Список условных обозначений и индексов. Список сокращений и аббревиатур. Классификация СГВ, страница 3

Жесткость воды – это обобщенная характеристика содержания солей в воде – солей жесткости, выделяющихся в осадок при нагревании воды. Минеральные осадки в воде СГВ обусловлены, главным образом, углекислыми солями щелочноземельных металлов Ca, Mg и железа.

Низкую жесткость имеют вόды, подаваемые в водопровод из больших рек, высокую – из подземных источников (скважин). Но при этом свойства воды, подаваемой из холодного водопровода, должны отличаться от свойств, имеющих особое значение для систем горячего водоснабжения.

1) Жесткость должна быть близка к нейтральной по водородному показателю: pH@7. При очень мягкой воде (рН=8-9) появляется ощущение несмываемости мыла с тела. Кроме того, вода, содержащая много солей жесткости (жесткая вода) усложняет процессы стирки и мытья, т.к. при жесткой воде обычное растворимое в воде калиевое или натриевое мыло превращается в нерастворимое кальциевое. В результате повышается расход мыла на стирку: можно считать, что перерасход мыла на 1 м³ Н₂О около 120-150 г на каждый градус жесткости (см. ниже).

2) В воде, предназначенной для стирки, весьма вредной примесью является железо в виде растворенного в воде бикарбоната закиси . В присутствии щелочей это соединение переходит в гидрат окиси , который, осаждаясь на белье, оставляет на нем ржавые пятна. Поэтому допустимым содержанием железа в воде, предназначенной для стирки, считается  £2 мг/л.

Известно, что все водопроводные устройства страдают от коррозии и засоряются осадками из солей жесткости  и  . В СГВ из-за повышенных температур эти процессы происходят особенно интенсивно.

Коррозия вызывается ионами кислорода, диоксида углерода, хлора, серы и другими. Особенно  вредным является высокое содержание кислорода, растворяющегося в речной воде в составе воздуха N₂+O₂. Кислород попадает в воду также из незакрытых баков-аккумуляторов, расширительных, уравнительных и других баков. Содержание О₂ в обычной водопроводной воде колеблется в пределах 9-13 мг/л. Для питьевой воды эта концентрация является вполне нормальной.

СГВ выполняются из тех же металлических стальных материалов, что и системы отопления, но условия работы у СГВ более тяжелые, так как к водоразборным кранам постоянно проходят новые порции свежей водопроводной воды с температурой около 55 ^оС. При этой температуре растворенные в водопроводной воде соли жесткости выпадают в осадок; кроме того, каждый грамм растворенного в воде О₂ дает 2,6 г пористых продуктов коррозии Fe(OH)₂. От всего этого происходит увеличение шероховатости труб и уменьшение проходного диаметра, что вызывает увеличение потерь давления в гидравлической части СГВ. Одновременно идет язвенная проницающая коррозия, которая создает свищи  в стенках труб и утечку воды.

Главной причиной язвенной коррозии трубопроводов является  растворенный кислород. Углекислота, свободные хлор-ионы, его соли, особенно , сероводород  и другие окислители, находящиеся в воде, еще сильнее, чем О₂, способствуют коррозии, но их относительно немного. Например, при содержании в воде  около 150 мг/л стальные трубы малых диаметров 15-25 мм разрушаются в течение года. Хотя Са и Mg присутствуют в воде в виде самых разнообразных соединений, выпадение осадков в СГВ вызывается только углекислыми соединениями этих металлов (карбонатами).

В холодной воде содержатся углекислые Са и Mg  в виде бикарбонатов:  и  . Уже при слабом нагревании бикарбонаты начинают превращаться в монокарбонаты и выделяют в воду углекислый газ:

Соли  и  плохо растворимы в воде и выпадают в осадок в виде твердой корки на стенки котлов, водонагревателей и трубопроводов. Процесс выпадения монокарбонатов начинается при температуре около 40 ºС (и практически  полностью заканчивается при температуре кипения воды 100 ºС при нормальном атмосферном давлении 760 мм рт.ст.= 1 ата).

Из всего этого видно, что основным злом для СГВ являются соединения в воде бикарбонатов кальция и магния и кислород. Если учесть, что нормальный срок службы трубопровода СГВ составляет до 40 лет, а обычная скорость проницающей коррозии – не более 0,02 мм/год, то нужно сделать вывод о необходимости специальной подготовки воды для целей горячего водоснабжения.