直埋供熱管道腐蝕成因分析與防腐蝕措施探討

謝艷紅

摘 要：在我國(guó)供熱管道應(yīng)用過程中，直埋鋪設(shè)是主要的管道鋪設(shè)方式，在這一方式的應(yīng)用下，管道供熱能夠起到良好的效果。但因?yàn)楣艿朗窃诘叵侣癫氐模匀菀资艿礁g，當(dāng)管道被腐蝕之后，就容易引發(fā)泄露問題。因此，對(duì)供熱管道的腐蝕問題進(jìn)行解決是勢(shì)在必行的。

關(guān)鍵詞：直埋供熱管道 腐蝕成因 防腐蝕措施

1 供熱管道腐蝕原因分析

1.1管道熱水介質(zhì)導(dǎo)致腐蝕

供熱管道主要以熱水為媒介，因此隨著管道內(nèi)水溫度的升高，會(huì)增強(qiáng)反應(yīng)的活化程度，進(jìn)而使得熱水中的含氧量不斷提升，氧離子在金屬表面的擴(kuò)散速度加快，鐵離子的擴(kuò)散速度也會(huì)增加，進(jìn)而使得電解質(zhì)的電阻值降低，使供熱管道發(fā)生腐蝕。通過大量的實(shí)驗(yàn)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，如果保持溶氧濃度不變，隨著溫度的升高，管道的腐蝕速度也會(huì)加快，熱水沸騰的狀態(tài)是管道腐蝕最嚴(yán)重的時(shí)期。此外，熱水速度也會(huì)對(duì)管道的腐蝕程度造成影響。熱水的流動(dòng)速度越快，其中含有的氧離子擴(kuò)散的速度也會(huì)加快，同時(shí)水流速度加快還會(huì)將腐蝕物沖走，從而使得已經(jīng)被腐蝕的管道內(nèi)壁裸露，使得供熱管道的腐蝕程度加劇。

1.2土壤溫度導(dǎo)致腐蝕

土壤溫度導(dǎo)致的管道腐蝕，主要是對(duì)管道外的腐蝕，由于土壤溫度的升高，外部的腐蝕速度就會(huì)加快。這是因?yàn)橥寥罍囟雀撸涓g電化學(xué)反映中的離子向陰極擴(kuò)散的速度會(huì)加快，從而使得管道的腐蝕程度加劇。此外，土壤溫度也會(huì)對(duì)電阻率以及微生物的活性造成巨大的影響。在高溫的環(huán)境下，鋼防護(hù)層的材料老化程度也會(huì)加劇，微生物活動(dòng)加速，進(jìn)而使得管道腐蝕速度快，程度深。

1.3雜散電流導(dǎo)致腐蝕

在土壤中存在很多的方向以及大小都不固定的一些電流，這些電流可能是來源于電氣化的交通工具，也可能是來源于地下電纜的接地裝置。土壤中的雜散電流一般可以分為直流電和交流電，由于這些雜散電流的存在，會(huì)對(duì)供熱管道的外壁造成重要的影響，甚至加重管道的腐蝕。

2 直埋供熱管道防腐蝕措施

2.1管道內(nèi)防腐措施

在對(duì)直埋供熱管道進(jìn)行防腐過程中，應(yīng)從管道內(nèi)的防腐入手。在管道內(nèi)部，為了避免腐蝕問題的出現(xiàn)，應(yīng)該降低熱水中溶解氧的濃度。溶解氧作為主要的管道內(nèi)部腐蝕原因，對(duì)其進(jìn)行控制是非常有必要的，當(dāng)溶解氧濃度降低的時(shí)候，腐蝕程度就會(huì)降低。與此同時(shí)，在管道內(nèi)部腐蝕中，pH值腐蝕問題也是非常嚴(yán)峻的，需要對(duì)pH值進(jìn)行合理的控制，只有這樣才可以降低pH值的腐蝕作用，減少管道腐蝕。與此同時(shí)，在供熱管道長(zhǎng)期應(yīng)用過程中，為了提高管道的防腐蝕性，應(yīng)在供熱系統(tǒng)停止運(yùn)行之后，及時(shí)的對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行清理，讓管道中殘留的雜質(zhì)等清除干凈，以此來避免管道中的雜質(zhì)對(duì)管道進(jìn)行腐蝕；

2.2管道外部防腐蝕措施

采用防腐性能較為突出的外護(hù)管。在直埋供熱管道應(yīng)用過程中，這一管道主要是由鋼管、保溫層以及外護(hù)管三部分組成的，其中外護(hù)管是長(zhǎng)期與土壤接觸的，因此外護(hù)管的防腐蝕性能是極為關(guān)鍵的。就外護(hù)管的材質(zhì)進(jìn)行分析中可以看出，最常應(yīng)用的就是高密度聚乙烯外護(hù)殼，這一材質(zhì)的外護(hù)殼在應(yīng)用過程中防腐蝕性能較為突出，其應(yīng)用效果較為良好。因此，在外護(hù)殼材質(zhì)選擇過程中，應(yīng)在對(duì)高密度聚乙烯外護(hù)殼進(jìn)行應(yīng)用過程中，繼續(xù)開發(fā)新的外護(hù)殼材質(zhì)，研發(fā)出防腐蝕性能更加突出的外護(hù)殼材質(zhì)。

做好基礎(chǔ)施工。在直埋供熱管道防腐蝕過程中，良好的施工是極為關(guān)鍵的，若是施工出現(xiàn)了質(zhì)量問題，則容易導(dǎo)致供熱管道被腐蝕。因此，在實(shí)際施工過程中，尤其是在管道相接的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)供熱鋼管焊接進(jìn)行嚴(yán)格的要求，同時(shí)還應(yīng)做好外殼的焊接工作。另外，在管道預(yù)埋之前，應(yīng)該對(duì)預(yù)埋管道中的雜物進(jìn)行清理，保持管道的干凈整潔，以此來降低管道被腐蝕的概率。

對(duì)保溫層外部環(huán)境進(jìn)行改善。為了避免管道被腐蝕，應(yīng)對(duì)保溫層的外部環(huán)境進(jìn)行改善，應(yīng)通過對(duì)陰極保護(hù)等電化學(xué)防腐技術(shù)的應(yīng)用來對(duì)保溫層進(jìn)行保護(hù)，以此來實(shí)現(xiàn)改善外部環(huán)境的目標(biāo)，繼而有效的避免腐蝕問題的出現(xiàn)。

2.3選擇正確的保溫及防腐材料

一般情況下，保溫材料是不能過重的，所以泡沫混凝土，聚氰氰尿酸脂肪泡沫等材料的應(yīng)用較為廣泛。同時(shí)，在選擇保溫材料過程中，還需要考慮材料的吸水性，一般情況下需要選擇吸水性比較好的保溫材料，所以綜合來說，泡沫塑料是應(yīng)用最為廣泛的供熱管道保溫材料。

在選擇防腐材料過程中，因?yàn)楣艿涝陂L(zhǎng)期與土壤接觸的過程中，會(huì)發(fā)生電化學(xué)作用，從而導(dǎo)致腐蝕問題出現(xiàn)。所以在選擇防腐材料中，石油瀝青、綠夾克以及聚乙烯膠粘帶等材料的應(yīng)用較為合適。在眾多的防腐材料中，綠夾克這一材料的防腐作用是最強(qiáng)的，而且其價(jià)格相對(duì)來說較為低廉，但因?yàn)槲覈?guó)缺乏對(duì)此材料的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，所以目前這一材料正處于實(shí)踐應(yīng)用過程中。在我國(guó)的供熱管道防腐中，石油瀝青的應(yīng)用是較為廣泛的，這一材料性能較高，但價(jià)格相對(duì)較貴，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來說，這一材料的應(yīng)用較為理想。但是，這一材料在應(yīng)用中也存在問題，瀝青在高熱度的情況下，很容易發(fā)生老化現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致管道內(nèi)部出現(xiàn)變形，在此種情況下，環(huán)氧煤瀝青則具有較強(qiáng)的耐熱性，所以在選擇防腐材料中，需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行具體分析。

2.4優(yōu)化供熱管道安裝工藝

在進(jìn)行供熱管道安裝之前，需要完成基本的材料審核工作，在這之后進(jìn)行安裝。供熱管道安裝包括上管、安裝木塊、套管、發(fā)泡定型等基本步驟，在這些步驟中，發(fā)泡定型是較為重要的環(huán)節(jié)，同時(shí)此環(huán)節(jié)的安裝技術(shù)要求也比較高。因此，在進(jìn)行此環(huán)節(jié)安裝操作中，需要先對(duì)泡沫質(zhì)量進(jìn)行檢查，對(duì)形狀不規(guī)則的地方進(jìn)行適當(dāng)?shù)匦扪a(bǔ)，以此來確保這一環(huán)節(jié)安裝的效果。另外，在進(jìn)行其它環(huán)節(jié)安裝操作過程中，還應(yīng)對(duì)安裝環(huán)境進(jìn)行清理，確保安裝環(huán)境的干凈整潔，在這之后，需要對(duì)安裝溫度進(jìn)行控制，確保防腐材料能夠與管道緊密的貼合。

總之，供熱管道由于多種原因容易產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，一旦供熱管道出現(xiàn)腐蝕，不僅會(huì)影響管道的使用壽命，同時(shí)也會(huì)影響到供熱的質(zhì)量，甚至威脅到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此供熱部門還需要能夠?qū)峁艿赖母g原因進(jìn)行分析，并采取有效的防腐措施，提升供熱管道的使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1] 潘瑞巖，陳思佳.直埋供熱管道腐蝕成因分析與防腐蝕措施[J].林業(yè)科技情報(bào)，2013，45（3）：35-38.

[2] 任峰.關(guān)于供熱管道防腐蝕技術(shù)的探索[J].全面腐蝕控制，2017，31（4）：33，59.