ред. от 02.07.1994)

Примечание

Документ включен в Указатель действующих в электроэнергетике нормативных документов на 01.03.2010, составленный на основе Реестра действующих в электроэнергетике нормативно-технических документов, приложение № 1 к Приказу РАО «ЕЭС России» от 14.08.2003 № 422 (М.: ООО «Тексус», 2010). Изменение № 1, утв. РАО «ЕЭС России» 02.07.1994, введено в действие с 1 января 1995 года. Взамен Инструкции по эксплуатационному анализу воды и пара на тепловых электростанциях (М.: СПО Союзтехэнерго, 1979) в части определения жесткости (раздел 4).

Утвержден Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации Минэнерго СССР 5 октября 1988 года

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

ВОДЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ

РД 34.37.523.8-88

Срок действия с 1 октября 1989 года до 1 октября 1999 года

1. Разработан Всесоюзным дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехническим научно-исследовательским институтом им. Ф.Э. Дзержинского (ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского).

2. Исполнители: Ю.М. Кострикин, докт. техн. наук; Н.М. Калинина; О.М. Штерн; С.Ю. Петрова; В.В. Шведова; Г.К. Корицкий; Л.Н. Федешева.

3. Утвержден Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации Минэнерго СССР 05.10.88.

Заместитель начальника А.П. Берсенев.

4. Срок первой проверки — 1994 г., периодичность проверки — 5 лет.

5. Взамен Инструкции по эксплуатационному анализу воды и пара на тепловых электростанциях (М.: СПО Союзтехэнерго, 1979) в части определения жесткости (раздел 4).

Настоящий стандарт распространяется на производственные воды тепловых электростанций и устанавливает методы определения жесткости вод: исходной, коагулированной и известково-коагулированной, умягченной, обессоленной, питательной, котловой, охлаждающей, теплофикационной, а также турбинных и возвратных конденсатов.

Абзац исключен с 1 января 1995 года. - Изменение № 1, утв. РАО «ЕЭС России» 02.07.1994.

Жесткостью воды называют сумму содержаний в ней соединений кальция и магния, выраженных в миллиграмм- или микрограмм-эквивалентах в 1 дм3.

Методы определения жесткости основаны на связывании ионов кальция и магния в прочные этилендиаминтетраацетатные (ЭДТА) комплексы. Минимальной величиной жесткости, определимой этим методом, является 0,2 мкг-экв/дм3. Для анализа вод, жесткость которых превышает 5 мкг-экв/дм3, применим способ титрования раствором динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты; для анализа вод, имеющих меньшую жесткость, используется визуально-колориметрический способ сравнения со шкалой имитаторов, после превращения всей жесткости в магниевую обработкой раствором Mg ЭДТА.

1. ОТБОР ПРОБ

Отбор проб — по ОСТ 34-70-953.1-88.

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ

Весы лабораторные общего назначения 2 класса точности с пределом взвешивания 200 г;

бюретки для титрования вместимостью 25 см3 со стеклянными кранами и без кранов — по ГОСТ 29251-91;

микробюретки для титрования вместимостью 1, 2 см3 — по ГОСТ 29251-91;

колбы конические вместимостью 200, 250, 300 и 350 см3 — по ГОСТ 25336-82;

колбы мерные вместимостью 50, 100, 200, 250, 500 и 1000 см3 — по ГОСТ 1770-74;

пипетки измерительные на 2, 5, 10, 25, 50 и 100 см3 — по ГОСТ 29227-91;

цилиндры измерительные вместимостью 10, 50, 100, 250 и 500 см3 — по ГОСТ 1770-74;

воронки делительные вместимостью 0,5; 1,0; 2,0 дм3 — по ГОСТ 25336-82;

воронки стеклянные — по ГОСТ 25336-82;

капельницы для однократной дозировки (по Строшеину) — по ГОСТ 25336-82;

кислота соляная х.ч. — по ГОСТ 3118-77;

динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б) х.ч. — по ГОСТ 10652-73; и фиксанал — по ТУ 6-09-2540-87;

индикатор эриохром черный Т ч.д.а. — по ТУ 6-09-4772-79;

индикатор кислотный хром темно-синий ч.д.а. — по ТУ 6-09-3870-84;

индикатор хром синий К кислотный;

краситель активный ярко-голубой «КХ» — по ТУ-6-14-370-79;

краситель красный легкосмываемый — по ТУ-6-14-370-79;

магний сернокислый семиводный — по ГОСТ 4523-77;

магний окись — по ГОСТ 4526-75;

натрий диэтилдитиокарбаминат ч.д.а. — по ГОСТ 8864-71;

натрий сернистый ч.д.а. — по ГОСТ 2053-77;

аммоний хлористый х.ч. — по ГОСТ 26600-85;

аммиак водный ч.д.а. — по ГОСТ 3760-79;

аммиак водный о.с.ч. 17-4 — по ГОСТ 24147-80;

бутиловый спирт (норм.) — по ГОСТ 6006-78;

фильтры беззольные «белая лента» — по ТУ 6-09-1678-86;

Na-катионитовый фильтр — по ОСТ 34-70-953.2-88;

спирт этиловый ректификат технический — по ГОСТ 18300-87;

вода дистиллированная — по ГОСТ 6709-72, или конденсат отборного пара, или конденсат турбин;

вода очищенная — по ОСТ 34-70-953.2-88.

Допускается применение других средств измерения с метрологическими характеристиками и оборудования с техническими характеристиками не хуже, а также реактивов по качеству не ниже указанных в настоящем документе.

3. ПОДГОТОВКА ПРОБЫ

В чистую коническую колбу вместимостью 300 — 350 см3 отбирают мерным цилиндром или пипеткой определенный объем анализируемой воды, доливают до 100 см3 очищенной водой, приливают 5 см3 аммиачной смеси и 5 см3 раствора сернистого натрия или диэтилдитиокарбамината натрия. Если анализируемая вода содержит ионы меди, цинка или железа, то раствор окрашивается в темный цвет и появляется муть или осадок. В этом случае пробу фильтруют через беззольный фильтр «белая лента», собирая фильтрат в чистую коническую колбу такой же вместимости (300 — 350 см3). Фильтр, после пропуска всего объема жидкости, один раз промывают очищенной водой, собирая промывные воды в ту же колбу.

В фильтрат или в жидкость до фильтрования, если добавление сернистого натрия или диэтилдитиокарбамината натрия не вызвало помутнения и образования окраски, вводят несколько капель раствора индикатора.

4. ОБЪЕМНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ

(Метод пригоден для вод, жесткость которых выше 5 мкг-экв/дм3)

4.1. Сущность метода состоит в связывании ионов кальция и магния в прочные этилендиаминотетраацетатные комплексы, при этом окраска, образованная свободными ионами кальция и магния с индикатором, претерпевает резкое изменение (от винно-красной к сине-фиолетовой). Метод применим для вод, имеющих жесткость не ниже 5 мкг-экв/дм3.

4.2 Приготовление рабочих растворов.

4.2.1. Раствор динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилона Б) готовят из фиксанала или растворяют 18,613 г этой соли в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1 дм3. После полного растворения объем жадности доводят дистиллированной водой до метки и хорошо перемешивают. Приготовленный раствор вполне устойчив, его хранят в склянке, соединенной с бюреткой. Если раствор приготовлен из навески, то необходимо установить его титр по раствору хлористого магния, приготовленного по п. 4.2.5. Для определения титра трилона отбирают пипеткой несколько порций приготовленного раствора магния — 5,0; 10,0 см3 в конические колбы; в каждую порцию доливают дистиллированную воду примерно до 100 см3, приливают по 3,0 см3 раствора аммиака с массовой долей 10%, вводят индикатор (3 — 5 капель) и титруют приготовленным раствором трилона, молярность которого вычисляют по формуле:

M_{\text{тр}} = 0,1 \cdot A_{\text{м}}:2 \cdot A_{\text{тр}}

где Мтр — молярность приготовленного раствора трилона;

Атр — расход раствора трилона на титрование, см3;

Ам — объем магнезиального раствора, взятый для титрования, см3;

2 — пересчет нормальности в молярность.

Из полученных величин составляют среднее арифметическое, если максимальное расхождение между параллельными пробами не превышает 1%. Для приготовления разбавленного 0,005 м раствора отбирают 5 : М см3 0,05 мтр раствора в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают до метки дистиллированной водой, раствор перемешивают. Раствор устойчив, его хранят в склянке, соединенной обычным способом с бюреткой или микробюреткой.

4.2.2. Аммиачная смесь. Смешивают 100 см3 раствора аммиака с массовой долей 20% со 100 см3 раствора хлористого аммония с массовой долей 20%, после чего объем смеси доводят до 1 дм3 дистиллированной водой, раствор перемешивают. Аммиачную смесь следует хранить в хорошо закупоривающейся полиэтиленовой посуде; смесь устойчива. Приготовленная из реактивов квалификации «химически чистые» аммиачная смесь не должна иметь жесткость выше 40 мкг-экв/дм3. Следовательно, при вводе в титруемую жидкость 5 см3 аммиачной смеси жесткость анализируемой воды (при ее объеме 100 см3) увеличивается на 2 мкг-экв/дм3. При анализе вод, обладающих весьма малыми величинами жесткости, целесообразно введение поправки «на аммиачную смесь». Для определения величины этой поправки составляют две пробы, содержащие по 100 см3 очищенной воды и различные количества аммиачной смеси, например, 5 и 10 см3. Тщательно протитровав обе пробы 0,005 м раствором трилона из микробюретки, вычисляют величину поправки.

4.2.3 Растворы индикаторов:

растворяют 0,5 г эриохром черного Т в 20 см3 аммиачной смеси и доводят до 100 см3 этиловым спиртом. Индикатор пригоден в течение недели;
растворяют 0,5 г кислотного хром синего К или такое же количество кислотного хром темно-синего в 20 см3 аммиачной смеси и доливают до 100 см3 дистиллированной водой. Индикаторы пригодны в течение месяца.

Хранить растворы всех индикаторов следует в хорошо закрывающихся сосудах, а для текущего пользования применять капельницы с резиновыми колпачками.

4.2.4. Раствор сульфида натрия или диэтилдитиокарбамата натрия с массовой долей 2%. Растворяют 2 г одной из солей в 98 см3 дистиллированной воды. Растворы пригодны в течение месяца, хранить их следует в сосудах с хорошо пригнанными пробками.

4.2.5. Раствор хлористого магния концентрации c (1/2 MgCl2) = 0,1 моль/дм3. Химически чистую окись магния прокаливают при 750 — 800 °C в течение 1 — 1,5 часов, охлаждают в эксикаторе над прокаленной окисью кальция и берут навеску 2,016 г, помещая ее в мерную колбу вместимостью 1 дм3. Затем вливают в колбу 20 см3 концентрированной соляной кислоты, в которой окись магния полностью растворяется. Объем в колбе доливают до метки дистиллированной водой и хорошо перемешивают раствор. Полученный раствор хлористого магния устойчив, его хранят в склянке с хорошо закрывающейся пробкой.

4.2.6 Раствор аммиака с массовой долей 10%.

Разбавляют 450 см3 раствора аммиака с массовой долей 25% очищенной водой до 1 дм3. Если 25-процентный раствор, хранившийся в стеклянном сосуде, имеет осадок, то перед разбавлением его следует профильтровать через быстрофильтрующий бумажный беззольный фильтр «белая лента». Раствор хранят в плотно закрытом полиэтиленовом сосуде. Срок хранения не ограничен.

4.3 Проведение анализа.

Подготовленную по п. 3 пробу титруют 0,05 м или 0,005 м раствором трилона Б до изменения цвета жидкости из винно-красного в сине-фиолетовый. Титрование ведут медленно при перемешивании жидкости. Измеряя объем израсходованного раствора трилона Б, вычисляют значение жесткости анализируемой воды.

4.4 Обработка результатов анализа.

Значение жесткости воды (Н) в миллиграмм-эквивалентах на дециметр кубический вычисляют по формуле:

H = \frac{a \cdot M \cdot 2}{V} 1000 ,

где а — расход титранта, см3;

M — молярность раствора титранта, г-моль/дм3;

V — объем воды, взятый для анализа, см3;

1000 — пересчет к 1 дм3;

2 — пересчет к эквивалентной концентрации.

Допустимые погрешности результатов определения жесткости с доверительной вероятностью Р = 0,95 указаны в табл. 1.

Таблица 1

При титровании 0,05 м раствором трилона Б		При титровании 0,005 м раствором трилона Б
жесткость, мг-экв/дм3	погрешность, %	жесткость, мкг-экв/дм3	погрешность, %
1 — 2	10 — 15	5	40 — 45
2 — 5	10 — 5	10	20 — 25
5 — 10	5 — 2	20	10 — 15
10 — 15	2 — 1	50	5 — 7
15 — 20	1	100	3 — 5

Результаты определений округляют до сотых долей числа.

Результаты анализа записывают в журнал (приложение Б ОСТ 34-70-953.3-88).

4.5 Точность метода

4.5.1 Сходимость

Два результата испытаний, полученные в одной лаборатории одним испытателем из одной пробы, признаются достоверными (с доверительной вероятностью P = 0,95), если расхождение между ними не превышает 0,05 см3 титрованного раствора трилона Б.

4.5.2 Воспроизводимость

Два результата испытаний, полученные в разных лабораториях из одной пробы, признаются достоверными (с доверительной вероятностью P = 0,95), если расхождение между ними не превышает 0,1 см3 титрованного раствора трилона Б.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕСТКОСТИ ВИЗУАЛЬНО-КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

(Метод пригоден для вод с жесткостью от 0,2 до 5 мкг-экв/дм3)

5.1. Сущность метода состоит в переводе всей жесткости в магниевую введением магниевого комплекса этилендиаминтетрауксусной кислоты и образовании окрашенного комплекса магния с индикатором. Интенсивность полученной окраски сравнивается со шкалой окрашенных имитаторов. Метод пригоден для определения жесткости, меньшей 5 мкг-экв/дм3. Минимально определимая этим методом жесткость — 0,2 мкг-экв/дм3.

5.2 Приготовление рабочих растворов.

5.2.1. Раствор трилона Б 0,0005 м концентрации готовят точным разбавлением в 10 раз 0,005 м раствора, приготовленного по п. 4.2.1. Для этого 100 см3 0,005 м раствора помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, очищенной водой доливают до метки и хорошо перемешивают. Раствор хранят в чистом полиэтиленовом сосуде с хорошо закрывающейся пробкой. Реактив пригоден в течение месяца.

5.2.2. Раствор сернокислого магния 0,0005 м концентрации готовят разбавлением в 100 раз очищенной водой 0,05 м раствора, приготовленного из фиксанала или из навески окиси магния (по п. 4.2.5). Раствор пригоден в течение месяца, его хранят в чистом полиэтиленовом сосуде с хорошо закрывающейся пробкой.

5.2.3. Раствор магниевого комплекса ЭДТА. Смешивают 525 см3 0,0005 м раствора трилона Б (п. 5.2.1) с 500 см3 раствора сернокислого магния 0,0005 м концентрации (п. 5.2.2). Смесь хорошо перемешивают и хранят в полиэтиленовом сосуде с хорошо пригнанной пробкой. Реактив пригоден в течение месяца.

5.2.4. Аммиачная смесь. Вливают 80 см3 водного раствора аммиака с массовой долей 25% о.с.ч. 17-4 в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и всыпают 20 г хлористого аммония. Очищенной водой доливают жидкость до метки и перемешивают до полного растворения соли. Аммиачную смесь хранят в полиэтиленовом сосуде с хорошо пригнанной пробкой. Смесь устойчива.

Для освобождения от возможных незначительных примесей ионов кальция и магния аммиачную смесь фильтруют через катионит, переведенный в аммоний форму. Для этого лабораторный катионитный фильтр сначала промывают горячим раствором соляной кислоты, затем отмывают дистиллированной и очищенной водой, после чего насыщают ионами аммония, пропуская через катионит раствор аммиака с массовой долей 10% до полного насыщения катионита ионами аммония. Затем, промыв готовый фильтр очищенной водой, фильтруют через него аммиачную смесь.

5.2.5. Раствор индикатора. Растворяют 0,2 г хром темно-синего кислотного в 1 дм3 очищенной воды. Раствор пропускают через лабораторный Na-катионитный фильтр со скоростью 5 м/ч. Лабораторный натрий-катионитный фильтр предварительно промывают раствором хлористого натрия с массовой долей 10%, приготовленного на очищенной воде из соли квалификации «х.ч.».

5.3. Приготовление основных и стандартных растворов для шкалы имитаторов.

5.3.1. Основной раствор красителя активного ярко-голубого «КХ». Растворяют 0,3 г красителя в мерной колбе вместимостью 1 дм3 в дистиллированной воде, доводят объем до метки и тщательно перемешивают. Раствор устойчив, его следует хранить в темном месте.

5.3.2. Основной раствор красителя красного легкосмываемого. Растворяют 0,3 г красителя в мерной колбе вместимостью 1 дм3 в дистиллированной воде, добавляют 5 см3 концентрированной соляной кислоты, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Раствор хранят в темном месте. Он устойчив.

5.3.3. Стандартный раствор красителя активного ярко-голубого «КХ» готовят разбавлением основного раствора, приготовленного по п. 5.3.1. Для этого отбирают пипеткой 50 см3 основного раствора в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Раствор хранят в темном месте. Он устойчив в течение 2 — 3 месяцев.

5.3.4. Стандартный раствор красителя красного легкосмываемого готовят разбавлением основного раствора, приготовленного по п. 5.3.2. Для этого отбирают пипеткой 25 см3 основного раствора в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Раствор хранят в темном месте. Он устойчив в течение 2 — 3 месяцев.

5.4 Приготовление шкалы окрашенных имитаторов.

В семь цилиндрических сосудов светлого стекла, снабженных пришлифованными пробками (см. чертеж — не приводится), вводят по 90 см3 дистиллированной воды и указанные в табл. 2 количества приготовленных (стандартных) растворов красителей. Сосуды закрывают, содержимое перемешивают. Шкалу необходимо хранить в защищенном от света месте, она пригодна в течение 2 — 3 месяцев.

Таблица 2

Объемы стандартных растворов красителей, см3		Жесткость, которой отвечает эталон, мкг-экв/дм3
Активного ярко-голубого «КХ»	Красного легкосмываемого	Жесткость, которой отвечает эталон, мкг-экв/дм3
9,5	0,5	0,0
9,3	0,7	0,2
9,0	1,0	0,5
8,6	1,4	1,0
8,1	1,9	2,0
7,6	2,4	3,0
6,7	3,3	5,0

Может быть построена «жесткостная» шкала. Для этого в ряд сосудов для колориметрирования вводят по 100 см3 очищенной воды и различные объемы магнезиального раствора концентрацией 0,0005 м (см. п. 5.2.2). Вводят 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 см3, получая растворы жесткостью соответственно 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 мкг-экв/дм3. Один сосуд содержит только очищенную воду в количестве 100 см3. Затем в каждый сосуд добавляют по 2 см3 аммиачной смеси и по 1 см3 индикатора хром темно-синего. Сосуды закрывают, хорошо перемешивают и шкала готова. При хранении в защищенном от прямого света месте она пригодна в течение 15 — 20 суток.

5.5 Проведение анализа.

В цилиндрический сосуд светлого стекла с пришлифованной пробкой вводят 100 см3 анализируемой воды, приливают 2 см3 аммиачной смеси и 2 см3 раствора ЭДТА-комплекса магния. Сосуд закрывают пробкой, содержимое хорошо перемешивают и через 3 мин. вводят 1 см3 раствора индикатора кислотного хром темно-синего. Сосуд закрывают, содержимое перемешивают и через 1 мин. сравнивают окраску анализируемой воды со шкалой имитаторов при дневном или электрическом свете, но не люминесцентном (п. 5.4). Для проведения анализа отбирают 100 см3 воды, вводят 0,15 см3 (пять капель) раствора диэтилдитиокарбамината натрия, 2 см3 аммиачной смеси и перемешивают; если жидкость помутнела, то это свидетельствует о присутствии в воде железа, меди или цинка в количествах, мешающих определению. В этом случае жидкость переливают в делительную воронку, куда вводят 10 — 15 см3 бутилового спирта. Жидкость в воронке интенсивно взбалтывают, дают расслоиться, водный слой сливают в упомянутый цилиндрический сосуд. Добавляют 2 см3 раствора ЭДТА-комплекса магния, перемешивают, через 3 мин. вводят 1 см3 раствора индикатора кислотного хром темно-синего, перемешивают и через 1 мин. сравнивают окраску анализируемой воды со шкалой имитаторов (п. 5.4).

5.6 Обработка результатов.

Значение жесткости в мкг-экв/дм3 определяют путем сопоставления окрашенной анализируемой пробы со шкалой имитаторов. Допустимые погрешности результата определения жесткости с доверительной вероятностью Р = 0,95 указаны в табл. 3.

Таблица 3

Жесткость, мкг-экв/дм3	0,2	0,5	1,0	2,0	3,0	5,0
Погрешность, %	100	50	25	20	15	15

Результаты анализа записывают в журнал (приложение Б ОСТ 34-70-953.3-88).

5.7 Точность метода

5.7.1 Сходимость

Два результата испытаний, полученные в одной лаборатории одним испытателем из одной пробы, признаются достоверными (при доверительной вероятности P = 0,95), если расхождение между ними не превышает 0,2 мкг-экв./дм3.

5.7.2 Воспроизводимость

Два результата испытаний, полученные в разных лабораториях из одной пробы, признаются достоверными (при доверительной вероятности P = 0,95), если расхождение между ними не превышает 0,5 мкг-экв./дм3.