電廠供熱管網的金屬腐蝕與防護措施

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  • 更新時間2018-06-28
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  摘要:當前,隨著人民物質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,由于管道外部環境和內部水循環的原因,其供熱管網系統出現了較為嚴重的腐蝕情況,影響了供熱企業的經濟效益和供熱的安全性,本文結合電廠供熱管網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。


  關鍵詞:電廠供熱管網金屬腐蝕防護措施


  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,電廠的供熱管網中也隨之暴露出一些問題,由于其直接關系到供熱企業的安全生產和經濟效益以及人身安全而備受關注。由此,對于電廠供熱管網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由于外界環境因素和人為因素,形成了不同程度的腐蝕,相關工作人員需要對供熱管網發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出現腐蝕的情況。


  一、電廠供熱管網發生腐蝕的原因和部位


  只有對管網進行優化和合理的設計,才能保證供熱工作的有序運行。目前大部分地區的供熱企業在對管網進行設計的過程中都多少會忽略金屬腐蝕對供熱工作產生的巨大影響。


  1.一般情況下,導致供熱管網發生腐蝕的主要因素為人為因素和環境因素,也可以分為外部腐蝕和內部腐蝕,其具體的原因體現在這樣幾個方面:


  1.1外部腐蝕。供熱管網的外部腐蝕主要指的是供熱管道受到外部介質的影響,從而發生腐蝕的情況,一般情況下,這種外部介質主要包括氧氣和水,氧氣在一定的條件下會與金屬供熱管道發生化學反應,使供熱管道出現不同的腐蝕情況,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內部腐蝕。在供熱管道運行工作的過程中,其管道的內部一般是以水來作為供熱介質,在這樣的情況下,不同的水質會導致供熱管道的內部出現金屬腐蝕,一般情況下可以分為這樣兩種類型:首先是溶解氧腐蝕,出現這種腐蝕類型的主要原因是在供熱管網當中采用了未經除氧的水,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,就會造成管網內部出現金屬腐蝕;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水中,導致循環水的PH值降低,這樣就會出現二氧化碳腐蝕的情況發生。


  另外是電廠供熱管網停用期間的金屬腐蝕。在管網停用的期間,會發生更為嚴重的金屬腐蝕現象,其主要原因包括這樣兩個部分:首先是隨著管道內水溫的逐漸降低,由于水的熱脹冷縮,會使整個系統的上部出現相應的真空,導致空氣的滲入,就算在管網停用期間把管道內的水進行排放,但是在管道內仍舊會存在著一些水分,這些水會在管道內部表面形成水膜,滲入系統內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腐蝕的情況;另外,在供熱管網停用期間,整個系統當中會存在一定的沉積物,這些沉積物也會使供熱管網發生一定的金屬腐蝕現象,同時在管網停用期間,氧氣會擴散到更多的地方,氧氣和管道能夠產生一定的化學反應,形成三氧化二鐵,這些腐蝕產物會沉積在系統底部,與供熱管道重新開始反應,再次擴大金屬腐蝕的面積,在供熱系統開始運行的時候,管道內的供水量會急劇增多,這些腐蝕產物會隨著系統中的循環水流到加熱器當中,在這樣的情況下,連接加熱器的金屬管道都會發生一定程度金屬腐蝕。


  二、電廠供熱管網金屬腐蝕的防護措施


  針對供熱管網出現金屬腐蝕的主要原因和部位,可以發現在一般情況下,電廠供熱管網中出現金屬腐蝕的主要原因是由于外部原因和內部原因,而內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,采取相關的措施來防止電廠供熱管網出現金屬腐蝕,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


  在供熱管網的設計階段,在地下埋設的供熱管網,需要采用防腐耐磨且熱膨脹系數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水的溫度變化,使管道發生熱脹冷縮現象,從而使管道發生泄漏,從而導致氧氣進入供熱管道中,造成供熱管道出現腐蝕的現象;另外,在對整個供熱系統進行設計的過程中,需要采用閉環供熱系統,這樣能夠減少循環水中氧氣和二氧化碳的含量,防止供熱管道出現腐蝕的現象。


  2.對供熱管道中的水質進行處理


  供熱管道出現內部腐蝕的主要原因就是其中循環水的水質,在這樣的情況下,需要對其進行相關的處理,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水中加入相應的水處理劑,以此來減低循環水中的含氧量,提高水的PH值,通過這樣的方法,可以使供熱管道內部的金屬處于鈍化區,以此來有效的防止供熱管道出現金屬腐蝕的情況,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中出現由于二氧化碳而發生腐蝕的現象,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生相應的腐蝕現象,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的外部金屬管與外部介質進行隔絕,從而防止供熱管道的外部出現金屬腐蝕。目前,我們多用聚氨酯直埋保溫管來作為地下供熱管網的材料,這要求我們盡量選用大廠家生產的以確保生產質量。


  4.做好相關的檢漏工作


  一般情況下,在供熱管網的運行過程中,發生腐蝕的最主要原因是由于溶解氧,為了減少管道中循環水的含氧量,除了向循環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來減少管道中循環水的含氧量,在供熱管道發生漏水現象的時候,管道中循環水的水量將會減少,為了保證電廠供熱管網的供熱效果,需要在整個系統中不斷進行補水,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,在電廠供熱管網的日常運行過程中,需要工作人員定期對供熱管網進行相關的檢漏,在發現供熱管道出現泄漏的情況下,要迅速查找其中的泄漏點,及時采取相關的補漏措施,在這樣的情況下,就可以減少供熱管道中的補水次數和補水量,減少供熱管網中氣體的進入量;另外,需要定期供熱機組進行排污,加強對水處理的監督。


  5.對于長期停用管網的防腐蝕措施


  在停止供熱期間,供熱管道的內壁會生成大量的氧化鐵,在供熱系統重新啟動的時候,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的循環水,重新對其進行補水,需要注意的是,這些水需要是經過處理的軟化水,并且需要對循環水藥劑的含量進行長期監督。


  三、結束語


  在電廠供熱管網的運行過程中,由于外界介質和管道中循環水的影響,會使供熱管道發生金屬腐蝕,在這樣的情況下,則需要對其中的循環水進行相關的處理,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金屬腐蝕的情況。


  作者:王勇


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