Hidrológiai tájékoztató, 1970 június

Gaál László-Hanák Vilmos-Hegyessy László: Eljárás hévizekből kivált vízkő üzemelés közben történtő leoldására, korroziógátló inhibitorok alkalmazásával

latban milyen széleskörű, arra utalnak Papp Szilárd adatai is, aki 137 hévízkút vizének részletes analízise alapján megállapította, hogy e kutak 31%-a olyan vizet szolgáltat, amely többé-kevésbé vízkő lerakódásra hajlamos. Ebből az arányból kiindulva és figyelembevéve, hogy az 1965. évi adatok szerint Magyarországon 579 olyan hévízkút, illetve hévizet adó meddő szénhidrogénkutató-fúrás volt feltárva,. amely 35° C-nál melegebb hévizet szolgáltatott, akkor megállapíthatjuk, hogy ma már igen jelentős azoknak a hévíz-feltárásoknak a száma, amelyeknek vize vízkőkiválásra hajlamos. Az Országos Műszaki Fejlesztési Bizottság felismerve azt, hogy a vízkőlerakódás országos viszonylatban milyen nagy műszaki és gazdasági problémát jelent a hévizek hasznosítása terén, elfogadta Kassai Lajos indítványát, aki a béléscsőben kialakult lerakódások eltávolítására az üzem közben alkalmazható szakaszos savazási eljárás, illetve a vízkőkiválás megakadályozására a folyamatos — inhibitáló jellegű — savazási eljárás alkalmazását javasolta. Az eddig kényszerűségből alkalmazott ráfúrás ugyanis nemcsak hosszadalmas és költséges, hanem bizonyos fokig kockázatos eljárás is volt, mert amellett, hogy mechanikailag igénybe vette a csövezetet, elkerülhetetlen volt, hogy a fúrási törmelék egy része ne hulljon le a kútba, veszélyeztetve annak vízhozamát. Az említettek alapján az OMFB a mezőkövesdi Zsóry fürdőt üzemeltető Borsod Megyei Vízművek részére a javasolt vízkő leoldási eljárás technológiájának kidolgozása céljából hitelt biztosított és a kísérletek irányítására egy bizottságot jelölt ki. A vízkőleoldási kísérletek végrehajtása három ütemben történt. Az első ütem kivitelezési munkálatait az OVIFUV végezte 1967 tavaszán. Erről Marik János — a Hidrológiai Tájékoztató jelen számában megjelent — közleményében már részletesen beszámolt. Eredményeik lényege röviden az volt, hogy a vízkő kiválásának meggátlását célzó folyamatos savadagolás nem vált be, részben gazdaságossági okokból, részben pedig azért, mert a gyógyvíz összetételének állandó, mesterséges megváltoztatásával járt. A szakaszos savazási kísérlet azonban — abból a szempontból, hogy műszakilag megoldható-e a vízkőnek a kút üzemeltetése közbeni leoldása — eredményesnek bizonyult. Megoldatlan maradt viszont a béléscső sósavval szembeni védelmének kérdése, mert a kísérletek során alkalmazott inhibitor (hexametiléntetramin), amely kisebb hőmérsékleten gátolja a sósav korróziós hatását, ezt a tulajdonságát a hévíz hőmérsékletén (65 °C-on) elvesztette. Ezért e kísérletek során az alkalmazott híg sósav erősen korroddeálta a vas béléscsövet. Az irányítást végző bizottság a savazási technológia végleges kialakítására további üzemi jellegű kísérletek elvégzését tartotta szükségesnek és ilyen irányú javaslatot terjesztett az OMFB elé. Az üzemi kísérlet megkezdése előtt azonban olyan inhibitor kiválasztására volt szükség, amely a nagy hőmérsékletű, gázos hévízhez adagolt sósav korróziós hatása ellen megfelelő védelmet biztosít. Az újabb, félüzemi kísérletekre — ez volt a kísérletek második üteme — 1967. decemberében került sor. Ezt megelőzően az Országos Kőolaj- és Gázipari Tröszt laboratóriuma megvizsgálta a Servó CK 821 jelzésű holland gyártmányú inhibitor védőhatását, amelyet laboratóriumi körülmények között 70 °C hőmérsékleten is kielégítőnek talált a vízkőleoldásnál alkalmazott kis savkohcentráció esetén. A félüzemi kísérleteket a Borsod megyei Vízművek hajtotta végre egy kútfejre csatlakoztatott, vízszintesen kiépített 60 fm hosszú, 80 mm átmérőjű acélcső felhasználásával. Az! acélcsőben áramló hévízhez közvetlenül a kútfej mellett lehetett beadagolni gravitációsan, vagy hidrofor rendszerrel a szükséges savkeveréket, amelynek mennyisége megközelítően mérhető volt. A kísérletekkel kapcsolatos helyszíni és laboratóriumi kémiai vizsgálatokat — csak úgy, mint később, az üzemi kísérletek során — az Országos Közegészségügyi Intézet Vízügyi Osztálya végezte. A félüzemi kísérleteket a következő lépésekben hajtottuk végre: 1. A vasoldás sebességének meghatározása, a hévízbe különböző koncentrációban adagolt savmennyiségek mellett, inhibitor nélkül, 2. a Servó CK 821-es inhibitor védőhatás mérőszámának, illetve védőhatásfokának megállapítása a nagy hőmérsékletű hévízben, 3. a csőfalon keletkezett vízkő leoldása Servó CK 821 inhibitor tartalmú savkeverék adagolásával, az inhibitor védőhatásának, a vízkő leoldási sebességének és az adagolt sav hasznosítási hatásfokának megállapítására. A kísérletek tehát két irányúak voltak. Először is félüzemi körülmények között ellenőrizni kívántuk a Servó CK 821 jelzésű inhibitor védőhatását, amely laboratóriumi körülmények között már bevált. Másrészről vízkőleoldási kísérletet kívántunk végrehajtani az említett inhibitor alkalmazásával a kísérleti csőszakaszban, az említetteken felül annak tisztázása céljából is, hogy a folyamat mennyire ellenőrizhető kémiai, illetve vízkémiai vizsgálati módszerekkel. A félüzemi kísérlet során megállapítást nyert, hogy 65 °C hőmérsékleten a vízkőleoldási eljárás során alkalmazott savkoncentráció mellett az alkalmazott inhibitor a vasoldás ellen megfelelő — 95%-os — védelmet biztosított. A félüzemi vízkőleoldás során végzett vizsgálatok eredményei, valamint a hévíz eredeti összetételének és a kísérlet időtartama alatt átfolyt hévíz mennyiségének ismeretében pedig a következő számítások voltak elvégezhetők: A kísérlet során leoldott CaC0

3 mennyisége 101,3 kg (94,9%) MgC0

3 mennyisége 5,4 kg J5,l%) összes vízkő mennyisége 106,7 kg (100%) Ez a mennyiség jó egyezést mutatott a vízkő réteg tényleges méretéből és a vízkő fajsúlyából számított 110 kg-os mennyiséggel, amely a vizsgálatok és számítások helyességét igazolja. A kísérlethez felhasznált sósav (100%-os) 111,8 kg volt. A kísérlet alatt átfolyt 21,34 m

3 hévíz közömbösítéséhez szükséges sósav: 23,2 kg 106,7 kg vízkő oldására jutott: 88,6 kg 106,7 kg vízkő oldására elméletileg szükséges: 78,5 kg veszendőbe ment sósav mennyisége: 10,1 kg A kifolyó vízzel távozott és kimutatott savmennyiség 7,3 kg volt. amely ugyancsak elfogadható egyezést mutatott a számításokkal kapott savveszteség előbb feltüntetett értékével. A savfelhasználás hatásfoka a kísérlet során — azt a savmennyiséget is számítva, amelyre a hévíz semlegesítéséhez volt szükség — 90,9%-os volt. E számítások eredményei azt igazolták, hogy egyrészt az inhibitor nem befolyásolta a vízkő leoldásának sebességét, valamint azt, hogy a savkihasználás hatásfoka igen nagy volt. továbbá, hogy az egész folyamat kémiai eszközökkel kitűnően követhető és ellenőrizhető, amely körülmény különösen a további üzemi kísérletek szempontjából volt igen fontos, hiszen azokat már a földfelszín alatt elhelyezkedő és ezért más eszközökkel nehezen ellenőrizhető kútcsőben kellett végrehajtani. A második ütem eredményes kísérletei alapján a bizottság a mezőkövesdi Zsóry fürdő I. sz. hévízkútjánál az üzemi jellegű vízkőleoldási kísérlet megindítását javasolta a technológia végleges kialakítása és az adagolandó sav és inhibitor optimális mennyiségének megállapítása céljából. A végleges technológiát úgy kellett kialakítani, hogy az más, hasonló jellegű hévízkutaknál is üzemszerűen bevezethető legyen. A kísérlet harmadik üteme 1968. április 16-tól december 19-ig tartott. A kivitelezési munkákat ugyancsak a Borsod megyei Vízművek végezte a már említett témabizottság irányítása és felügyelete mellett. A harmadik ütem az alábbi munkafázisokra osztható: 32