王勇
摘 要: 當前,隨著人民物質(zhì)生活水平的不斷提升,人們對于供熱設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)了較為嚴重的腐蝕情況,影響了供熱企業(yè)的經(jīng)濟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,對其防護措施進行了深入的探討。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 防護措施
中圖分類號:TG172 文獻標識碼: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大當中,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)的金屬腐蝕性進行研究和分析十分必要。目前這些問題中最為嚴重的為供熱管網(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行分析,并采取相應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)進行優(yōu)化和合理的設計,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)進行設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)生化學反應,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行鋪設的,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行刷漆,對水和氧氣進行隔離,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,在對供熱管道進行補水的過程當中,大氣中的二氧化碳在進行循環(huán)水中,導致循環(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)相應的真空,導致空氣的滲入,就算在管網(wǎng)停用期間把管道內(nèi)的水進行排放,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中,在這樣的情況下,也會導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,氧氣會擴散到更多的地方,氧氣和管道能夠產(chǎn)生一定的化學反應,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,再次擴大金屬腐蝕的面積,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行腐蝕防護
在供熱管網(wǎng)的設計階段,在地下埋設的供熱管網(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,從而導致氧氣進入供熱管道中,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)進行設計的過程中,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,生成相應的碳酸,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的減少,發(fā)生金屬腐蝕的概率就會相應減少;最后,在對供熱管道進行補水之前,可以將這些水進行加熱處理,需要注意的是,在對水進行加熱的過程中,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)生相應的腐蝕現(xiàn)象,可以對供熱管道的外部進行刷漆處理,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)水中加入相應的水處理劑之外,還可以通過減少補水的次數(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)中不斷進行補水,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)的補漏措施,在這樣的情況下,就可以減少供熱管道中的補水次數(shù)和補水量,減少供熱管網(wǎng)中氣體的進入量;另外,需要定期供熱機組進行排污,加強對水處理的監(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致氧化反應的加快,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,重新對其進行補水,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
[1]宋開鈞.電廠供熱管網(wǎng)的金屬腐蝕與防護措施[J].水利電力機械,2005,27(4):56-57.
[2]毋小偉.天津市東北郊熱電廠供熱管網(wǎng)工程招投標問題分析與對策研究[D].天津大學,2014.