Kamień w układach kotłowych

Kamień kotłowy to produkt termicznego rozkładu wodorowęglanów wapnia i magnezu obecnych w twardej wodzie. W naczyniach i urządzeniach, w których podgrzewana jest nieuzdatniana wcześniej woda, osadza się warstwa kamienia. Osad ten tworzą głównie węglany wapnia i magnezu. Kamień kotłowy osadza się nie tylko we wnętrzach kotłów (stąd nazwa), bojlerów i innych urządzeń podgrzewających wodę. Kamień obecny jest także w instalacjach wykorzystujących gorącą parę wodną. Występuje on także na powierzchni innych wymienników ciepła, jeżeli temperatura wody wynosi powyżej 28 °C.

Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + H2O + CO2↑

Mg(HCO3)2 → MgCO3↓ + H2O + CO2↑

Osadzanie się kamienia na ścianach kotłów powoduje straty energii cieplnej. W przypadku wymienników ciepła kamienny osad stanowi dodatkową przeszkodę w procesie przewodzenia ciepła. Oznacza to zatem większe zużycie energii niż w przypadku, gdyby kamienia kotłowego nie było. Występowanie takich osadów znacząco zmniejsza wydajność urządzeń, w czego efekcie może dochodzić do miejscowego niedogrzania lub lokalnego przegrzania.

Osadzanie się kamienia kotłowego na ścianach instalacji zmniejsza przepływ, powoduje różnice w poziomie wody, a w efekcie prowadzi do awarii tych instalacji czy urządzeń. Tego typu usterka w zakładzie produkcyjnym może doprowadzić do częściowego lub nawet całkowitego zatrzymania produkcji, co wiąże się z kosztami dla przedsiębiorstwa.

Sposobem na obniżenie twardości wody i zredukowanie występowania kamienia kotłowego jest zastosowanie urządzeń filtracyjnych, które uzdatniają wodę. Niestety nie wyeliminuje to zupełnie zjawiska osadzania się kamienia na ścianach kotłów parowych, które ogrzewają ogromne ilości wody, by oddać gorącą parę. Po odparowaniu czystego H2O, w kotle pozostają niepożądane zanieczyszczenia. Dlatego dla zabezpieczenia instalacji i urządzeń wykorzystujących ogrzaną wodę oprócz oczyszczania mechanicznego należy stosować także środki chemiczne. Również w sytuacji awaryjnej, kiedy dojdzie już do osadzenia się warstwy kamienia na ścianach kotła, odpowiedni środek chemiczny może pomóc. Usuwanie kamiania kotłowego jest wówczas najbardziej skutecznym rozwiązaniem.