Xử lý nước lò hơi: làm mềm, khử khí, chỉnh pH và JIS B 8223
Một lò hơi trọn bộ từ Nhật về đến nhà máy, kèm bảng chất lượng nước ghi JIS B 8223. Độ dẫn điện tính bằng mS/m, có một dòng "tiêu hao axit (pH 8,3)", và dải pH của nước cấp khác hẳn dải pH của nước trong lò. Trước lần đốt đầu tiên, phải có người ở nhà máy biến bảng này thành một chương trình xử lý nước dùng được.
Xử lý nước lò hơi là kiểm soát độ cứng, oxy hòa tan, pH và độ cô đặc của chất rắn hòa tan, để lò không đóng cáu cặn và không bị ăn mòn. Hơi ổn định phụ thuộc vào quản lý phía nước không kém gì chỉnh đốt.
Bài này giải thích ba xử lý cốt lõi (làm mềm, khử khí, điều chỉnh kiềm/pH), cách xả đáy giữ độ cô đặc trong giới hạn, và cách đọc bảng nước JIS B 8223 bên cạnh ASME, EN và TCVN. Cuối bài có danh sách kiểm tra, câu hỏi gửi nhà cung cấp Nhật và một mẫu email.
Mục lục
Xử lý nước lò hơi để làm gì
Nước máy và nước công nghiệp chứa khoáng và khí hòa tan mà mắt không thấy. Nước đủ trong để uống chưa chắc đã hợp với lò hơi, vì lò đun nóng và bay hơi cùng một lượng nước hết lần này đến lần khác.
Hơi rời lò gần như là nước tinh khiết, còn chất rắn hòa tan ở lại trong lò. Vì vậy xử lý nước quản lý hai việc: chất lượng nước đi vào, và mức độ nước bên trong được phép cô đặc. Hình 1 cho thấy từng loại nước nằm ở đâu trong vòng tuần hoàn.
Hình 1: Từng loại nước nằm ở đâu trong vòng tuần hoàn
Hãy nhìn riêng nước bổ sung, nước cấp, nước trong lò và nước ngưng hồi, chứ không chỉ nhìn đầu ra của bộ làm mềm.
Sơ đồ khái niệm. Vị trí của bình khử khí và điểm châm hóa chất tùy phương pháp xử lý và dòng lò hơi.
Các thuật ngữ trên bản thông số của Nhật cũng đi theo vòng tuần hoàn này:
- Nước bổ sung (hokyusui): nước mới đưa vào hệ thống từ bên ngoài
- Nước cấp (kyusui): nước được bơm vào lò
- Nước lò (kansui, hoặc ghi là "boiler water"): nước đang được đun nóng bên trong lò
- Nước ngưng (ghi là doren hoặc fukusui): hơi đã nhả nhiệt và hóa lại thành nước. Nếu thu hồi, nó trở thành một phần nước cấp
Bỏ qua xử lý nước thì hai vấn đề tích tụ dần: chất rắn bám lên bề mặt truyền nhiệt, và kim loại bị ăn mòn. Cáu cặn làm tăng nhiên liệu và gây quá nhiệt cục bộ, còn ăn mòn làm mỏng kim loại và dẫn đến rò rỉ. Một trong hai cũng đủ làm dừng sản xuất.
Hãy coi hệ thống xử lý nước là thiết bị phải theo dõi trong lúc vận hành, không phải phụ kiện lắp thêm vào lò.
Làm mềm nước: loại bỏ độ cứng
Làm mềm nước là loại canxi và magie (độ cứng) ra khỏi nước. Khi nước nóng lên và cô đặc, các khoáng này kết tủa và tạo cáu cặn trên bề mặt truyền nhiệt.
Bộ làm mềm thông thường cho nước đi qua hạt nhựa trao đổi ion dạng natri. Hạt nhựa giữ canxi và magie lại, đổi lại nhả natri vào nước. Hình 2 cho thấy hai chế độ làm việc.
Hình 2: Bộ làm mềm trao đổi độ cứng và được hoàn nguyên bằng nước muối
Dòng nước đi đâu và hạt nhựa làm gì sẽ khác nhau giữa lúc vận hành và lúc hoàn nguyên.
Hoàn nguyên thực tế còn có các bước rửa ngược và rửa sạch. Nước thải hoàn nguyên không được đưa vào lò làm nước cấp.
Hạt nhựa chỉ giữ được một lượng nhất định. Khi đã bão hòa, độ cứng bắt đầu lọt qua đầu ra. Hoàn nguyên là cho nước muối chảy qua lớp hạt để đưa nhựa về dạng natri, vì thế thùng muối phải luôn được châm đủ.
Làm mềm không phải là khử khoáng, tức là loại gần hết muối hòa tan. Sau khi độ cứng được đổi lấy natri, nước mềm vẫn còn chất rắn hòa tan, nên độ dẫn điện thấp không cho biết bộ làm mềm có đang làm việc tốt hay không.
Hãy kiểm tra đầu ra của bộ làm mềm bằng phép thử độ cứng, và ghi riêng nước thô với nước đã xử lý. Trong thùng còn muối chưa chứng minh được thiết bị tốt. Xem thêm chu kỳ hoàn nguyên và lưu lượng đã qua sẽ phát hiện độ cứng rò rỉ sớm hơn.
Nếu phát hiện độ cứng, trước hết loại trừ điểm lấy mẫu và thuốc thử, rồi truy ngược lịch sử của bộ làm mềm. Các nguyên nhân thường gặp:
- Thiếu muối hoàn nguyên
- Chu trình hoàn nguyên bị lỗi
- Lưu lượng vượt công suất của bộ làm mềm
- Nước thô lọt qua đường bypass
Cáu cặn là một lớp nhiệt trở ở phía nước, làm chậm quá trình truyền nhiệt từ kim loại sang nước. Chỉ đốt mạnh hơn để giữ cùng lượng hơi sẽ làm kim loại chịu thêm tải, có thể gây quá nhiệt cục bộ và hỏng ống.
Hình 3: Lớp bám rất mỏng cũng cản nhiệt giữa kim loại và nước
Một lớp dẫn nhiệt kém làm kim loại nóng hơn.
Độ dày lớp bám và chênh lệch nhiệt độ chỉ để minh họa. Hình không vẽ đúng tỷ lệ và không thể hiện phân bố nhiệt độ của lò thực tế.
Bùn cặn lắng lỏng trong nước và cáu cặn bám chặt lên bề mặt cần cách loại bỏ khác nhau.
Bẩn phía nước cũng ảnh hưởng đến bộ hâm nước (economizer), thiết bị dùng khói thải để gia nhiệt nước cấp. Hãy quản lý mọi bề mặt truyền nhiệt dọc đường nước cấp, không chỉ bản thân lò.
Khử khí: loại oxy hòa tan
Khử khí (khử oxy) làm giảm oxy hòa tan để hạn chế ăn mòn trong đường ống nước cấp và bên trong lò. Bộ làm mềm không loại được oxy, nên nước đã làm mềm vẫn cần được xem xét việc khử oxy.
Khử khí bằng nhiệt là đun nóng nước để đuổi khí hòa tan ra và xả khỏi hệ thống. Chỉ gia nhiệt thôi là chưa đủ: khí có thoát ra được dễ không và đường xả khí được quản lý ra sao cũng quyết định hiệu quả.
Hình 4 so sánh ba phương pháp phổ biến và những gì cần theo dõi ở mỗi phương pháp.
Hình 4: Các cách loại oxy và những điểm cần kiểm tra
Loại bỏ bằng vật lý và phản ứng hóa học hoạt động khác nhau, nên cách theo dõi cũng khác nhau.
Đừng chọn giữa phương pháp nhiệt và hóa chất chỉ dựa vào cỡ lò. Hãy chọn tổ hợp hợp với chất lượng nước yêu cầu, điều kiện nước cấp và cách nhà máy vận hành.
Bơm châm hóa chất đang chạy chưa chứng minh liều đúng đang vào lò. Thùng hóa chất cạn hoặc lỗi đường hút có thể khiến bơm không cấp đủ liều. Hãy đối chiếu lượng hóa chất tiêu thụ với giờ chạy, và gắn với kết quả phân tích nước của phương pháp đang dùng.
Oxy có thể hòa tan lại ở bất cứ chỗ nào nước đã khử khí tiếp xúc với không khí. Hiểu bố trí thiết bị và các điểm lấy mẫu giúp phân biệt xử lý chưa đủ với nhiễm lại sau xử lý.
Phạm vi kiểm soát nên bao gồm toàn bộ đường đến lò, không chỉ đầu ra của bình khử khí.
Điều chỉnh kiềm: giữ pH trong dải cho phép
Điều chỉnh kiềm dùng hóa chất để chỉnh pH và các chỉ tiêu liên quan, để nước ít ăn mòn kim loại hơn. pH càng cao không có nghĩa là bảo vệ càng tốt.
Nước lò nghiêng về phía axit gây ăn mòn, nhưng kiềm cô đặc cục bộ cũng gây hư hại. Mục tiêu là dải kiểm soát phù hợp với dòng lò và phương pháp xử lý đang dùng, không phải độ kiềm cao nhất có thể.
Nước cấp, nước lò và nước ngưng hồi mỗi loại có giá trị kiểm soát riêng. Áp một mục tiêu pH cho "toàn bộ nước lò hơi" thì giá trị đo và biện pháp xử lý không còn khớp nhau.
Hình 5 là một ví dụ lấy từ JIS B 8223, trong đó hai dải pH khác nhau rất xa.
Hình 5: pH của nước cấp và nước lò được kiểm soát riêng
Một điều kiện của JIS B 8223:2021 cho lò hơi tuần hoàn đặc biệt kiểu nhiều ống (takanshiki tokushu junkan boiler), theo bản trích của Bộ Môi trường Nhật Bản.
| Nước lấy mẫu | pH ở 25°C | Cho biết điều gì |
|---|---|---|
| Nước cấp | 5,8–9,0 | Giới hạn của nước trước khi vào lò |
| Nước lò | 11,0–11,8 | Giới hạn của nước đã xử lý và cô đặc bên trong lò |
Áp suất sử dụng thường xuyên từ 1 MPa (khoảng 10 bar) trở xuống, nước bổ sung là nước đã làm mềm, xử lý kiềm. Đây không phải giá trị cài đặt cho mọi loại lò. Nguồn: Bộ Môi trường Nhật Bản, "Quản lý đúng chất lượng nước cấp lò hơi" (tiếng Nhật).
Giới hạn pH được ghi ở một nhiệt độ chuẩn (25°C trong JIS), không phải nhiệt độ vận hành. Đừng so số đo của mẫu còn nóng với giới hạn ở 25°C. Hãy làm mát mẫu đúng theo quy trình rồi mới đo.
Trong thực tế, hãy đặt tiêu chuẩn kiểm soát của nhà máy dựa trên sổ tay hướng dẫn của lò và bản đặc tả xử lý nước. Mỗi kết quả đo cần ghi kèm nhiệt độ đo và điểm lấy mẫu.
Nước ngưng có một vấn đề riêng: khí cacbonic hòa tan vào làm nước có tính axit. Nâng pH nước lò bằng natri hiđroxit (xút) không giải quyết được vấn đề này.
Natri hiđroxit khó theo hơi đi ra, nên chỉ chỉnh nước lò thì chưa thể coi là đường nước ngưng đã được bảo vệ. Hãy xem chất lượng nước ngưng và nơi dùng hơi, rồi chọn phương pháp xử lý nước ngưng phù hợp nếu cần.
Khi hơi tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm hoặc sản phẩm khác, hóa chất còn phải được phép dùng cho mục đích đó. Loại và liều hóa chất cần phù hợp với việc dùng hơi và đặc tả xử lý của nhà chế tạo, không chỉ dựa vào chất lượng nước.
Đọc bảng chất lượng nước của Nhật: JIS B 8223
Nhà chế tạo lò hơi và nhà cung cấp xử lý nước của Nhật thường viện dẫn JIS B 8223 cho giới hạn chất lượng nước. Bản hiện hành là JIS B 8223:2021, áp dụng cho nước cấp, nước lò và chất lượng hơi của lò hơi trên bờ và lò hơi tàu thủy. Bản 2015 mà nó thay thế chỉ có nước cấp và nước lò.
Tiêu chuẩn đặt giới hạn theo loại lò, áp suất sử dụng, loại nước bổ sung (nước làm mềm hay nước trao đổi ion) và phương pháp xử lý. Muốn đọc đúng cột phải biết cả bốn yếu tố. Bảng dưới đây là toàn bộ cột đứng sau Hình 5.
Hình 6: Một cột của bảng trong JIS B 8223:2021
Lò hơi tuần hoàn đặc biệt kiểu nhiều ống, áp suất sử dụng từ 1 MPa (khoảng 10 bar) trở xuống, nước bổ sung đã làm mềm, xử lý kiềm.
| Nước | Chỉ tiêu (theo cách ghi trong JIS) | Giới hạn |
|---|---|---|
| Nước cấp | pH ở 25°C | 5,8–9,0 |
| Nước cấp | Độ cứng, tính theo CaCO3 | 1 mg/L trở xuống |
| Nước cấp | Sắt, tính theo Fe | 0,3 mg/L trở xuống |
| Nước lò | pH ở 25°C | 11,0–11,8 |
| Nước lò | Tiêu hao axit (pH 8,3), tính theo CaCO3 | 80–600 mg/L |
| Nước lò | Độ dẫn điện ở 25°C | 400 mS/m trở xuống (4.000 µS/cm trở xuống) |
| Nước lò | Ion clorua, tính theo Cl | 400 mg/L trở xuống |
| Nước lò | Ion photphat, tính theo PO4 | 20–40 mg/L |
| Nước lò | Ion sunfit, tính theo SO3 | 10 mg/L trở lên |
| Nước lò | Hiđrazin, tính theo N2H4 | 0,1 mg/L trở lên |
Giá trị theo bản trích trong tài liệu của Bộ Môi trường Nhật Bản đã nêu ở Hình 5. Photphat, sunfit và hiđrazin là lượng hóa chất dư. Hãy xem ghi chú trong chính tiêu chuẩn để biết khi nào áp dụng từng chỉ tiêu. Loại lò, áp suất và phương pháp xử lý khác thì giới hạn khác.
Ba chi tiết dễ làm người đọc ngoài Nhật nhầm:
- Độ dẫn điện tính bằng mS/m. JIS dùng milisiemens trên mét. 1 mS/m = 10 µS/cm, nên 400 mS/m bằng 4.000 µS/cm. Hãy kiểm tra đơn vị trước khi so với số đo của máy đo bạn đang dùng.
- Tiêu hao axit (sanshohiryo). "Tiêu hao axit (pH 8,3)" là lượng axit cần để đưa mẫu xuống pH 8,3, biểu thị theo CaCO3. Tài liệu Nhật coi nó tương đương độ kiềm phenolphtalein (kiềm P). Tiêu hao axit đến pH 4,8 tương ứng độ kiềm tổng (kiềm M), và một số phương pháp ngoài Nhật dùng điểm cuối khác. Hãy xác nhận phương pháp thử (JIS B 8224:2022) trước khi so sánh kết quả.
- Nhiệt độ chuẩn. Giới hạn pH và độ dẫn điện tính ở 25°C. Nếu máy đo có bù nhiệt độ, hãy xác nhận nó dùng nhiệt độ chuẩn nào.
JIS B 8223 so với ASME, EN và TCVN
Không có phép ánh xạ một-một giữa JIS B 8223 và các tài liệu dùng ở Mỹ, châu Âu hay Việt Nam. Mỗi tài liệu chia nhóm lò hơi theo cách riêng, nên không thể lấy một con số ở bảng này rồi áp sang bảng khác.
Bảng dưới đây so sánh chính các tài liệu. Bảng không ghi giới hạn của ASME và EN vì chúng tôi không xác minh được từ các tiêu chuẩn đã công bố. Hãy đọc từ bản tiêu chuẩn mua về hoặc hỏi nhà cung cấp xử lý nước.
Hình 7: Các hướng dẫn về nước lò hơi đặt cạnh nhau
Dùng bảng này để nhận ra bản thông số đang viện dẫn tài liệu nào, không phải để quy đổi giới hạn.
| Tài liệu | Ban hành | Phạm vi | Cách nhóm giới hạn |
|---|---|---|---|
| JIS B 8223:2021 | Tiêu chuẩn quốc gia của Nhật (JIS), do Hiệp hội Tiêu chuẩn Nhật Bản phát hành | Nước cấp, nước lò và hơi của lò hơi trên bờ và lò hơi tàu thủy | Loại lò, áp suất sử dụng, loại nước bổ sung, phương pháp xử lý |
| ASME "Consensus on Operating Practices for the Control of Feedwater and Boiler Water Chemistry in Industrial and Institutional Boilers" (2021) | Ủy ban Nghiên cứu và Công nghệ về Nước và Hơi trong Hệ thống Nhiệt của ASME | Nước cấp, nước lò và độ tinh khiết của hơi trong lò hơi công nghiệp và lò hơi của cơ sở | Bảy nhóm lò theo thiết kế và ứng dụng; giới hạn thay đổi theo áp suất hơi và chế độ làm việc |
| EN 12953-10:2003 | CEN (các nước chuyển thành tiêu chuẩn quốc gia, ví dụ BS EN, DIN EN) | Nước cấp và nước lò của lò hơi ống lửa (shell boilers) | Xem tiêu chuẩn |
| EN 12952-12:2003 | CEN | Nước cấp và nước lò của lò hơi ống nước (không gồm chất lượng hơi) | Xem tiêu chuẩn |
| TCVN 7704:2007 | Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam | Nồi hơi. Nhiều trang web của nhà cung cấp xử lý nước viện dẫn tiêu chuẩn này cho nước cấp; cần xác nhận phạm vi trong bản gốc | Xem tiêu chuẩn. Số liệu pH, độ cứng trên các trang web không thống nhất với nhau |
ASME công bố đây là hướng dẫn đồng thuận, không phải yêu cầu của bộ luật. Phiên bản ASME và EN đã được kiểm tra vào tháng 11/2026.
Về TCVN 7704:2007, chúng tôi chỉ xác nhận được qua các trang web của nhà cung cấp rằng tiêu chuẩn này được viện dẫn cho chất lượng nước cấp. Các trang đó nêu dải pH và độ cứng khác nhau, nên không thể lấy làm giá trị kiểm soát. Hãy đọc bản TCVN chính thức, hoặc hỏi đơn vị kiểm định và nhà cung cấp xử lý nước.
Khi một lò hơi của Nhật vào nhà máy theo ASME, EN hoặc TCVN, hai bộ giới hạn có thể không trùng nhau. Hãy hỏi nhà chế tạo giới hạn nào áp dụng cho thiết bị và bảo hành của họ, và họ có chấp nhận chương trình xử lý nước theo một hướng dẫn khác hay không.
Kiểm tra nước hằng ngày
Kiểm tra hằng ngày hiệu quả nhất khi mỗi số đo chỉ về một thiết bị:
- Độ cứng cho biết tình trạng bộ làm mềm
- Oxy hòa tan hoặc lượng dư hóa chất khử oxy cho biết tình trạng khử khí
- pH cho biết việc châm hóa chất và độ cô đặc
Độ dẫn điện phản ứng với ion hòa tan nên nhà máy dùng nó để theo dõi độ cô đặc. Nhưng đó không phải số đo độ cứng, và nhiệt độ cùng hóa chất xử lý cũng ảnh hưởng đến nó, vì vậy đừng nhầm ý nghĩa của từng phép đo.
So sánh mẫu từ các điểm khác nhau có thể khiến sự khác biệt bình thường do xử lý trông như sự cố. Giữ cùng loại nước, cùng nhiệt độ và cùng phương pháp đo, rồi đọc sự thay đổi so với kết quả lần trước.
Thuốc thử hết hạn và chai lấy mẫu bẩn cũng làm lệch kết quả. Hãy ghi điểm lấy mẫu, việc thay thuốc thử, hoàn nguyên và châm hóa chất trên cùng một trục thời gian với số đo, để sau này truy được nguyên nhân.
Hứng trực tiếp nước nóng có áp vào bình chứa có thể gây bỏng hoặc phun bất ngờ. Khi lấy mẫu, hãy theo quy trình làm mát, giảm áp và quy định bảo hộ của nhà máy, và đừng tự ý sửa đường ống hay van.
Kiểm soát độ cô đặc bằng xả đáy
Dù đã xử lý, chất rắn hòa tan trong lò vẫn tăng dần khi nước bay hơi. Xả đáy (blowdown) là xả bớt một phần nước đó và bù bằng nước cấp, một việc khác với xử lý hóa chất.
Xả quá ít thì độ cô đặc tăng, xả quá nhiều thì bỏ đi nước nóng cùng nhiệt trong đó. Giữ chất lượng nước trong giới hạn và chỉ xả đủ lượng cần thiết là cách tiết kiệm cả nước lẫn nhiên liệu.
Hình 8: Tính lượng xả đáy từ chất rắn còn lại sau bay hơi
Phép tính minh họa ở trạng thái ổn định, mực nước không đổi, bỏ qua chất rắn hòa tan theo hơi ra ngoài.
Trong ví dụ này, lượng xả đáy bằng 10% lưu lượng nước cấp nhưng khoảng 11,1% lưu lượng hơi. Cùng một lưu lượng cho ra tỷ lệ khác nhau tùy mẫu số, nên trong sổ ghi và báo giá luôn phải nêu rõ "phần trăm của cái gì".
Hãy tính hệ số cô đặc từ một thành phần mà xử lý không thêm vào cũng không lấy đi. Nếu dùng tỷ số độ dẫn điện, phải tính đến ảnh hưởng của hóa chất và nhiệt độ, và đừng đổi cài đặt xả đáy chỉ dựa vào một tỷ số đơn giản.
Cô đặc quá mức và tạo bọt còn có thể cuốn giọt nước ra theo hơi. Nếu thấy hơi bẩn hoặc mực nước dao động, hãy xem thêm hiện tượng priming và foaming (hơi lôi cuốn nước và tạo bọt).
Điều chỉnh vật tư và kiểm tra theo thực tế vận hành
Muối và hóa chất hao theo mức dùng, nên cần xem lại khi sản lượng thay đổi, không chỉ châm theo lịch cố định. Nếu sản xuất tăng và nước bổ sung tăng, tải lên hạt nhựa và lượng hóa chất tiêu thụ sẽ tăng dù số ngày vẫn như cũ.
Tỷ lệ thu hồi nước ngưng giảm cũng làm lượng nước bổ sung tăng và thay đổi tải của hệ thống xử lý. Hãy ghi lưu lượng nước bổ sung và hơi cạnh số lượng hóa chất đã mua, để thấy vì sao mức tiêu thụ thay đổi.
Nếu có hợp đồng dịch vụ, hãy xác định ai phân tích và ai kiểm tra thiết bị, không chỉ ai châm muối và hóa chất. Tách việc kiểm tra hằng ngày của vận hành viên khỏi việc kiểm tra của chuyên gia thì khi có sự cố biết ngay phải gọi ai.
Xu hướng chất lượng nước phát hiện được những thay đổi mà chu kỳ kiểm tra cố định có thể bỏ sót.
Khi chất lượng nước đổi, hãy xem cùng ngày đó có đổi nguồn nước thô, hoàn nguyên, đổi hóa chất hay thay đổi thu hồi nước ngưng không. Tìm ra bước đã thay đổi trước khi châm thêm hóa chất chạy theo một con số đơn lẻ.
Chi phí xử lý nước gồm cả muối, nước, nước thải, phân tích và bảo trì, không chỉ hóa chất. Hãy cân nhắc chúng so với chi phí sửa chữa và thiệt hại do ngừng sản xuất khi sự cố đột xuất.
Theo dõi mức tiêu thụ nhiên liệu cạnh chất lượng nước cũng giúp thấy thay đổi hiệu suất lò hơi. Quản lý nước đều đặn mỗi ngày là nền cho công tác tiết kiệm và quản lý năng lượng của nhà máy.
Danh sách kiểm tra trước khi đưa lò hơi Nhật vào chạy
Hãy rà danh sách này khi lò hơi hoặc hệ thống xử lý nước do Nhật chế tạo về đến nhà máy, hoặc khi bạn tiếp nhận một hệ thống đang chạy:
- Giới hạn nước dựa trên bản JIS B 8223 nào, loại lò nào, dải áp suất nào, loại nước bổ sung nào và phương pháp xử lý nào
- Giới hạn riêng cho nước bổ sung, nước cấp, nước lò và nước ngưng
- Đã kiểm tra đơn vị (mS/m hay µS/cm) và nhiệt độ chuẩn của pH và độ dẫn điện
- Phương pháp thử tiêu hao axit và quan hệ của nó với phép thử độ kiềm của bạn
- Công suất bộ làm mềm so với lưu lượng nước bổ sung dự kiến, và cài đặt hoàn nguyên
- Phương pháp loại oxy (nhiệt, màng, hóa chất hay kết hợp) và lượng dư cần theo dõi
- Tên hóa chất, nguồn cung trong nước và mức phù hợp với việc dùng hơi (ví dụ tiếp xúc thực phẩm trực tiếp)
- Nhu cầu xử lý nước ngưng, tách riêng với xử lý nước lò
- Phương pháp xả đáy, cơ sở điều khiển (độ dẫn điện hay một thành phần cụ thể) và cách biểu thị lượng xả
- Điểm lấy mẫu, cách làm mát mẫu và quy trình an toàn khi lấy mẫu của nhà máy
- Quy trình bảo quản lò khi ngừng (bảo quản ướt hoặc khô) do nhà chế tạo cung cấp
- Ai đặt và phê duyệt tiêu chuẩn kiểm soát của nhà máy, ai quyết định khi số đo ra ngoài dải
- Phòng An toàn hoặc đơn vị kiểm định của nhà máy yêu cầu hồ sơ nước và hóa chất nào khi kiểm định kỹ thuật an toàn nồi hơi
Câu hỏi gửi nhà cung cấp Nhật
Những câu hỏi này nhắm vào các điểm thường còn mờ trên bảng chất lượng nước đã dịch:
- Giới hạn nước của anh/chị lấy từ bảng và cột nào của JIS B 8223 (và bản nào)?
- Với model này, giới hạn của anh/chị có khác JIS B 8223 không? Nếu có thì ở chỉ tiêu nào, và giới hạn nào là căn cứ bảo hành?
- Anh/chị giả định nước bổ sung có chất lượng thế nào (kết quả phân tích nước thô, nước làm mềm hay nước khử khoáng)?
- Anh/chị khuyến nghị hóa chất nào, và có chấp nhận loại tương đương mua trong nước không?
- Anh/chị có chấp nhận chương trình xử lý nước theo hướng dẫn ASME, EN hoặc TCVN không, và với điều kiện gì?
- Phương pháp xả đáy và cơ sở điều khiển được khuyến nghị cho lò này là gì?
- Quy trình ngừng lò và bảo quản là gì, và phải làm gì trước khi khởi động lại?
Mẫu email hỏi nhà cung cấp
Nhà cung cấp Nhật thường đọc được email tiếng Anh nhanh hơn, nên mẫu dưới đây viết bằng tiếng Anh. Hãy sửa lại cho phù hợp và đính kèm kết quả phân tích nước thô.
Subject: Water quality requirements for [model / serial number]
Dear [Name],
We are preparing the water treatment program for the [model] boiler delivered to [site]. Could you please confirm the following?
1. The edition, boiler category, and column of JIS B 8223 your feedwater and boiler water limits are based on.
2. Any model-specific limits that differ from JIS B 8223, and which limits apply to the warranty.
3. The units and reference temperature for conductivity and pH, and the test method for acid consumption (pH 8.3).
4. Your recommended chemicals, and whether locally available equivalents are acceptable.
5. The recommended blowdown method and the shutdown/layup procedure.Our raw water analysis is attached. We plan to use [softened / demineralized] makeup water with about [X]% condensate return.
Best regards,
[Name]
[Company]
Khi nào bài này không áp dụng
Các giá trị trong bài là ví dụ cho một loại lò và một điều kiện. Giới hạn thay đổi theo loại lò, áp suất, nước bổ sung và phương pháp xử lý, nên hãy đặt giới hạn kiểm soát từ sổ tay hướng dẫn của lò và đặc tả xử lý nước.
Lò hơi áp suất cao hơn, lò dùng nước khử khoáng và lò nước nóng có giới hạn riêng mà bài này không đề cập. Nồi hơi ở Việt Nam còn thuộc nhóm thiết bị có yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn lao động theo Luật An toàn, vệ sinh lao động 2015 (Luật số 84/2015/QH13) và các văn bản hướng dẫn. Hãy xác nhận yêu cầu kiểm định và hồ sơ với người phụ trách an toàn và tuân thủ lò hơi tại nhà máy bạn.
Câu hỏi thường gặp
Nước máy có cần xử lý trước khi vào lò hơi không?
Uống được không có nghĩa là hợp với lò hơi. Nước máy vẫn chứa độ cứng và oxy hòa tan. Hãy đối chiếu kết quả phân tích nước thô với yêu cầu nước của lò, rồi chọn làm mềm, khử oxy hoặc các bước khác khi cần.
Đã có bộ làm mềm thì còn cần hóa chất và xả đáy không?
Chỉ có bộ làm mềm thì chưa đủ để trả lời. Bộ làm mềm trao đổi ion độ cứng, nó không loại oxy và không loại hết muối hòa tan. Có cần hóa chất và xả đáy hay không tùy vào những gì còn trong nước, mức cô đặc và phương pháp xử lý của lò.
pH bình thường thì nước lò ổn rồi phải không?
Chưa chắc. Chỉ riêng pH không cho thấy độ cứng rò rỉ, oxy hòa tan hay mức cô đặc. Ở mỗi điểm lấy mẫu, hãy đo các chỉ tiêu mà đặc tả xử lý quy định cho điểm đó, và đọc kết quả cùng với lịch sử vận hành của thiết bị.
Nước mềm và nước khử khoáng khác nhau thế nào?
Nước mềm chủ yếu đã giảm độ cứng, còn nước khử khoáng (nước tinh khiết) đã loại ion và tạp chất rộng hơn nhiều. Cần loại nào tùy áp suất lò và mục đích dùng hơi; chỉ nhìn tên gọi thì chưa biết có hợp làm nước cấp không.
Khi lò ngừng có cần quan tâm đến nước không?
Có. Khi lò nghỉ, kim loại vẫn tiếp xúc với nước và không khí nên ăn mòn vẫn tiếp diễn. Hãy theo quy trình bảo quản ướt hoặc khô của nhà chế tạo cho đúng thời gian ngừng, kể cả các bước khi khởi động lại.
Nguồn tham khảo
- Giới hạn JIS B 8223:2021 cho lò hơi tuần hoàn đặc biệt kiểu nhiều ống và kiểm soát xả đáy: Bộ Môi trường Nhật Bản, "Quản lý đúng chất lượng nước cấp lò hơi" (tiếng Nhật)
- Tên và phạm vi JIS B 8223:2021: Hiệp hội Tiêu chuẩn Nhật Bản, bản xem trước JIS B 8223:2021 tiếng Anh
- Hướng dẫn đồng thuận của ASME: ASME, "Consensus on Operating Practices for the Control of Feedwater and Boiler Water Chemistry in Industrial and Institutional Boilers"
- Phạm vi EN 12953-10: BSI, "Shell boilers – Requirements for feedwater and boiler water quality"
- Phạm vi EN 12952-12: Genorma, EN 12952-12:2003
- Tiêu hao axit (pH 8,3) và kiềm P: Văn phòng sông Edogawa, Bộ Đất đai, Hạ tầng, Giao thông và Du lịch Nhật Bản, mục từ về độ kiềm (tiếng Nhật)
- Oxy hòa tan, khí cacbonic và ăn mòn đường nước ngưng: Kurita Water Industries, ăn mòn trong lò hơi (tiếng Nhật)
- Làm mềm, khử khoáng, cáu cặn và ăn mòn: Spirax Sarco, "Water for the Boiler"
- Nước cấp và khử khí: Spirax Sarco, "The Feedtank and Feedwater Conditioning"
- Độ cô đặc và độ dẫn điện: Spirax Sarco, "Controlling TDS in the Boiler Water"
- Bộ làm mềm và khử oxy bằng màng: Miura, tài liệu kỹ thuật về thiết bị xử lý nước (tiếng Nhật)
- Thử độ cứng ở đầu ra bộ làm mềm: Miura, vì sao cần chất chỉ thị độ cứng (tiếng Nhật)
- Bảo quản khi ngừng lò: Kurita Water Industries, phòng ngừa sự cố khi ngừng lò hơi áp suất thấp (tiếng Nhật)
Bài gốc tiếng NhậtHướng dẫn này được biên soạn từ một bài viết của MONOSCOPE dành cho độc giả tại Nhật: ボイラー水の水処理とは？軟水化・脱酸素・アルカリ化と管理の要点
Về biên tập viên
Biên tập viên MONOSCOPEFOUNDER & EDITORKhoảng mười năm làm việc tại một nhà sản xuất thiết bị nhà máy và một công ty kỹ thuật nhà máy, phụ trách đề xuất, thiết kế và chạy thử thiết bị, sau đó chuyển sang tiếp thị trực tuyến. Hiện là tư vấn web cho các nhà sản xuất B2B, giúp họ trình bày rõ sản phẩm và công nghệ. Có chứng chỉ quốc gia Nhật Bản về Quản lý năng lượng (Energy Manager) và Kỹ sư điện trưởng hạng ba.
Viết blog kỹ thuật từ năm 2017 (hơn 500 bài) và có kênh YouTube tiếng Nhật với khoảng 20.000 người đăng ký. Mỗi hướng dẫn được viết từ góc nhìn hiện trường Nhật Bản và đối chiếu với các tiêu chuẩn được trích dẫn.
