電廠供熱管網(wǎng)的金屬腐蝕與防護(hù)措施

王勇

摘 要： 當(dāng)前，隨著人民物質(zhì)生活水平的不斷提升，人們對于供熱設(shè)施也提出了更高的要求，但是在實際供熱的過程中，由于管道外部環(huán)境和內(nèi)部水循環(huán)的原因，其供熱管網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的腐蝕情況，影響了供熱企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和供熱的安全性，本文結(jié)合電廠供熱管網(wǎng)的金屬腐蝕原因和類型，對其防護(hù)措施進(jìn)行了深入的探討。希望對日后的研究有一定助益。

關(guān)鍵詞：電廠供熱管網(wǎng) 金屬腐蝕 防護(hù)措施

中圖分類號：TG172 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）09-0291-01

前言

目前北方城市的供熱面積正在不斷的擴(kuò)大當(dāng)中，在這樣的過程中，電廠的供熱管網(wǎng)中也隨之暴露出一些問題，由于其直接關(guān)系到供熱企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益以及人身安全而備受關(guān)注。由此，對于電廠供熱管網(wǎng)的金屬腐蝕性進(jìn)行研究和分析十分必要。目前這些問題中最為嚴(yán)重的為供熱管網(wǎng)由于外界環(huán)境因素和人為因素，形成了不同程度的腐蝕，相關(guān)工作人員需要對供熱管網(wǎng)發(fā)生腐蝕的原因和部位進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的措施來防止供熱管網(wǎng)出現(xiàn)腐蝕的情況。

一、電廠供熱管網(wǎng)發(fā)生腐蝕的原因和部位

只有對管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化和合理的設(shè)計，才能保證供熱工作的有序運行。目前大部分地區(qū)的供熱企業(yè)在對管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計的過程中都多少會忽略金屬腐蝕對供熱工作產(chǎn)生的巨大影響。

1.一般情況下，導(dǎo)致供熱管網(wǎng)發(fā)生腐蝕的主要因素為人為因素和環(huán)境因素，也可以分為外部腐蝕和內(nèi)部腐蝕，其具體的原因體現(xiàn)在這樣幾個方面：

1.1外部腐蝕。供熱管網(wǎng)的外部腐蝕主要指的是供熱管道受到外部介質(zhì)的影響，從而發(fā)生腐蝕的情況，一般情況下，這種外部介質(zhì)主要包括氧氣和水，氧氣在一定的條件下會與金屬供熱管道發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使供熱管道出現(xiàn)不同的腐蝕情況，有些供熱管道是在地下進(jìn)行鋪設(shè)的，在這樣的情況下，地下水也會造成供熱管道的腐蝕。一般來說，這種腐蝕情況比較容易解決，只需要在供熱管道的表面進(jìn)行刷漆，對水和氧氣進(jìn)行隔離，就能起到防腐蝕的作用。

1.2內(nèi)部腐蝕。在供熱管道運行工作的過程中，其管道的內(nèi)部一般是以水來作為供熱介質(zhì)，在這樣的情況下，不同的水質(zhì)會導(dǎo)致供熱管道的內(nèi)部出現(xiàn)金屬腐蝕，一般情況下可以分為這樣兩種類型：首先是溶解氧腐蝕，出現(xiàn)這種腐蝕類型的主要原因是在供熱管網(wǎng)當(dāng)中采用了未經(jīng)除氧的水，在這樣的情況下，水中的氧含量增多，在供熱管道長期的使用過程中，就會造成管網(wǎng)內(nèi)部出現(xiàn)金屬腐蝕；另外是游離的二氧化碳腐蝕，在對供熱管道進(jìn)行補(bǔ)水的過程當(dāng)中，大氣中的二氧化碳在進(jìn)行循環(huán)水中，導(dǎo)致循環(huán)水的PH值降低，這樣就會出現(xiàn)二氧化碳腐蝕的情況發(fā)生。

另外是電廠供熱管網(wǎng)停用期間的金屬腐蝕。在管網(wǎng)停用的期間，會發(fā)生更為嚴(yán)重的金屬腐蝕現(xiàn)象，其主要原因包括這樣兩個部分：首先是隨著管道內(nèi)水溫的逐漸降低，由于水的熱脹冷縮，會使整個系統(tǒng)的上部出現(xiàn)相應(yīng)的真空，導(dǎo)致空氣的滲入，就算在管網(wǎng)停用期間把管道內(nèi)的水進(jìn)行排放，但是在管道內(nèi)仍舊會存在著一些水分，這些水會在管道內(nèi)部表面形成水膜，滲入系統(tǒng)內(nèi)的氧氣能夠融入到這層水膜當(dāng)中，在這樣的情況下，也會導(dǎo)致金屬管道由于溶解氧而出現(xiàn)腐蝕的情況；另外，在供熱管網(wǎng)停用期間，整個系統(tǒng)當(dāng)中會存在一定的沉積物，這些沉積物也會使供熱管網(wǎng)發(fā)生一定的金屬腐蝕現(xiàn)象，同時在管網(wǎng)停用期間，氧氣會擴(kuò)散到更多的地方，氧氣和管道能夠產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，形成三氧化二鐵，這些腐蝕產(chǎn)物會沉積在系統(tǒng)底部，與供熱管道重新開始反應(yīng)，再次擴(kuò)大金屬腐蝕的面積，在供熱系統(tǒng)開始運行的時候，管道內(nèi)的供水量會急劇增多，這些腐蝕產(chǎn)物會隨著系統(tǒng)中的循環(huán)水流到加熱器當(dāng)中，在這樣的情況下，連接加熱器的金屬管道都會發(fā)生一定程度金屬腐蝕。

二、電廠供熱管網(wǎng)金屬腐蝕的防護(hù)措施

針對供熱管網(wǎng)出現(xiàn)金屬腐蝕的主要原因和部位，可以發(fā)現(xiàn)在一般情況下，電廠供熱管網(wǎng)中出現(xiàn)金屬腐蝕的主要原因是由于外部原因和內(nèi)部原因，而內(nèi)部原因又主要包括溶解氧腐蝕和二氧化碳腐蝕，在這樣的情況下，工作人員可以針對這些原因，采取相關(guān)的措施來防止電廠供熱管網(wǎng)出現(xiàn)金屬腐蝕，具體的防護(hù)措施包括這樣幾個方面：

1.首先需要在供熱管道的安裝方式上對其進(jìn)行腐蝕防護(hù)

在供熱管網(wǎng)的設(shè)計階段，在地下埋設(shè)的供熱管網(wǎng)，需要采用防腐耐磨且熱膨脹系數(shù)較高的材料進(jìn)行安全，在安裝的時候，盡量減少管道中間的承插式連接，防止由于管道中循環(huán)水的溫度變化，使管道發(fā)生熱脹冷縮現(xiàn)象，從而使管道發(fā)生泄漏，從而導(dǎo)致氧氣進(jìn)入供熱管道中，造成供熱管道出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象；另外，在對整個供熱系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的過程中，需要采用閉環(huán)供熱系統(tǒng)，這樣能夠減少循環(huán)水中氧氣和二氧化碳的含量，防止供熱管道出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象。

2.對供熱管道中的水質(zhì)進(jìn)行處理

供熱管道出現(xiàn)內(nèi)部腐蝕的主要原因就是其中循環(huán)水的水質(zhì)，在這樣的情況下，需要對其進(jìn)行相關(guān)的處理，具體的方法包括這樣幾個方面：首先可以向供熱管道的循環(huán)水中加入相應(yīng)的水處理劑，以此來減低循環(huán)水中的含氧量，提高水的PH值，通過這樣的方法，可以使供熱管道內(nèi)部的金屬處于鈍化區(qū)，以此來有效的防止供熱管道出現(xiàn)金屬腐蝕的情況，一般情況下，所加入的水處理劑包括亞硫酸鈉；為了防止在供熱管網(wǎng)中出現(xiàn)由于二氧化碳而發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，可以在水中加入一定量的氨水，氨水可以與水中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，生成相應(yīng)的碳酸，以此使水中的PH值增加，在這樣的情況下，水中二氧化碳的含量就會相應(yīng)的減少，發(fā)生金屬腐蝕的概率就會相應(yīng)減少；最后，在對供熱管道進(jìn)行補(bǔ)水之前，可以將這些水進(jìn)行加熱處理，需要注意的是，在對水進(jìn)行加熱的過程中，需要將這些水加熱至沸騰，在這樣的情況下，水中的氧氣就會由于氧在水中溶解度的降低而溢出，從而降低循環(huán)水的含氧量。

3.對供熱管道進(jìn)行刷漆處理

對于深埋于地下的供熱管道來說，為了防止供熱管道的外部受到地下水或者氧氣的影響而發(fā)生相應(yīng)的腐蝕現(xiàn)象，可以對供熱管道的外部進(jìn)行刷漆處理，在這樣的情況下，可以有效使供熱管網(wǎng)的外部金屬管與外部介質(zhì)進(jìn)行隔絕，從而防止供熱管道的外部出現(xiàn)金屬腐蝕。目前，我們多用聚氨酯直埋保溫管來作為地下供熱管網(wǎng)的材料，這要求我們盡量選用大廠家生產(chǎn)的以確保生產(chǎn)質(zhì)量。

4.做好相關(guān)的檢漏工作

一般情況下，在供熱管網(wǎng)的運行過程中，發(fā)生腐蝕的最主要原因是由于溶解氧，為了減少管道中循環(huán)水的含氧量，除了向循環(huán)水中加入相應(yīng)的水處理劑之外，還可以通過減少補(bǔ)水的次數(shù)來減少管道中循環(huán)水的含氧量，在供熱管道發(fā)生漏水現(xiàn)象的時候，管道中循環(huán)水的水量將會減少，為了保證電廠供熱管網(wǎng)的供熱效果，需要在整個系統(tǒng)中不斷進(jìn)行補(bǔ)水，在這樣的情況下，就加快了由于溶解氧而造成的供熱管道腐蝕的想象，所以說，在電廠供熱管網(wǎng)的日常運行過程中，需要工作人員定期對供熱管網(wǎng)進(jìn)行相關(guān)的檢漏，在發(fā)現(xiàn)供熱管道出現(xiàn)泄漏的情況下，要迅速查找其中的泄漏點，及時采取相關(guān)的補(bǔ)漏措施，在這樣的情況下，就可以減少供熱管道中的補(bǔ)水次數(shù)和補(bǔ)水量，減少供熱管網(wǎng)中氣體的進(jìn)入量；另外，需要定期供熱機(jī)組進(jìn)行排污，加強(qiáng)對水處理的監(jiān)督。

5.對于長期停用管網(wǎng)的防腐蝕措施

在停止供熱期間，供熱管道的內(nèi)壁會生成大量的氧化鐵，在供熱系統(tǒng)重新啟動的時候，會因為溫度的上升導(dǎo)致氧化反應(yīng)的加快，對供熱管道產(chǎn)生較大的影響，在這樣的情況下，需要放掉供熱管道中含有大量雜質(zhì)的循環(huán)水，重新對其進(jìn)行補(bǔ)水，需要注意的是，這些水需要是經(jīng)過處理的軟化水，并且需要對循環(huán)水藥劑的含量進(jìn)行長期監(jiān)督。

三、結(jié)束語

在電廠供熱管網(wǎng)的運行過程中，由于外界介質(zhì)和管道中循環(huán)水的影響，會使供熱管道發(fā)生金屬腐蝕，在這樣的情況下，則需要對其中的循環(huán)水進(jìn)行相關(guān)的處理，減少其中氧氣和二氧化碳的含量，同時對供熱管道外部進(jìn)行刷漆處理，以此來防止供熱管道出現(xiàn)金屬腐蝕的情況。

參考文獻(xiàn)

[1]宋開鈞.電廠供熱管網(wǎng)的金屬腐蝕與防護(hù)措施[J].水利電力機(jī)械，2005，27（4）：56-57.

[2]毋小偉.天津市東北郊熱電廠供熱管網(wǎng)工程招投標(biāo)問題分析與對策研究[D].天津大學(xué)，2014.