قبل التعرض لموضوع معالجة المياه للحصول على مياه عالية الجودة سنستعرض بعض التعريفات الهامة:1 - الأس الهيدروجين:( PH )

تحتوى المياه على الهيدروجين و يدلل عليها بأس الهيدروجينى و يقاس تركيز الهيدروجين بوحدات المول

(عدد الجرامات للمادة المساوى لوزنها الجزيئى )لكل لتر .

تكون المياه حامضية اذا كانت : PH < 7

تكون المياه قلويــه اذا كانت : 7 PH >

و يجب التذكر أن هذا التدريج لوغاريتمي و ليس خطى أى أنه لا يقيس درجة الحموضة أو القلوية و لكن يقيس مدى شدة الحموضة أو القلوية .

(CODUCTIVITY) درجة التوصيل : 2-

يقيس درجة التوصيل كمية الأملاح المذابة فى المياه و هى مقلوب المقاومة و وحداتها siemens.



3- المواد الصلبة المذابة الكلية : (TOTAL DISSOLVED SOLIDS)

أو نسبة الأملاح المذابة و التي تقاس بدلا من درجة التوصيل و يرمز لها بالرمز TDS))

و تدل على شدة ما تحتويه المياه من مواد صلبة مذابة .
أنواع المياه المستخدمة في الغلايةمياه التغذية:عبارة عن مياه التعويض المخلوطة بالمتكاثف المسخن إلى درجة حرارة عالية كافية للتخلص من الحامض الكربونى و الأكسجين الموجودين بالمياه .

و لها نفس خصائص مياه التعويض حيث يجب أن تقع قيمة الأس الهيدروجينى في الجانب القلوي و يكون التدريج المناسب (8.8-9.6)

يتم اكتساب ذلك أليا نتيجة تحلل البيكربونات من تأثير السخونة و على ذلك أحيانا يكون ضروريا استخدام

إضافات لزيادة قيمة الأس الهيدروجينى في مياه التغذية .

إذا كانت درجة حرارة مياه التغذية أعلى من 60 درجة عندئذ يكون المطلوب إضافات نظرا لوجود الأكسجين الحر حيث يؤدى إلى نقر في نظام مياه التغذية .

مياه التعويض :

هي المياه الناتجة بعد التخلص من العسر و التي تحتوى على أملاح و شوائب فى الحدود

المسموح بها .

مياه الغلاية :

تكون المياه في الغلاية في الحالة السائلة و التي تكتسب زيادة ثابتة فى محتوىالاملاح و الشوائب الأخرى و النتيجة زيادة التركيز وحيث أنه يجب أن تكون مياه الغلاية بدون عسر الأمر الذي يستلزم عادة تجهيز إضافات للتخلص من التأثيرات السلبية للعسر المتبقي .

مياه المتكاثف:

عندما يبرد البخار فانه يتحول من الحالة الغازية الىالحالة السائلة و هكذا يتشكل على صورة متكاثف و الذي يعود إلى خزان المتكاثف أو إلى خزان مياة التغذية مباشرة حيث يصبح المتكاثف بسهولة مادة أكالة

نتيجة الأحماض الكربونية المذابة و التي لها أس هيدروجيني منخفض. Corrosive

بالإضافة إلى الأكسجين و الذي يسهل دخوله إلى نظام البخار و المتكاثف و يصبح مذابا فيه و عليه فمن الضروري إتباع وسائل فعالة و احتياطات تساعد و تقاوم و تمنع نظام المتكاثف و أجهزة التسخين من التعرض أو من المتكاثف .

تسبب عملية التآكل في نظام المتكاثف إلى نقر مباشر كما يؤدى إلى تكون خبث حديد او شوائب نحاسية و تمر خلال المتكاثف إلى الغلاية مسببة انهيارها عموما فان جميع الملوثات المباشرة يجب مقاومتها و منعها فمثلا التسريب في سخانات المياه غالبا يسمح للعسر بالدخول إلى المتكاثف كما يعتبر تسرب الزيت من أكثر مخاطر التلوث .
من اهم العوامل المؤثرة فى عملية تكوين الصداء وتاكل الجدار الداخلى للغلايات هو انخفاض قيمة الاس الهيدروجينى لاقل من 7 مما يتسبب عنة زيادة فرصة تفاعل الاكسجين مع الحديد مكونة اكسيد حديديك احمر وهو ما يعرف بالصدا وللتخلص من تلك المشكلة يجب استخدام الاتى :-

- كبريتيت الصوديوم الذى يتفاعل مع الاكسجين مكونا كبريتات الصوديوم التى تترسب لاسفل وتخرج مع مياة التفوير من اسفل الغلاية
وتكون نسبة الاضافة من 30 :70 ملجم / لتر لكل 1 ملجم/ لتر اكسجين زائب
 المواد المختلفة المؤثرة في نظام البخار :

1-قيم الأس الهيدروجينى و أيونات الهيدروجين :

عادة تساعد القيم المنخفضة من الأس الهيدروجينى على عملية التآكل خاصة فى الحديد العادي حيث يؤدى هذا التآكل إلى حدوث الصدأ أو التأثير في سمك الجدران و ذلك تبعا للقاعدة أن النقر يتوزع بانتظام على الأسطح الداخلية عادة يزيد التآكل مع زيادة درجة الحرارة.

2- النيتروجين و الأكسجين :

بوجه عام فان النيتروجين لا يؤدى إلى اهلاكات على الرغم من أن وجوده في البخار يمكن أن يؤدى إلى تكون جيوب هوائية في الأنواع المختلفة لأجهزة التسخين حيث تؤثر على انتقال الحرارة .

يعتبر الأكسجين المذاب العامل الأساسي لصدأ الحديدي حيث تظهر المخاطر عند درجات الحرارة الأعلى من 60 إلي 90 درجه مئوية الناتجة من التآكل بالأكسجين و هي عملية النقر في الأسطح الحديدية و الملامسه للمياه . هذا النقر يتخلل بسرعة و يصبح عميقاً و يمكن أن يخترق حائط الأنبوب أو التنك في فتره زمنيه صغيره جداً .

غالباً بتغطي النقر بكرات صغيره مشكله من ناتج التآكل المغناطيسي الأسود و يمكن أن تحيط مساحه كبيره

و يؤدي محتوي الأكسجين الأقل .

3 – الحامض الكربوني و البيكربونات : Carbonic acid & bicarbonate

يتكون الحامض الكربوني من تفاعل المياه مع ثاني أكسيد الكربون المذاب في الماء


CO2 + H2O = H2CO3
يتحلل الحامض الكربوني إلي أيونات الهيدروجين و التي تؤدى انخفاض قيمة PH في المياه و هذا الهبوط يكون نتيجة :

· انخفاض محتوي الحامض الكربوني الحر

· زيادة البيكربونات في المحلول

عند تسخين المياه المحتوية علي البيكربونات إلي درجة الغليان يتحرر ثاني أكسيد الكربون و تتحلل البيكربونات إلي كربونات و تزيد قيمة PH في المياه
2 HCO3 = CO3-2 + CO2 + H2O
عند ارتفاع درجة حرارة مياه الغلاية يحدث تحلل أكثر للكربونات و ثاني أكسيد الكربون CO3-2 + H2O = 2 OH- + CO2ثاني أكسيد الكربون المنقسم داخل الغلاية يتصاعد مع البخار و الجزء الأكبر منه يذوب في المتكاثف عندئذ تؤدي الكميات الصغيرة من الحامض الكربوني إلي خفض قيمة PH نسبياً و التي بدورها تعمل علي تآكل مواسير الغلاية

4 – القلويـــــــــــه : ALKALI عند انفصال ثاني أكسيد الكربون من مياه التغذية أو مياه الغلاية بفعل التسخين تزيد قيمة PH و هذا يقلل التآكل في الغلاية و في نظام مياه التغذية و من المفضل اذا لم تحتوي مياه التعويض علي البيكربونات الكافية لتشكيل القلوية في الغلاية يجب أن تجهز مضيفات قلوية لمياه التغذية . من جهة أخري يجب أل تزيد القلوية في مياه الغلاية لأنها تؤدي إلي زيادة الرغوية و الفوران في الغلاية يمكن بسهوله تحديد شدة القلوية في المياه و ذلك بمعرفة قيمة PH 5 - الصوديوم و البوتاسيوم و الكلوريد و الكبريتات و النترات : sodium , potassium chloride , sulphate & nitrate PH تكون جميع هذه الأيونات من النوع القوي و تشكل أملاح طبيعية و لا تؤثر في قيمة عموماً تشترك في أنها تزيد من تكوين الأملاح في مياه الغلاية و بالتالي تزيد من درجة التوصيل و اذا ترسبت علي جدران مواسير الغلاية أدت إلي ضعف كفاءة انتقال الحرارة و تسببت في رفع الضغط مما يؤدي إلي مخاطر كثيرة و يجب ألا تتعدي القيم القياسية المحددة المسموح بها و في بعض الحالات يمكن أن تؤدي القيم العالية للكلوريد إلي زيادة التآكل في النظام 6 - الأمونيا : ammonia: نادراً ما توجد كميه كافيه من الآمونيا في المياه الخام و لكن غالباً ما تضاف حيث أنها تزيد من قيمة PH في المتكاثف و يمكن أن توقف حالة التآكل في الحديد . و تذيب الآمونيا أكسيد النحاس و الذي يتكون عند تفاعل الهواء مع النحاس عموماً فإن طبقة الأكسيد تحمي النحاس من استمرار الأكسدة و لكن تستمر عملية التآكل في حالة وجود كلاً من الآمونيا و الأكسجين معاً 7 – ثاني أكسيد السيلكون و حامض السيليكات : ( silicon dioxide & silicic acid ) يمتص ثاني أكسيد السليكون ( SIO2 ) كميات مختلفة من المياه مؤديه إلي حدوث الحمضية SIO2 + H2O = H2SIO3 و يتحلل الناتج إلي محلول قلوي و يتشكل أيونات السيليكات H2SIO3 + OH- = HSIO3- + H2O و يكون تأثير أيونات السيليكات ضعيف جداً كما أنه لا يمكن تواجدها في محلول حمضي و عل ذلك فإن المياه القلوية بالغلاية تحتوي علي حامض السيليكا و الذي من مكوناته أيونات السيليكات حيث لا تمثل أيونات السيليكات مصاعب أو مشاكل لمياه الغلاية و لا للغلاية نفسها و لكن في وجود العسر تشكل بعض أنواع المشاكل في غلاف الغلاية . يعتمد ذوبان حمض السيليكا في البخار علي درجة الحرارة و الضغط و يعتمد تركيز حمض السيليكا في البخار علي تركيز حمض السيليكا و علي الحموضة في مياه الغلاية . للحصول علي بخار بدرجة جوده كافيه لتشغيل التربينه فإنه يتم الاسترشاد بقيم محتوي حمض السيليكا في مياه الغلاية 7- تشكيلات العسر hardness formersالمواد الرئيسية التي تؤدي إلي عسر المياه هي الكالسيوم و الماغنسيوم في الغلاية تتشكل هذه المواد علي غلاف الغلاية يحدث هذا بنفس طريقة ترسيب الصابون الجيري . تتشكل طبقة الغلاية عند تكون العسر و في وجود ايونات معينه خاصة الكربونات و السيليكات مؤدية إلي تكون طبقه غير قابله للذوبان و بالتالي تحدث سخونة الأسطح 8 – المواد العضوية الآخري humus & organic substances تتعرض بعض عمليات معالجة المياه لمخاطر شديدة نتيجة وجود هذه المواد و عليه يجب التخلص منه و humus خاصة و هي عبارة عن ماده سمراء تنشأ من تحلل المواد النباتية و الحيوانية و تشكل الجزء العضوي من التربة . أما المواد العضوية الذائبة الأخرى كشوائب تدخل للغلاية بعد تحميلها للمتكاثف و تعتمد المخاطر علي مدي انفعالها مع الغلاية خلال عمليات التسخين حيث أنها أحياناً تسبب حموضة في مياه الغلاية مما يؤدي إلي الإسراع من عملية تآكل أنابيب الغلاية . كما يؤدي وجود المنظفات الصناعية الحديثة بالمياه إلي مشاكل مثل حدوث ر غاوي بالغلاية مما يرفع الضغط و قد يتسبب في حدوث انفجار في الغلاية 9 – الحديد و الماغنسيوم iron & magnissium حيث يكون للحديد و الماغنسيوم رواسب في الغلاية و التي تسبب اضطرا بات و مشاكل في عمليات معالجة المياه أولاً ثم تؤثر في مكونات غلاف الغلاية 11 الزيت oil : عادة يدخل الزيت لمياه لنغذيه عن طريق المتكاثف الملوث .و دائما يحتوي البخار المتكاثف القادم من آلات البخار الترددي reciprocating steam machinery علي ملليجرامات قليلة من الزيت لكل لتر . لا تسبب الكميات البسيطة جداً من الزيت أي انهيارات عند الضغط المنخفض و لكن تؤدي الكميات الكبيرة ( في حالة التسريب ) إلي مخاطر شديدة لأن الزيت يؤدي إلي سخونة الأسطح و يشكل طبقات عازله علي غلاف الغلاية يمكن أن يسبب ذلك مخاطر مكلفه في وقت قصير . 12– الطين و الرواسب الطينية sludge & clays: يؤدي الطين و الرواسب الطينية في مياه الغلاية إلي تكون طبقات علي الجدران و بالتالي يؤثر علي عملية انتقال الحرارة كما أنه يشارك في حدوث الرغاوي في الغلاية

4 – القلويـــــــــــه : ALKALI عند انفصال ثاني أكسيد الكربون من مياه التغذية أو مياه الغلاية بفعل التسخين تزيد قيمة PH و هذا يقلل التآكل في الغلاية و في نظام مياه التغذية و من المفضل اذا لم تحتوي مياه التعويض علي البيكربونات الكافية لتشكيل القلوية في الغلاية يجب أن تجهز مضيفات قلوية لمياه التغذية . من جهة أخري يجب أل تزيد القلوية في مياه الغلاية لأنها تؤدي إلي زيادة الرغوية و الفوران في الغلاية يمكن بسهوله تحديد شدة القلوية في المياه و ذلك بمعرفة قيمة PH 5 - الصوديوم و البوتاسيوم و الكلوريد و الكبريتات و النترات : sodium , potassium chloride , sulphate & nitrate PH تكون جميع هذه الأيونات من النوع القوي و تشكل أملاح طبيعية و لا تؤثر في قيمة عموماً تشترك في أنها تزيد من تكوين الأملاح في مياه الغلاية و بالتالي تزيد من درجة التوصيل و اذا ترسبت علي جدران مواسير الغلاية أدت إلي ضعف كفاءة انتقال الحرارة و تسببت في رفع الضغط مما يؤدي إلي مخاطر كثيرة و يجب ألا تتعدي القيم القياسية المحددة المسموح بها و في بعض الحالات يمكن أن تؤدي القيم العالية للكلوريد إلي زيادة التآكل في النظام 6 - الأمونيا : ammonia: نادراً ما توجد كميه كافيه من الآمونيا في المياه الخام و لكن غالباً ما تضاف حيث أنها تزيد من قيمة PH في المتكاثف و يمكن أن توقف حالة التآكل في الحديد . و تذيب الآمونيا أكسيد النحاس و الذي يتكون عند تفاعل الهواء مع النحاس عموماً فإن طبقة الأكسيد تحمي النحاس من استمرار الأكسدة و لكن تستمر عملية التآكل في حالة وجود كلاً من الآمونيا و الأكسجين معاً 7 – ثاني أكسيد السيلكون و حامض السيليكات : ( silicon dioxide & silicic acid ) يمتص ثاني أكسيد السليكون ( SIO2 ) كميات مختلفة من المياه مؤديه إلي حدوث الحمضية SIO2 + H2O = H2SIO3 و يتحلل الناتج إلي محلول قلوي و يتشكل أيونات السيليكات H2SIO3 + OH- = HSIO3- + H2O و يكون تأثير أيونات السيليكات ضعيف جداً كما أنه لا يمكن تواجدها في محلول حمضي و عل ذلك فإن المياه القلوية بالغلاية تحتوي علي حامض السيليكا و الذي من مكوناته أيونات السيليكات حيث لا تمثل أيونات السيليكات مصاعب أو مشاكل لمياه الغلاية و لا للغلاية نفسها و لكن في وجود العسر تشكل بعض أنواع المشاكل في غلاف الغلاية . يعتمد ذوبان حمض السيليكا في البخار علي درجة الحرارة و الضغط و يعتمد تركيز حمض السيليكا في البخار علي تركيز حمض السيليكا و علي الحموضة في مياه الغلاية . للحصول علي بخار بدرجة جوده كافيه لتشغيل التربينه فإنه يتم الاسترشاد بقيم محتوي حمض السيليكا في مياه الغلاية 7- تشكيلات العسر hardness formersالمواد الرئيسية التي تؤدي إلي عسر المياه هي الكالسيوم و الماغنسيوم في الغلاية تتشكل هذه المواد علي غلاف الغلاية يحدث هذا بنفس طريقة ترسيب الصابون الجيري . تتشكل طبقة الغلاية عند تكون العسر و في وجود ايونات معينه خاصة الكربونات و السيليكات مؤدية إلي تكون طبقه غير قابله للذوبان و بالتالي تحدث سخونة الأسطح 8 – المواد العضوية الآخري humus & organic substances تتعرض بعض عمليات معالجة المياه لمخاطر شديدة نتيجة وجود هذه المواد و عليه يجب التخلص منه و humus خاصة و هي عبارة عن ماده سمراء تنشأ من تحلل المواد النباتية و الحيوانية و تشكل الجزء العضوي من التربة . أما المواد العضوية الذائبة الأخرى كشوائب تدخل للغلاية بعد تحميلها للمتكاثف و تعتمد المخاطر علي مدي انفعالها مع الغلاية خلال عمليات التسخين حيث أنها أحياناً تسبب حموضة في مياه الغلاية مما يؤدي إلي الإسراع من عملية تآكل أنابيب الغلاية . كما يؤدي وجود المنظفات الصناعية الحديثة بالمياه إلي مشاكل مثل حدوث ر غاوي بالغلاية مما يرفع الضغط و قد يتسبب في حدوث انفجار في الغلاية 9 – الحديد و الماغنسيوم iron & magnissium حيث يكون للحديد و الماغنسيوم رواسب في الغلاية و التي تسبب اضطرا بات و مشاكل في عمليات معالجة المياه أولاً ثم تؤثر في مكونات غلاف الغلاية 11 الزيت oil : عادة يدخل الزيت لمياه لنغذيه عن طريق المتكاثف الملوث .و دائما يحتوي البخار المتكاثف القادم من آلات البخار الترددي reciprocating steam machinery علي ملليجرامات قليلة من الزيت لكل لتر . لا تسبب الكميات البسيطة جداً من الزيت أي انهيارات عند الضغط المنخفض و لكن تؤدي الكميات الكبيرة ( في حالة التسريب ) إلي مخاطر شديدة لأن الزيت يؤدي إلي سخونة الأسطح و يشكل طبقات عازله علي غلاف الغلاية يمكن أن يسبب ذلك مخاطر مكلفه في وقت قصير . 12– الطين و الرواسب الطينية sludge & clays: يؤدي الطين و الرواسب الطينية في مياه الغلاية إلي تكون طبقات علي الجدران و بالتالي يؤثر علي عملية انتقال الحرارة كما أنه يشارك في حدوث الرغاوي في الغلاية