淺談如何做好直埋供熱管道的保溫防腐工作

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化水平的不斷提高，人們生活水平的逐漸提高，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日益完善。近年來城市的供熱規(guī)模不斷擴(kuò)大，作為供熱系統(tǒng)主要設(shè)備的供熱管道，其好壞直接影響著供熱的質(zhì)量。本文主要是對直埋供熱管道的腐蝕及如何做好直埋供熱管道的保溫腐蝕工作進(jìn)行分析論述，希望提供一些有價值的參考，從而保證供熱管道的正常供暖。

關(guān)鍵詞：直埋供熱管道;保溫;防腐蝕

我國供熱管道主要以直埋敷設(shè)為主，供熱管道在把熱量從熱源輸送到各用戶用熱系統(tǒng)的過程中，由于管道內(nèi)熱媒的溫度高于周圍環(huán)境溫度，供熱管道沿途都有一定熱損失，因此，需要做好供熱的保溫功能，同時為提高系統(tǒng)可靠性，減少維修成本，還需要直埋供熱管道的防腐蝕措施。下文將對直埋供熱管道保溫和防腐方面相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行論述。

一、直埋供熱管道的腐蝕

1.內(nèi)部腐蝕

（1）氧腐蝕

供熱管道運(yùn)行中的內(nèi)部腐蝕主要是氧腐蝕，主要分為溶解氧腐蝕和游離二氧化碳腐蝕。其中溶解氧腐蝕是因?yàn)楣艿啦捎脹]有經(jīng)過除氧的補(bǔ)水，大氣中的氧氣溶于循環(huán)水中而造成溶解氧腐蝕，并且這種氧腐蝕是導(dǎo)致管網(wǎng)金屬腐蝕的主要因素;而游離二氧化碳是因?yàn)楣芫W(wǎng)循環(huán)水中含有二氧化碳?xì)怏w，大氣中的二氧化碳?xì)怏w隨系統(tǒng)補(bǔ)水和定位系統(tǒng)帶入，經(jīng)加熱后會分解析出。

（2）氧腐蝕的部位

由于管網(wǎng)的循環(huán)水量大.溶解氧帶入系統(tǒng)內(nèi)部的機(jī)會多，因此在補(bǔ)水系統(tǒng)到鍋爐或加熱器.鍋爐或加熱器后的部分管段和與之相連的定壓管有可能發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕。

（3）管停用期間的內(nèi)部腐蝕

管停用期間內(nèi)部腐蝕，是因?yàn)樵谶@期間隨著水溫的逐漸降低，水的熱脹冷縮性，會使整個系統(tǒng)的上部出現(xiàn)真空，即使管各處非常嚴(yán)密，也會有空氣漏入，從而有利于出現(xiàn)氧腐蝕。停用期間即使把水全部放掉，系統(tǒng)內(nèi)表面也不會是絕對干燥的，總會附有一層水膜，漏入系統(tǒng)空氣中的氧溶于此水膜，使金屬遭受溶解氧腐蝕。當(dāng)系統(tǒng)停運(yùn)時，若金屬表面上有沉積物和泥渣時，更易發(fā)生腐蝕。

管停用期間的內(nèi)部腐蝕比運(yùn)行期間的氧腐蝕嚴(yán)重，其有以下特點(diǎn)：第一，停用時，金屬壁溫低，腐蝕產(chǎn)物疏松，附著能力小，易被水流帶走而轉(zhuǎn)入水中，增加水中鐵含量，加劇金屬沉積物的形成;第二，停用時，氧的濃度大，腐蝕較嚴(yán)重.并且由于氧可以擴(kuò)散到各部位，腐蝕面積廣;第三，當(dāng)系統(tǒng)再次運(yùn)行時，疏松的腐蝕產(chǎn)物三氧化二鐵會沉積在系統(tǒng)的底部，促使底都金屬繼續(xù)遭到腐蝕。

2.外部腐蝕

對于直埋供熱管道，做好保溫和刷漆工作的話，一般情況下，不會出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕，但地下水或管道不嚴(yán)密的漏水侵入地溝后，會破壞管道的保溫結(jié)構(gòu)，管道遭受溶解氧導(dǎo)致局部腐蝕。

二、直埋供熱管道的保溫處理

1.選用恰當(dāng)?shù)谋夭牧?/p>

保溫材料應(yīng)具有吸水性低，機(jī)械強(qiáng)度較高，在使用溫度范圍內(nèi)不變形、不變質(zhì)、可燃性小、不腐蝕金屬，同時施工成型和成本低廉等特點(diǎn)。當(dāng)前常見的保溫材料主要有兩種：無機(jī)和有機(jī)，其中常用的無機(jī)保溫材料有泡沫混凝土、礦棉、石棉、玻璃棉、蛭石、硅藻土、膨脹珍珠巖以及巖棉等;有機(jī)保溫材料主要是聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料，隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，該材料廣泛應(yīng)用于供熱管道。同時這種保溫材料熱導(dǎo)率小、耐腐蝕性好、吸水率低、質(zhì)輕、強(qiáng)度大、加工成型簡單，但耐溫程度有待進(jìn)一步提高。管道系統(tǒng)的工作環(huán)境往往比較復(fù)雜，因此，在選用保溫材料時首先需考慮其熱工性能，然后還要考慮施工作業(yè)條件?？傊诠こ躺?，可根據(jù)保溫材料適應(yīng)的溫度范圍進(jìn)行材料的應(yīng)用分類。

2.無補(bǔ)償直埋技術(shù)

直埋管道運(yùn)行狀態(tài)復(fù)雜，隨著管道升溫降溫的變化，管道的工作狀態(tài)可能偏離設(shè)計(jì)狀態(tài)。因此設(shè)計(jì)人員須熟練掌握應(yīng)力分析方法并有相當(dāng)?shù)膶?shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)管網(wǎng)各種因素的組合條件綜合考慮，對直管段及每一個管道附件按最不利工況進(jìn)行計(jì)算，并采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施。

3.供熱管道保溫結(jié)構(gòu)的施工方法

保溫結(jié)構(gòu)一般由保溫層、保護(hù)層等部分組成，進(jìn)行保溫結(jié)構(gòu)前應(yīng)先做防銹層，同時保溫層的厚度需要經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較而定。保護(hù)層一般用石棉水泥涂抹或用瀝青玻璃布、金屬皮包覆。必要時，在保護(hù)層外還應(yīng)采取防水措施。保護(hù)層的外表面應(yīng)當(dāng)整潔、光滑、美觀并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，有時還刷上一層色漆，以區(qū)別不同用途的管道。供熱管道保溫結(jié)構(gòu)的施工方法有涂抹式、灌筑式、填充式、綁扎式和預(yù)制式，其中綁扎式和預(yù)制式結(jié)構(gòu)使用廣泛。附件和設(shè)備的保溫結(jié)構(gòu)形式，可根據(jù)其具體形狀因地制宜地選擇。

三、直埋供熱管道的防腐蝕措施

供熱管道的腐蝕主要有內(nèi)部腐蝕和外部腐蝕，因此，應(yīng)該從這兩方面采取措施，防止防腐的出現(xiàn)。

1.供熱管道內(nèi)部腐蝕的防腐措施

供熱管道內(nèi)部腐蝕的主要防腐目標(biāo)是改善供熱管道內(nèi)環(huán)境，使熱水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，它主要包括以下方面：

第一，降低熱水中溶解氧的濃度;第二，將熱水的PH值控制在規(guī)定的范圍內(nèi);第三，控制熱水溫度，盡量避開腐蝕最強(qiáng)的溫度區(qū)域;第四，供熱系統(tǒng)停止運(yùn)行時，應(yīng)及時清理系統(tǒng)中充滿雜質(zhì)的熱水。

2.供熱管道外腐蝕的防腐蝕措施

（1）保護(hù)好直埋供熱管道

目前我國直埋敷設(shè)供熱管道一般由工作鋼管、保溫層和外護(hù)管構(gòu)成。其中保溫層一般為聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料，外護(hù)管一般為高密度聚乙烯外護(hù)殼。三者緊密結(jié)合，形成整體式的預(yù)制直埋保溫管。在實(shí)際工程中，接管時需要焊接工作鋼管和外護(hù)管。如果現(xiàn)場施工質(zhì)量不好，管道接頭處將會出現(xiàn)大面積的滲水，也是腐蝕多發(fā)地。聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料保溫層在熱水中會發(fā)生水解，一旦外面的聚乙烯外護(hù)層泄漏，土壤中的水分滲透到外護(hù)殼內(nèi)部，經(jīng)過保溫層與工作鋼管接觸，最終導(dǎo)致鋼管被土壤中的水分腐蝕。

此外，還要保證良好的施工質(zhì)量。由于高密度聚乙烯外護(hù)殼是防水材料，一般不會受到腐蝕。因此在管道相接時，除了對工作鋼管的焊縫嚴(yán)格要求外，聚乙烯外護(hù)殼的焊接也不容忽視。此外管道在埋設(shè)前應(yīng)盡可能清除溝內(nèi)較大的石塊和其他鋒利物，以防止管道在填入時聚乙烯外護(hù)殼受損。

（2）應(yīng)用陰極保護(hù)技術(shù)

為進(jìn)一步降低腐蝕的條件，改善保溫層外部環(huán)境，陰極保護(hù)等電化學(xué)防腐技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。陰極保護(hù)就是在被保護(hù)的金屬上通過適當(dāng)?shù)年帢O電流，從而極化金屬，令金屬電位發(fā)生負(fù)偏移，最終目的是減小陽極溶解的速度，甚至令其停止。在石油、天然氣等領(lǐng)域中，陰極保護(hù)被應(yīng)用于長輸管道上。然而在供熱領(lǐng)域，陰極保護(hù)在供熱管道上的應(yīng)用尚處于萌芽階段。

3.加快新技術(shù)的研究力度

目前，國外的防腐層發(fā)展趨勢是改進(jìn)3PE以及在雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末結(jié)構(gòu)上下功夫。例如，在FBE（熔結(jié)環(huán)氧）表面采用液態(tài)聚氨酯或改性環(huán)氧保護(hù)層，以防止管道在吊裝、敷設(shè)、定向鉆穿越道路及河流等各種工序中發(fā)生損壞。同時在液體樹脂補(bǔ)口技術(shù)方面也發(fā)展很快，因此，我國需要加快新技術(shù)的研究力度，采用新材料，盡快達(dá)到國外先進(jìn)的技術(shù)水平。

四、結(jié)束語

綜上所述，熱力管道是現(xiàn)代集中供熱、企業(yè)生產(chǎn)用蒸汽的重要結(jié)構(gòu)。管道的保溫防腐關(guān)乎著供熱管道的使用效率和壽命，因此，必須做好供熱管道的保溫防腐工作，確保管道的保溫性能。

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