eng
Выпуск #1/2025
А. Г. Муравьев
Аналитические технологии для оснащения водоемких производств: готовые решения от группы компаний «Крисмас»
Аналитические технологии для оснащения водоемких производств: готовые решения от группы компаний «Крисмас»
Просмотры: 970
https://doi.org/10.22184/2227-572X.2025.15.1.42.48
Вода – важнейший ресурс для промышленных предприятий, многие из которых реализуют водоемкие технологии. Для осуществления аналитического контроля качества воды потребители несут большие расходы. Значительно их уменьшить позволяют измерительные технологии от группы компаний «Крисмас», представляющие готовые инструментальные решения на основе применения портативного оборудования. Представленные измерительные технологии характеризуются большим уровнем унификации и стандартизации с типовыми методами и методиками анализа воды. Разработано и доступно в поставках разнообразное портативное оборудование контроля воды, включающее готовые к применению реагенты и растворы, наборы посуды, принадлежности и другие средства оснащения, в том числе необходимые приборы контроля воды и комплекты пополнения расходуемых материалов.
Вода – важнейший ресурс для промышленных предприятий, многие из которых реализуют водоемкие технологии. Для осуществления аналитического контроля качества воды потребители несут большие расходы. Значительно их уменьшить позволяют измерительные технологии от группы компаний «Крисмас», представляющие готовые инструментальные решения на основе применения портативного оборудования. Представленные измерительные технологии характеризуются большим уровнем унификации и стандартизации с типовыми методами и методиками анализа воды. Разработано и доступно в поставках разнообразное портативное оборудование контроля воды, включающее готовые к применению реагенты и растворы, наборы посуды, принадлежности и другие средства оснащения, в том числе необходимые приборы контроля воды и комплекты пополнения расходуемых материалов.
Теги: analytical control analytical technologies chemical measurements комплекты пополнения control devices non-laboratory control portable laboratories purified water replenishment kits test kits water capacity water-chemical regime аналитические технологии аналитический контроль внелабораторный контроль вода очищенная водно-химический режим водоемкость портативные лаборатории приборы контроля тест-комплекты химические измерения
Аналитические технологии для оснащения водоемких производств: готовые решения
от группы компаний «Крисмас»
А. Г. Муравьев
Вода – важнейший ресурс для промышленных предприятий, многие из которых реализуют водоемкие технологии. Для осуществления аналитического контроля качества воды потребители несут большие расходы. Значительно их уменьшить позволяют измерительные технологии от группы компаний «Крисмас», представляющие готовые инструментальные решения на основе применения портативного оборудования. Представленные измерительные технологии характеризуются большим уровнем унификации и стандартизации с типовыми методами и методиками анализа воды. Разработано и доступно в поставках разнообразное портативное оборудование контроля воды, включающее готовые к применению реагенты и растворы, наборы посуды, принадлежности и другие средства оснащения, в том числе необходимые приборы контроля воды и комплекты пополнения расходуемых материалов.
Ключевые слова: аналитический контроль, аналитические технологии, вода очищенная, водно-химический режим, водоемкость, внелабораторный контроль, комплекты пополнения, портативные лаборатории, приборы контроля, тест-комплекты, химические измерения
Большое количество производственных технологий характеризуются значительным потреблением воды (водоемкостью). Вода как ресурс предусматривается в производстве огромного числа наименований промышленной продукции, включая конечные продукты и полупродукты; используется на подготовительных стадиях, в сопутствующих процессах и т. п. На теплоэнергетических предприятиях и в котельных вода применяется в качестве теплоносителя и рабочего тела [1–2].
От качества воды зависит эффективность использования технологического оборудования. К воде предъявляются определенные требования, прописанные в нормативных документах. Их выполнение осуществляется соблюдением водно-химического режима (ВХР) работы, как основного производственного оборудования, так и оборудования при водоподготовке, водоочистке и водоотведении. Значительная роль в обеспечении ВХР оборудования отводится оперативному химическому контролю [3].
Важным фактором для аналитического обеспечения производств (продукции, энергии, тепла) является функционирование химических лабораторий в структуре предприятий. Это всегда сопряжено со значительными материальными затратами, необходимостью организации производственных площадей и соответствующего кадрового состава.
Для работы малых и средних предприятий, не имеющих, как правило, аккредитованных химико-аналитических лабораторий, использование методов, технологий, а также оборудования для внелабораторного химического контроля могут служить значимым ресурсом. Оборудование для внелабораторного контроля создает возможности его длительного применения с учетом сроков службы изделий и сроков годности аналитических рецептур [4].
Для крупных производственных предприятий, которые имеют водоемкие (водопотребляющие) технологии, применение инструментария для внелабораторного химического контроля позволяет проводить ряд рутинных анализов при значительном снижении соответствующих издержек.
Компания «Крисмас+» уже 30 лет разрабатывает и производит портативные лаборатории и тест-комплекты для аналитического контроля производственных вод для стадий водоподготовки, а также при водно-химическом контроле технологий, связанных с оборотом и потреблением воды. Важное преимущество наших портативных аналитических систем – их готовность к анализу во внелабораторных условиях без применения электропотребляющего оборудования с той же эффективностью, что и в условиях специализированных лабораторий. Тем самым обеспечивается высокая оперативность получения результатов: на выполнение одного анализа для большинства методик требуется не более 30 мин, а в составе поставляемого оборудования есть все необходимое для анализа, включая готовые к применению реагенты.
Применять оборудование для контроля воды может не только специалист, но и оператор средней квалификации после краткосрочной подготовки или стажировки. Наши изделия для химического анализа характеризуются применением унифицированных и стандартизованных методов и методик из федеральных и отраслевых действующих документов. 12 методик для измерений основных показателей качества воды специально разработаны специалистами компании «Крисмас+» и внесены в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений [5].
Производимые изделия регулярно модернизируются, что обусловлено периодическим изменением нормативной базы, улучшением средств комплектации и упаковки, совершенствованием аналитических рецептур и алгоритмов их применения.
Срок службы аналитической продукции для большинства изделий составляет не менее одного года. По мере израсходования материалов работоспособность оборудования обеспечивается использованием комплекта пополнения. Исключение составляют некоторые аналитические растворы, имеющие небольшой срок годности. Восполняют такие растворы сами потребители с использованием готовых капсулированных смесей, либо аналитических концентратов. Несложные процедуры приготовления подробно описаны в прилагаемых руководствах. Важно, что применимость такого подхода показана в течение длительного периода производства нашей компанией портативного оборудования для контроля воды и других сред [4].
Необходимой составной частью любого изделия является документация: паспорт, гарантийные обязательства, специальные иллюстрированные руководства по применению [5, 7–8]. В руководстве представлена всесторонняя информация об изделии и порядок выполнения анализа.
При всем разнообразии контролируемых показателей качества воды портативное лабораторное оборудование от компании «Крисмас+» представлено несколькими основными линейками изделий [5]:
Средства комплектации изделий (в зависимости от типа и наименования изделия):
Ресурс изделий: укомплектованные в изделиях материалы позволяют выполнить 50–100 определений по каждому из показателей. Реагенты, израсходованные или имеющие истекший срок годности, восполняются комплектом пополнения.
Рабочие параметры портативного оборудования:
температура анализируемой пробы воды (10−35) °С;
атмосферное давление и относительная влажность воздуха – не регламентируется.
Температура в рабочем помещении (в зоне проведения анализа) может ограничиваться требованиями к применяемым средствам измерений (приборам, калиброванной посуде и др.).
Далее приведем краткие сведения об основных типах портативных лабораторий и тест-комплектах, применение которых мы рекомендуем в аналитическом химическом контроле производственных предприятий. Данное оборудование, как показывает опыт его эксплуатации в теплоэнергетике и в работе производственных предприятий, обеспечивает эффективное достижение задач аналитического химического контроля и создает значительную экономию ресурсов.
Водно-химическая
экспресс-лаборатория типа ВХЭЛ
Портативные экспресс-лаборатории модели ВХЭЛ предназначены для водно-химического контроля на объектах теплоэнергетики: котельных, паросиловых хозяйствах, производственных и жилищно-коммунальных предприятиях и т. п., а также химического анализа природных вод.
Помимо водно-химического контроля теплоэнергетического оборудования, данные лаборатории позволяют также контролировать процессы водоподготовки (водоочистки, коррекционной обработки и т. д.) по отдельным показателям непосредственно в производственных условиях, при отсутствии химической лаборатории или в дополнение к ней. Принцип действия изделия основан на использовании химических и физико-химических методов.
Лаборатория ВХЭЛ поставляется в нескольких модификациях, предусматривающих дополнительное оснащение лаборатории приборами контроля воды – рН-метр, кондуктометр, кислородомер, а также дополнительные модули тест-комплектов. Это позволяет потребителю реализовать наиболее подходящий вариант аналитического контроля. Имеющиеся в изделии расходуемые материалы рассчитаны на выполнение не менее 100 определений по каждому из показателей, за исключением определения сульфитов и нефтепродуктов (по 50 определений). Ресурс восполняется комплектом пополнения расходуемых материалов КП ВХЭЛ, который предназначен для замены предусмотренных в составе изделия химических реактивов и растворов, а также материалов, израсходованных и/или имеющих истекший срок годности.
С января 2023 года лаборатории производятся в модернизированном исполнении (рис. 1) и позволяют выполнять контроль с учетом соответствующих нормативных документов, актуальных для данного направления контроля. Изделие ВХЭЛ поставляется в специальных настольных укладках, выполненных в виде раскрывающегося ящика, образующего рабочее место оператора. Лаборатории ВХЭЛ включают два вида настольных укладок: малую и большую. В укладках размещены секции с необходимыми для анализа средствами оснащения и документацией.
Охватывают выполнение контроля (в зависимости от модификации) по показателям, входящим в перечень при аналитическом химическом контроле производственных вод [4–5]: аммиак, двуокись углерода свободная, железо общее, жесткость общая, жесткость кальциевая, кислород, кремниевая кислота (по SiO2), нефтепродукты, нитраты, нитриты, окисляемость перманганатная (ХПК), рН, прозрачность и мутность, сульфиты, фосфаты и полифосфаты, хлориды, щелочность общая.
Подробнее о характеристиках водно-химических лабораторий ВХЭЛ и других водных лабораторий см. https://shop.christmas-lus.ru/catalog/laboratorii_dlya_analiza_kotlovoy_vody/.
Специализированная
настольная лаборатория НКВ‑12.1 «Вода природная и водоподготовка»
Специализированная настольная лаборатория НКВ‑12.1 «Вода природная и водоподготовка» предназначена для аналитического контроля в различных технологиях водоподготовки, при анализе природных вод, воды водопроводных сетей холодного и горячего водоснабжения, поверхностных водоисточников и т. п. Изделие применяется на промышленных и теплоэнергетических предприятиях, в цехах химводоочистки и др.
Укладка лаборатории НКВ‑12.1, как и ВХЭЛ (см. рис. 1), также сформирована по модульно-секционному принципу, но частично с иным составом методов/методик, которые нацелены на контроль воды стадии водоподготовки, природной воды и др.
Лаборатория НКВ‑12.1 обеспечивает выполнение контроля воды по 25 показателям: алюминий, аммоний, БПК (биохимическое потребление кислорода), рН, гидрокарбонаты, двуокись углерода свободная, железо общее, жесткость общая, карбонаты, кислород, кремниевая кислота (по Si), марганец, медь, минерализация, нитраты, нитриты, окисляемость перманганатная (ХПК), прозрачность и мутность, сульфаты, фосфаты и полифосфаты, хлориды, хлор остаточный активный (суммарный, свободный, связанный), цветность, цинк, щелочность.
Поставляется в нескольких модификациях, предусматривающих дополнительное оснащение лаборатории приборами и модулями. Подробнее о характеристиках настольных лабораторий НКВ‑12.1 и других водных лабораторий см. https://shop.christmas-plus.ru/catalog/laboratorii_dlya_analiza_vody/.
Тест-комплекты
для химического контроля воды
Тест-комплект – функционально целостная совокупность средств, необходимых для выполнения количественного или полуколичественного химического экспресс-анализа воды. Применяется в ходе аналитического химического контроля разнообразных технологических процессов, при водоподготовке, химводоочистке, эксплуатации котельного оборудования, тепловых сетей и др. Примеры тест-комплектов приведены на рис. 2.
Применение тест-комплектов позволяет в максимальной степени снизить расходы на проведение оперативного контроля, осуществлять его без привлечения высококвалифицированных сотрудников и дорогостоящего оборудования как в лаборатории, так и на месте отбора проб.
В составе тест-комплектов находятся готовые к использованию аналитические растворы и реагенты, материалы, а также оборудование, принадлежности и документация, включающая методику выполнения контроля.
Тест-комплекты портативны и удобны при выполнении аналитического контроля, могут поставляться также в составе лаборатории моделей ВХЭЛ в соответствующих модификациях. С их применением химический контроль выполняется по типовым или модифицированным методикам на основе стандартизованных методов, а для некоторых показателей (для определения которых согласно НТД, применяют тестовый контроль) – по тест-методам.
Перечень тест-комплектов по наименованиям согласуется, как правило, с наименованиями определяемых показателей. В табл. 1 приведен перечень тест-комплектов для аналитического химического контроля.
Полный перечень и характеристики тест-комплектов для контроля воды см. https://shop.christmas-plus.ru/catalog/test_komplekty_dlya_analiza_vody/.
Вспомогательное оборудование
Установка приготовления очищенной воды для химического анализа (установка УВХА)
Установка приготовления очищенной воды для химического анализа (установка УВХА) предназначена для получения химически очищенной воды на основе ОСТ 34‑70‑953.2‑88, используемой при аналитическом химическом контроле производственных вод. Оборудование в составе установки (рис. 3) включает лабораторно-промышленный блок (модуль) с тремя ионообменными колонками, набор с расходными материалами для снаряжения колонок (Набор ВХА) и кондуктометр для контроля качества очищенной воды (поставляется в некоторых модификациях изделия).
Метод химической очистки воды заключается в применении различных технологий фильтрации дистиллированной воды или конденсата через ионообменные смолы и фильтрующие материалы, в результате чего поглощаются катионы, анионы, органические примеси, а также задерживаются взвешенные нерастворимые частицы.
Установка УВХА необходима при недостаточном качестве имеющихся на предприятии дистиллированной воды или промышленного конденсата. Использование очищенной воды предусмотрено в процессе водно-химического контроля оборудования при анализе различных вод на содержание аммиака, железа, кремниевой кислоты и др., выполняемом с применением портативных изделий ЗАО «Крисмас+» (лаборатории ВХЭЛ, тест-комплекты «Кремниевая кислота КВ», «Железо КВ» и др.).
Установка УВХА применяется при работах по аналитическому химическому контролю при обеспечении технологий водоподготовки, при водно-химическом контроле на теплоэнергетических предприятиях (котельных, паросиловых хозяйствах, жилищно-коммунальных предприятиях и т. п.), в водоемких производственных технологиях и др.
Имеющееся в наборе оборудование позволяет осуществлять предварительную подготовку воды для лабораторного анализа в соответствии с ГОСТ Р 52501-2005, в том числе механическое фильтрование, катионирование, деионизацию и др.
Установка УВХА может поставляться совместно с кондуктометром типа МАРК 603 с датчиком ДП‑015, что позволяет контролировать качество очищаемой воды.
Подробнее о составе набора см. https://shop.
christmas-plus.ru/catalog/vspomogatelnoe_
oborudovanie_/nabor_dlya_prigotovleniya_ochishchennoy_vody/.
Набор посуды для химического анализа многофункциональный (набор МФ)
Набор посуды для химического анализа многофункциональный (рис. 4) в его модификациях представляет собой подборку разнообразной стеклянной и пластмассовой мерной и лабораторной посуды, типовой для любой современной лаборатории, занимающейся химическим анализом или приготовлением химических растворов. Предназначен для использования в ходе проведения химического анализа и подготовки к нему в соответствии с методиками проведения лабораторных работ: для приготовления растворов, измерения и дозирования объемов жидкостей; построения градуировочных характеристик и шкал окрашенных имитационных растворов; титрования проб и т. п.
Использование наборов создает дополнительные удобства при работе с портативными лабораториями, тест-комплектами и измерительными комплектами производства ЗАО «Крисмас+».
Наборы посуды поставляются в 5 модификациях:
Подробнее о составе наборов см. https://shop.christmas-plus.ru/catalog/vspomogatelnoe_oborudovanie_/.
Другие типы оборудования для химического анализа
Научно-производственным объединением ЗАО «Крисмас+» созданы технологии химического анализа и других объектов и сред: воздуха, почвы, пищевых продуктов, которые успешно применяются в аналитическом химическом контроле в различных секторах энергетики, охватывая потребности в оснащении разнообразных предприятий и служб. В частности, мы производим продукцию для химического контроля газовых выбросов, почвенных вытяжек, продовольственного сырья и пищевых продуктов, а также соответствующие комплекты оборудования для профессионального высшего и среднего образования. Кроме этого, наша компания обеспечивает профессиональную информационную, консультационную, методологическую и сервисную поддержку клиентов. Подробную информацию о продукции и услугах см. на интернет-сайте компании.
Мы оперативно и с должным качеством осуществляем комплексное оснащение промышленных, учебных и научных лабораторий.
Литература
РД 24.031.120-91. Методические указания. Нормы качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов, организация водно-химического режима и химического контроля. М.: Министерство тяжелого машиностроения СССР, 1993. 40 с.
РД 24.032.01-91. Методические указания. Нормы качества питательной воды и пара, организация водно-химического режима и химического контроля паровых стационарных котлов-утилизаторов и энерготехнологических котлов. М.: Министерство тяжелого машиностроения СССР, 1991. 45 с.
Муравьев А. Г. Направления развития технологий аналитического химического контроля при водоподготовке и эксплуатации котлового оборудования. 2021. https://christmas-plus.ru/reviews/kotlovaya_voda/napravleniya_razvitiya_tekhnologiy_analiticheskogo_khimicheskogo_kontrolya_pri_vodopodgotovke_i_eksp/.
Муравьев А. Г. К вопросу установления сроков службы, сроков годности и гарантийных сроков для портативного оборудования производства ЗАО «Крисмас+». 2022. https://shop.christmas-plus.ru/reviews/voda/novyy_vzglyad_na_pokazateli_dolgovechnosti_i_nadyezhnosti_portativnogo_oborudovaniya/.
Руководство по анализу воды. Питьевая и природная вода, почвенные вытяжки. Под ред. к. х.н. А. Г. Муравьева. 5‑е изд., перераб. и доп. СПб: «Крисмас+», 2021. 360 с.
Электронный каталог продукции компании «КРИСМАС». https://shop.christmas-plus.ru/catalog/.
Руководство по аналитическому химическому контролю при водоподготовке и эксплуатации котельного оборудования. А. Г. Муравьев, И. В. Субботина, Е. Б. Кравцова, Н. Е. Сергеева; под ред. к. х.н. А. Г. Муравьева. 2‑е изд., испр. и доп. СПб: Крисмас+, 2024. 344 с.
Водно-химическая экспресс-лаборатория (ВХЭЛ): руководство по применению РП 203-82182574-2023. А. Г. Муравьев, И. В. Субботина, Н. А. Осадчая, Е. Б. Кравцова, Н. Е. Сергеева; под ред. к. х.н. А. Г. Муравьева. СПб: Крисмас+, 2023. 224 c.
References
RD 24.031.120-91 Methodological instructions. Standards for the quality of the network and make-up water of hot water boilers, organization of water-chemical regime and chemical control. Moscow: Ministerstvo tjazhelogo mashinostroenija SSSR Publ., 1993. 40 p. (In Russ.).
RD 24.032.01-91 Methodological instructions. Standards for the quality of feed water and steam, organization of water-chemical regime and chemical control of steam stationary waste heat boilers and power-technological boilers. Moscow: Ministerstvo tjazhelogo mashinostroenija SSSR Publ., 1991. 45 p. (In Russ.).
Muravyov A. G. Directions for the development of analytical chemical control technologies in water treatment and operation of boiler equipment. 2021. https://christmas-plus.ru/reviews/kotlovaya_voda/napravleniya_razvitiya_tekhnologiy_analiticheskogo_khimicheskogo_kontrolya_pri_vodopodgotovke_i_eksp/ (In Russ.).
Muravyov A. G. On the issue of establishing service life, expiration dates and warranty periods for portable equipment manufactured by JSC Christmas+. 2022. https://shop.christmas-plus.ru/reviews/voda/novyy_vzglyad_na_pokazateli_dolgovechnosti_i_nadyezhnosti_portativnogo_oborudovaniya/ (In Russ.).
Water Analysis Guide. Drinking and Natural Water, Soil Extracts. Muravyov A. G. 5th ed., revised and enlarged. St. Petersburg: Christmas+ Publ., 2021. 360 p. (In Russ.).
Electronic catalogue of products of the company Christmas. https://shop.christmas-plus.ru/catalog/ (In Russ.).
Guide to analytical chemical control in water treatment and boiler equipment operation. A. G. Muravyov, I. V. Subbotina, E. B. Kravcova, N. E. Sergeeva; edited by PhD A. G. Muravyov. 2nd edition, corrected and enlarged. St. Petersburg: Christmas+ Publ., 2024. 344 p. (In Russ.).
Water-chemical express laboratory (WCHEL): manual for use RP 203–82182574–2023. A. G. Muravyov, I. V. Subbotina, N. A. Osadchaja, E. B. Kravcova, N. E. Sergeeva; edited by PhD A. G. Muravyov. St. Petersburg: Christmas+ Publ., 2023. 224 p. (In Russ.).
Авторы / Authors
Муравьев Александр Григорьевич, кандидат химических наук, директор производственно-лабораторного комплекса научно-производственного объединения ЗАО «Крисмас+», руководитель учебного центра ГК «Крисмас», Санкт-Петербург. Область научных интересов: разработка методов и технологий аналитического химического контроля на основе готовых прикладных решений, разработка дидактических решений для их внедрения в учебно-научную и производственную деятельность.
Muravyov Alexander Grigorievich, PhD in Chemistry, Director of the Production and Laboratory Complex of the Scientific and Production Association CJSC Christmas+, Head of the Training Center of the GC Christmas, St. Petersburg. Research interests: development of methods and technologies for analytical chemical control based on ready-made applied solutions, development of didactic solutions for their implementation in educational, scientific and production activities.
muravyov@christmas-plus.ru
Конфликт интересов /
Conflict of Interest
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflict of interest.
Статья поступила в редакцию 28.10.2024
Принята к публикации 15.01.2025
от группы компаний «Крисмас»
А. Г. Муравьев
Вода – важнейший ресурс для промышленных предприятий, многие из которых реализуют водоемкие технологии. Для осуществления аналитического контроля качества воды потребители несут большие расходы. Значительно их уменьшить позволяют измерительные технологии от группы компаний «Крисмас», представляющие готовые инструментальные решения на основе применения портативного оборудования. Представленные измерительные технологии характеризуются большим уровнем унификации и стандартизации с типовыми методами и методиками анализа воды. Разработано и доступно в поставках разнообразное портативное оборудование контроля воды, включающее готовые к применению реагенты и растворы, наборы посуды, принадлежности и другие средства оснащения, в том числе необходимые приборы контроля воды и комплекты пополнения расходуемых материалов.
Ключевые слова: аналитический контроль, аналитические технологии, вода очищенная, водно-химический режим, водоемкость, внелабораторный контроль, комплекты пополнения, портативные лаборатории, приборы контроля, тест-комплекты, химические измерения
Большое количество производственных технологий характеризуются значительным потреблением воды (водоемкостью). Вода как ресурс предусматривается в производстве огромного числа наименований промышленной продукции, включая конечные продукты и полупродукты; используется на подготовительных стадиях, в сопутствующих процессах и т. п. На теплоэнергетических предприятиях и в котельных вода применяется в качестве теплоносителя и рабочего тела [1–2].
От качества воды зависит эффективность использования технологического оборудования. К воде предъявляются определенные требования, прописанные в нормативных документах. Их выполнение осуществляется соблюдением водно-химического режима (ВХР) работы, как основного производственного оборудования, так и оборудования при водоподготовке, водоочистке и водоотведении. Значительная роль в обеспечении ВХР оборудования отводится оперативному химическому контролю [3].
Важным фактором для аналитического обеспечения производств (продукции, энергии, тепла) является функционирование химических лабораторий в структуре предприятий. Это всегда сопряжено со значительными материальными затратами, необходимостью организации производственных площадей и соответствующего кадрового состава.
Для работы малых и средних предприятий, не имеющих, как правило, аккредитованных химико-аналитических лабораторий, использование методов, технологий, а также оборудования для внелабораторного химического контроля могут служить значимым ресурсом. Оборудование для внелабораторного контроля создает возможности его длительного применения с учетом сроков службы изделий и сроков годности аналитических рецептур [4].
Для крупных производственных предприятий, которые имеют водоемкие (водопотребляющие) технологии, применение инструментария для внелабораторного химического контроля позволяет проводить ряд рутинных анализов при значительном снижении соответствующих издержек.
Компания «Крисмас+» уже 30 лет разрабатывает и производит портативные лаборатории и тест-комплекты для аналитического контроля производственных вод для стадий водоподготовки, а также при водно-химическом контроле технологий, связанных с оборотом и потреблением воды. Важное преимущество наших портативных аналитических систем – их готовность к анализу во внелабораторных условиях без применения электропотребляющего оборудования с той же эффективностью, что и в условиях специализированных лабораторий. Тем самым обеспечивается высокая оперативность получения результатов: на выполнение одного анализа для большинства методик требуется не более 30 мин, а в составе поставляемого оборудования есть все необходимое для анализа, включая готовые к применению реагенты.
Применять оборудование для контроля воды может не только специалист, но и оператор средней квалификации после краткосрочной подготовки или стажировки. Наши изделия для химического анализа характеризуются применением унифицированных и стандартизованных методов и методик из федеральных и отраслевых действующих документов. 12 методик для измерений основных показателей качества воды специально разработаны специалистами компании «Крисмас+» и внесены в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений [5].
Производимые изделия регулярно модернизируются, что обусловлено периодическим изменением нормативной базы, улучшением средств комплектации и упаковки, совершенствованием аналитических рецептур и алгоритмов их применения.
Срок службы аналитической продукции для большинства изделий составляет не менее одного года. По мере израсходования материалов работоспособность оборудования обеспечивается использованием комплекта пополнения. Исключение составляют некоторые аналитические растворы, имеющие небольшой срок годности. Восполняют такие растворы сами потребители с использованием готовых капсулированных смесей, либо аналитических концентратов. Несложные процедуры приготовления подробно описаны в прилагаемых руководствах. Важно, что применимость такого подхода показана в течение длительного периода производства нашей компанией портативного оборудования для контроля воды и других сред [4].
Необходимой составной частью любого изделия является документация: паспорт, гарантийные обязательства, специальные иллюстрированные руководства по применению [5, 7–8]. В руководстве представлена всесторонняя информация об изделии и порядок выполнения анализа.
При всем разнообразии контролируемых показателей качества воды портативное лабораторное оборудование от компании «Крисмас+» представлено несколькими основными линейками изделий [5]:
- водно-химическими лабораториями, типа ВЭХЛ;
- специализированными лабораториями типа НКВ‑12.1;
- тест-комплектами, а также соответствующими комплектами пополнения расходуемых материалов ко всему оборудованию [4].
Средства комплектации изделий (в зависимости от типа и наименования изделия):
- готовые к применению аналитические реагенты и растворы;
- калиброванные средства дозировки реагентов и растворов;
- контрольные шкалы образцов окраски для визуального колориметрирования;
- материалы: бумага фильтровальная, индикаторная, хроматографическая;
- лабораторная посуда;
- портативные приборы:
- весы технические, фотоколориметр, кондуктометр, рН-метр, кислородомер;
- вспомогательные принадлежности для отбора проб и выполнения анализа;
- средства защиты: защитные перчатки, очки;
- документация: паспорт, сертификаты, руководство и др.
Ресурс изделий: укомплектованные в изделиях материалы позволяют выполнить 50–100 определений по каждому из показателей. Реагенты, израсходованные или имеющие истекший срок годности, восполняются комплектом пополнения.
Рабочие параметры портативного оборудования:
температура анализируемой пробы воды (10−35) °С;
атмосферное давление и относительная влажность воздуха – не регламентируется.
Температура в рабочем помещении (в зоне проведения анализа) может ограничиваться требованиями к применяемым средствам измерений (приборам, калиброванной посуде и др.).
Далее приведем краткие сведения об основных типах портативных лабораторий и тест-комплектах, применение которых мы рекомендуем в аналитическом химическом контроле производственных предприятий. Данное оборудование, как показывает опыт его эксплуатации в теплоэнергетике и в работе производственных предприятий, обеспечивает эффективное достижение задач аналитического химического контроля и создает значительную экономию ресурсов.
Водно-химическая
экспресс-лаборатория типа ВХЭЛ
Портативные экспресс-лаборатории модели ВХЭЛ предназначены для водно-химического контроля на объектах теплоэнергетики: котельных, паросиловых хозяйствах, производственных и жилищно-коммунальных предприятиях и т. п., а также химического анализа природных вод.
Помимо водно-химического контроля теплоэнергетического оборудования, данные лаборатории позволяют также контролировать процессы водоподготовки (водоочистки, коррекционной обработки и т. д.) по отдельным показателям непосредственно в производственных условиях, при отсутствии химической лаборатории или в дополнение к ней. Принцип действия изделия основан на использовании химических и физико-химических методов.
Лаборатория ВХЭЛ поставляется в нескольких модификациях, предусматривающих дополнительное оснащение лаборатории приборами контроля воды – рН-метр, кондуктометр, кислородомер, а также дополнительные модули тест-комплектов. Это позволяет потребителю реализовать наиболее подходящий вариант аналитического контроля. Имеющиеся в изделии расходуемые материалы рассчитаны на выполнение не менее 100 определений по каждому из показателей, за исключением определения сульфитов и нефтепродуктов (по 50 определений). Ресурс восполняется комплектом пополнения расходуемых материалов КП ВХЭЛ, который предназначен для замены предусмотренных в составе изделия химических реактивов и растворов, а также материалов, израсходованных и/или имеющих истекший срок годности.
С января 2023 года лаборатории производятся в модернизированном исполнении (рис. 1) и позволяют выполнять контроль с учетом соответствующих нормативных документов, актуальных для данного направления контроля. Изделие ВХЭЛ поставляется в специальных настольных укладках, выполненных в виде раскрывающегося ящика, образующего рабочее место оператора. Лаборатории ВХЭЛ включают два вида настольных укладок: малую и большую. В укладках размещены секции с необходимыми для анализа средствами оснащения и документацией.
Охватывают выполнение контроля (в зависимости от модификации) по показателям, входящим в перечень при аналитическом химическом контроле производственных вод [4–5]: аммиак, двуокись углерода свободная, железо общее, жесткость общая, жесткость кальциевая, кислород, кремниевая кислота (по SiO2), нефтепродукты, нитраты, нитриты, окисляемость перманганатная (ХПК), рН, прозрачность и мутность, сульфиты, фосфаты и полифосфаты, хлориды, щелочность общая.
Подробнее о характеристиках водно-химических лабораторий ВХЭЛ и других водных лабораторий см. https://shop.christmas-lus.ru/catalog/laboratorii_dlya_analiza_kotlovoy_vody/.
Специализированная
настольная лаборатория НКВ‑12.1 «Вода природная и водоподготовка»
Специализированная настольная лаборатория НКВ‑12.1 «Вода природная и водоподготовка» предназначена для аналитического контроля в различных технологиях водоподготовки, при анализе природных вод, воды водопроводных сетей холодного и горячего водоснабжения, поверхностных водоисточников и т. п. Изделие применяется на промышленных и теплоэнергетических предприятиях, в цехах химводоочистки и др.
Укладка лаборатории НКВ‑12.1, как и ВХЭЛ (см. рис. 1), также сформирована по модульно-секционному принципу, но частично с иным составом методов/методик, которые нацелены на контроль воды стадии водоподготовки, природной воды и др.
Лаборатория НКВ‑12.1 обеспечивает выполнение контроля воды по 25 показателям: алюминий, аммоний, БПК (биохимическое потребление кислорода), рН, гидрокарбонаты, двуокись углерода свободная, железо общее, жесткость общая, карбонаты, кислород, кремниевая кислота (по Si), марганец, медь, минерализация, нитраты, нитриты, окисляемость перманганатная (ХПК), прозрачность и мутность, сульфаты, фосфаты и полифосфаты, хлориды, хлор остаточный активный (суммарный, свободный, связанный), цветность, цинк, щелочность.
Поставляется в нескольких модификациях, предусматривающих дополнительное оснащение лаборатории приборами и модулями. Подробнее о характеристиках настольных лабораторий НКВ‑12.1 и других водных лабораторий см. https://shop.christmas-plus.ru/catalog/laboratorii_dlya_analiza_vody/.
Тест-комплекты
для химического контроля воды
Тест-комплект – функционально целостная совокупность средств, необходимых для выполнения количественного или полуколичественного химического экспресс-анализа воды. Применяется в ходе аналитического химического контроля разнообразных технологических процессов, при водоподготовке, химводоочистке, эксплуатации котельного оборудования, тепловых сетей и др. Примеры тест-комплектов приведены на рис. 2.
Применение тест-комплектов позволяет в максимальной степени снизить расходы на проведение оперативного контроля, осуществлять его без привлечения высококвалифицированных сотрудников и дорогостоящего оборудования как в лаборатории, так и на месте отбора проб.
В составе тест-комплектов находятся готовые к использованию аналитические растворы и реагенты, материалы, а также оборудование, принадлежности и документация, включающая методику выполнения контроля.
Тест-комплекты портативны и удобны при выполнении аналитического контроля, могут поставляться также в составе лаборатории моделей ВХЭЛ в соответствующих модификациях. С их применением химический контроль выполняется по типовым или модифицированным методикам на основе стандартизованных методов, а для некоторых показателей (для определения которых согласно НТД, применяют тестовый контроль) – по тест-методам.
Перечень тест-комплектов по наименованиям согласуется, как правило, с наименованиями определяемых показателей. В табл. 1 приведен перечень тест-комплектов для аналитического химического контроля.
Полный перечень и характеристики тест-комплектов для контроля воды см. https://shop.christmas-plus.ru/catalog/test_komplekty_dlya_analiza_vody/.
Вспомогательное оборудование
Установка приготовления очищенной воды для химического анализа (установка УВХА)
Установка приготовления очищенной воды для химического анализа (установка УВХА) предназначена для получения химически очищенной воды на основе ОСТ 34‑70‑953.2‑88, используемой при аналитическом химическом контроле производственных вод. Оборудование в составе установки (рис. 3) включает лабораторно-промышленный блок (модуль) с тремя ионообменными колонками, набор с расходными материалами для снаряжения колонок (Набор ВХА) и кондуктометр для контроля качества очищенной воды (поставляется в некоторых модификациях изделия).
Метод химической очистки воды заключается в применении различных технологий фильтрации дистиллированной воды или конденсата через ионообменные смолы и фильтрующие материалы, в результате чего поглощаются катионы, анионы, органические примеси, а также задерживаются взвешенные нерастворимые частицы.
Установка УВХА необходима при недостаточном качестве имеющихся на предприятии дистиллированной воды или промышленного конденсата. Использование очищенной воды предусмотрено в процессе водно-химического контроля оборудования при анализе различных вод на содержание аммиака, железа, кремниевой кислоты и др., выполняемом с применением портативных изделий ЗАО «Крисмас+» (лаборатории ВХЭЛ, тест-комплекты «Кремниевая кислота КВ», «Железо КВ» и др.).
Установка УВХА применяется при работах по аналитическому химическому контролю при обеспечении технологий водоподготовки, при водно-химическом контроле на теплоэнергетических предприятиях (котельных, паросиловых хозяйствах, жилищно-коммунальных предприятиях и т. п.), в водоемких производственных технологиях и др.
Имеющееся в наборе оборудование позволяет осуществлять предварительную подготовку воды для лабораторного анализа в соответствии с ГОСТ Р 52501-2005, в том числе механическое фильтрование, катионирование, деионизацию и др.
Установка УВХА может поставляться совместно с кондуктометром типа МАРК 603 с датчиком ДП‑015, что позволяет контролировать качество очищаемой воды.
Подробнее о составе набора см. https://shop.
christmas-plus.ru/catalog/vspomogatelnoe_
oborudovanie_/nabor_dlya_prigotovleniya_ochishchennoy_vody/.
Набор посуды для химического анализа многофункциональный (набор МФ)
Набор посуды для химического анализа многофункциональный (рис. 4) в его модификациях представляет собой подборку разнообразной стеклянной и пластмассовой мерной и лабораторной посуды, типовой для любой современной лаборатории, занимающейся химическим анализом или приготовлением химических растворов. Предназначен для использования в ходе проведения химического анализа и подготовки к нему в соответствии с методиками проведения лабораторных работ: для приготовления растворов, измерения и дозирования объемов жидкостей; построения градуировочных характеристик и шкал окрашенных имитационных растворов; титрования проб и т. п.
Использование наборов создает дополнительные удобства при работе с портативными лабораториями, тест-комплектами и измерительными комплектами производства ЗАО «Крисмас+».
Наборы посуды поставляются в 5 модификациях:
- Набор МФ: наиболее полная подборка мерной и лабораторной посуды (посуда, оборудование, материалы и документация, входящие в состав наборов всех модификаций);
- Набор МФ-М: подборка мерной посуды (бюретки, колбы мерные, пипетки, пробирки мерные, цилиндры мерные, шприцы-дозаторы и др.);
- Набор МФ-Л: подборка лабораторной посуды (воронки, колбы конические, пробирки, склянки с метками, стаканы стеклянные объемом до 500 мл, бюксы, пипетки и др.);
- Набор МФ‑05-1: подборка мерной и лабораторной посуды вместимостью от 0,5 до 1 л (колбы мерные, стаканы стеклянные, цилиндры мерные и др.);
- Набор МФ-Р: подборка мерной посуды для применения совместно с тест-комплектами и ранцевыми лабораториями.
Подробнее о составе наборов см. https://shop.christmas-plus.ru/catalog/vspomogatelnoe_oborudovanie_/.
Другие типы оборудования для химического анализа
Научно-производственным объединением ЗАО «Крисмас+» созданы технологии химического анализа и других объектов и сред: воздуха, почвы, пищевых продуктов, которые успешно применяются в аналитическом химическом контроле в различных секторах энергетики, охватывая потребности в оснащении разнообразных предприятий и служб. В частности, мы производим продукцию для химического контроля газовых выбросов, почвенных вытяжек, продовольственного сырья и пищевых продуктов, а также соответствующие комплекты оборудования для профессионального высшего и среднего образования. Кроме этого, наша компания обеспечивает профессиональную информационную, консультационную, методологическую и сервисную поддержку клиентов. Подробную информацию о продукции и услугах см. на интернет-сайте компании.
Мы оперативно и с должным качеством осуществляем комплексное оснащение промышленных, учебных и научных лабораторий.
Литература
РД 24.031.120-91. Методические указания. Нормы качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов, организация водно-химического режима и химического контроля. М.: Министерство тяжелого машиностроения СССР, 1993. 40 с.
РД 24.032.01-91. Методические указания. Нормы качества питательной воды и пара, организация водно-химического режима и химического контроля паровых стационарных котлов-утилизаторов и энерготехнологических котлов. М.: Министерство тяжелого машиностроения СССР, 1991. 45 с.
Муравьев А. Г. Направления развития технологий аналитического химического контроля при водоподготовке и эксплуатации котлового оборудования. 2021. https://christmas-plus.ru/reviews/kotlovaya_voda/napravleniya_razvitiya_tekhnologiy_analiticheskogo_khimicheskogo_kontrolya_pri_vodopodgotovke_i_eksp/.
Муравьев А. Г. К вопросу установления сроков службы, сроков годности и гарантийных сроков для портативного оборудования производства ЗАО «Крисмас+». 2022. https://shop.christmas-plus.ru/reviews/voda/novyy_vzglyad_na_pokazateli_dolgovechnosti_i_nadyezhnosti_portativnogo_oborudovaniya/.
Руководство по анализу воды. Питьевая и природная вода, почвенные вытяжки. Под ред. к. х.н. А. Г. Муравьева. 5‑е изд., перераб. и доп. СПб: «Крисмас+», 2021. 360 с.
Электронный каталог продукции компании «КРИСМАС». https://shop.christmas-plus.ru/catalog/.
Руководство по аналитическому химическому контролю при водоподготовке и эксплуатации котельного оборудования. А. Г. Муравьев, И. В. Субботина, Е. Б. Кравцова, Н. Е. Сергеева; под ред. к. х.н. А. Г. Муравьева. 2‑е изд., испр. и доп. СПб: Крисмас+, 2024. 344 с.
Водно-химическая экспресс-лаборатория (ВХЭЛ): руководство по применению РП 203-82182574-2023. А. Г. Муравьев, И. В. Субботина, Н. А. Осадчая, Е. Б. Кравцова, Н. Е. Сергеева; под ред. к. х.н. А. Г. Муравьева. СПб: Крисмас+, 2023. 224 c.
References
RD 24.031.120-91 Methodological instructions. Standards for the quality of the network and make-up water of hot water boilers, organization of water-chemical regime and chemical control. Moscow: Ministerstvo tjazhelogo mashinostroenija SSSR Publ., 1993. 40 p. (In Russ.).
RD 24.032.01-91 Methodological instructions. Standards for the quality of feed water and steam, organization of water-chemical regime and chemical control of steam stationary waste heat boilers and power-technological boilers. Moscow: Ministerstvo tjazhelogo mashinostroenija SSSR Publ., 1991. 45 p. (In Russ.).
Muravyov A. G. Directions for the development of analytical chemical control technologies in water treatment and operation of boiler equipment. 2021. https://christmas-plus.ru/reviews/kotlovaya_voda/napravleniya_razvitiya_tekhnologiy_analiticheskogo_khimicheskogo_kontrolya_pri_vodopodgotovke_i_eksp/ (In Russ.).
Muravyov A. G. On the issue of establishing service life, expiration dates and warranty periods for portable equipment manufactured by JSC Christmas+. 2022. https://shop.christmas-plus.ru/reviews/voda/novyy_vzglyad_na_pokazateli_dolgovechnosti_i_nadyezhnosti_portativnogo_oborudovaniya/ (In Russ.).
Water Analysis Guide. Drinking and Natural Water, Soil Extracts. Muravyov A. G. 5th ed., revised and enlarged. St. Petersburg: Christmas+ Publ., 2021. 360 p. (In Russ.).
Electronic catalogue of products of the company Christmas. https://shop.christmas-plus.ru/catalog/ (In Russ.).
Guide to analytical chemical control in water treatment and boiler equipment operation. A. G. Muravyov, I. V. Subbotina, E. B. Kravcova, N. E. Sergeeva; edited by PhD A. G. Muravyov. 2nd edition, corrected and enlarged. St. Petersburg: Christmas+ Publ., 2024. 344 p. (In Russ.).
Water-chemical express laboratory (WCHEL): manual for use RP 203–82182574–2023. A. G. Muravyov, I. V. Subbotina, N. A. Osadchaja, E. B. Kravcova, N. E. Sergeeva; edited by PhD A. G. Muravyov. St. Petersburg: Christmas+ Publ., 2023. 224 p. (In Russ.).
Авторы / Authors
Муравьев Александр Григорьевич, кандидат химических наук, директор производственно-лабораторного комплекса научно-производственного объединения ЗАО «Крисмас+», руководитель учебного центра ГК «Крисмас», Санкт-Петербург. Область научных интересов: разработка методов и технологий аналитического химического контроля на основе готовых прикладных решений, разработка дидактических решений для их внедрения в учебно-научную и производственную деятельность.
Muravyov Alexander Grigorievich, PhD in Chemistry, Director of the Production and Laboratory Complex of the Scientific and Production Association CJSC Christmas+, Head of the Training Center of the GC Christmas, St. Petersburg. Research interests: development of methods and technologies for analytical chemical control based on ready-made applied solutions, development of didactic solutions for their implementation in educational, scientific and production activities.
muravyov@christmas-plus.ru
Конфликт интересов /
Conflict of Interest
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflict of interest.
Статья поступила в редакцию 28.10.2024
Принята к публикации 15.01.2025
Отзывы читателей
