供熱管網(wǎng)腐蝕原因分析

段軍

摘要：隨著城市化進(jìn)程的加快，城市供熱問題日益受到關(guān)注，要想更好地保證供熱的質(zhì)量，就必須要掌握好供熱的各個(gè)環(huán)節(jié)，而供熱管道作為核心環(huán)節(jié)，其同樣也直接關(guān)系到供熱效果，在過去的幾年里，供熱管道經(jīng)常發(fā)生腐蝕泄漏，因?yàn)楣艿赖母g會(huì)導(dǎo)致很大的損失，所以在供熱管道的安裝中，必須要注意防腐。因此，對(duì)供熱管道的腐蝕成因和采取相應(yīng)的保護(hù)措施是非常有必要的。

關(guān)鍵詞：供熱管道;腐蝕原因;防腐措施

前言：供熱在我國(guó)的北方有著舉足輕重的地位，但因?yàn)樘鞖獾年P(guān)系，供熱系統(tǒng)并不是一整年都在運(yùn)轉(zhuǎn)，非采暖季的時(shí)候，會(huì)有一段時(shí)間的停運(yùn)，而這段時(shí)間，也是管道最容易被腐蝕的時(shí)候。供熱管道的腐蝕會(huì)對(duì)供熱效果產(chǎn)生一定的影響，嚴(yán)重的腐蝕會(huì)導(dǎo)致泄漏，導(dǎo)致供熱系統(tǒng)失效，影響冬季供熱，危及人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。供熱企業(yè)應(yīng)重視供熱管道的腐蝕問題，全面、系統(tǒng)地分析其腐蝕的成因，采取適當(dāng)?shù)姆栏g措施，以提高其使用壽命，確保供熱系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.供熱管道的腐蝕原因分析

1.1 內(nèi)腐蝕

1.1.1溶解氧濃度對(duì)管道腐蝕的影響

供熱管道的內(nèi)部腐蝕主要是由于加熱介質(zhì)與管道的直接接觸所引起的電化學(xué)腐蝕。由于供熱管道中溶解氧濃度的改變，導(dǎo)致了電化學(xué)腐蝕的產(chǎn)生，而溶解氧參與了陰極反應(yīng)的改變。隨著溶氧量的增加，供熱管道的腐蝕現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重，通常在6～9之間。在此條件下，加熱管道中的氧氣就會(huì)變成一種除極劑，通過對(duì)管道的腐蝕分析，我們發(fā)現(xiàn)，在相同的腐蝕速率下，管道中的氧氣含量會(huì)越來越高，從而導(dǎo)致管道的腐蝕速率加快，從而對(duì)管道的壽命產(chǎn)生不利的影響。

1.1.2熱水對(duì)管道腐蝕的影響

在普通的供熱管網(wǎng)中，熱水是主要的供熱介質(zhì)，隨著熱水的溫度越來越高，相應(yīng)的激活能量也會(huì)相應(yīng)地增加，從而導(dǎo)致管道內(nèi)的氧氣濃度不斷地增加，進(jìn)而導(dǎo)致管道內(nèi)的氧氣濃度不斷地增加，降低了電解質(zhì)的電阻，從而增加供熱系統(tǒng)的腐蝕概率。通過對(duì)供熱管道的調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)管道中的氧氣含量不變的時(shí)候，當(dāng)管道的溫度上升到30℃時(shí)，管道的腐蝕就會(huì)加快一倍，當(dāng)熱水沸騰的時(shí)候，會(huì)對(duì)管道造成最大的腐蝕。此外，管道中的介質(zhì)流速也會(huì)對(duì)管道的腐蝕造成影響，管道中的介質(zhì)流速比介質(zhì)中的氧氣更易于擴(kuò)散，使供熱管道上的氧離子與金屬表面的接觸速度更快，腐蝕的速度也會(huì)更快，加熱管道中的介質(zhì)流速也會(huì)加快，腐蝕的速度也會(huì)加快，導(dǎo)致管道的腐蝕變得更快。

1.2外腐蝕

1.2.1土壤溫度對(duì)管道腐蝕的影響

根據(jù)我們的研究，土壤的溫度越高，土壤的電阻率就越高，這是由于土壤溫度的上升，導(dǎo)致管道表面的腐蝕加速，從而加速了管道內(nèi)的微生物的活性，同時(shí)也加速了管道內(nèi)的微生物的活性，從而加速了管道的腐蝕。

1.2.2雜散電流對(duì)管道腐蝕的影響

土壤中含有大量的雜散電流，這些雜亂的電流是由電氣化車輛、建筑地面的電纜接地引起的，這些雜亂的電流會(huì)在土壤中侵蝕管道的外層，甚至?xí)?dǎo)致腐蝕率比較高。

2.供熱管道防腐蝕措施

2.1管道內(nèi)壁腐蝕措施

2.1.1合理選擇供熱管道材質(zhì)

供熱管道的材質(zhì)選擇對(duì)預(yù)防其腐蝕起著至關(guān)重要的作用。根據(jù)我們常用的管材，土壤侵蝕對(duì)碳鋼的影響并不大，其中最突出的是金屬材質(zhì)的供熱管道，所以在鋪設(shè)供熱管道前，應(yīng)充分調(diào)查當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件、氣候條件和水質(zhì)情況，在此基礎(chǔ)上選擇適合該地區(qū)的耐腐蝕供熱管道材料。

2.1.2調(diào)整循環(huán)水的pH值

供熱管道中的循環(huán)水 pH值對(duì)管道的腐蝕狀況有較大的影響，通過研究，在 pH值為10～13的范圍內(nèi)，可以在加熱管道上形成一道保護(hù)膜，從而有效地減緩管道的腐蝕，當(dāng)循環(huán)水中 pH值為14時(shí)，管道表面會(huì)發(fā)生鈍化，從而起到很好的抑制作用。因此，我們通常會(huì)把管道中的循環(huán)水的 pH值調(diào)節(jié)為12～14，這樣可以有效地減少管道的腐蝕速度。

2.2管道外壁防腐措施

2.2.1推廣陰極保護(hù)技術(shù)

目前我國(guó)普遍采用三層 PE防腐技術(shù)，但其缺點(diǎn)是需要采用焊接工藝，而且焊縫易腐蝕，對(duì)管道的壽命造成一定的影響，因此，采用陰極保護(hù)技術(shù)可以有效地解決上述問題。利用這種方法，其主要工作原理是在被保護(hù)的金屬表面上形成大量的陰極電流，使金屬的電勢(shì)發(fā)生負(fù)向位移，從而大大減緩了腐蝕陽極的溶解，從而達(dá)到良好的防腐效果。由于適應(yīng)性差，吸水率高，耐溫性差，工藝污染，對(duì)植物根的耐蝕能力差，在國(guó)外已逐步被淘汰。煤焦油涂料廣泛用于機(jī)械強(qiáng)度低、溫度適宜、腐蝕程度較高的地區(qū)，尤其是植物茂盛、地下水位高、灌木叢生、生物眾多的地區(qū)。因?yàn)樗痪哂协h(huán)保性能，所以不建議在住宅區(qū)內(nèi)推廣。

2.2.2陰極保護(hù)

不管采用什么涂層技術(shù)，在涂層加工、運(yùn)輸和使用過程中，都會(huì)因金屬管材本身的損傷而產(chǎn)生針孔或表面缺陷，從而影響管道的防腐性能。所以，必須為外部涂層提供一種附加的保護(hù)措施，也就是陰極保護(hù)。當(dāng)外部涂層被損壞時(shí)，陰極保護(hù)能夠?yàn)榻饘俟艿捞峁╊~外的電流，從而減少金屬管的腐蝕損壞。目前，最常見的保護(hù)手段有以下兩種：犧牲陽極法。一種是將一根電勢(shì)較大的金屬或合金與埋入地下的金屬管相連，這樣金屬管就會(huì)成為陰極，這樣就能起到保護(hù)作用;第二種是使用電流陰極法。該方法是在一根金屬管子上加上一根直流電源，由一根副陽極將一股恒定的電流注入到被保護(hù)的金屬銅上，再將電源的正電極與副電極相連，從而達(dá)到降低和防止腐蝕的目的。

2.3內(nèi)腐蝕防護(hù)方法

在管內(nèi)發(fā)生腐蝕穿孔時(shí)，可采用內(nèi)層或內(nèi)襯防護(hù)和注入緩蝕劑等措施加以防止。采用緩蝕劑是一種經(jīng)濟(jì)而高效的方法。實(shí)驗(yàn)表明，添加緩蝕劑后，殺菌效果在95%以上。在緩蝕率超過75%的情況下，它的保護(hù)作用是顯著的。采用內(nèi)層或內(nèi)襯，將電解液與金屬隔開，可有效地降低管道內(nèi)壁的腐蝕。內(nèi)涂膜具有多種類型，涂刷工藝簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，表面粗糙度低，不易結(jié)垢，性價(jià)比高。

結(jié)束語

總之，就目前國(guó)內(nèi)的供熱系統(tǒng)來說，要想提高供熱管道的耐蝕性，還必須進(jìn)行大量的工作，包括管道的鋪設(shè)設(shè)計(jì)、管材的使用、對(duì)外界環(huán)境的處理等，必須對(duì)造成這種情況的原因進(jìn)行深入地分析，并采取相應(yīng)的對(duì)策，從而提高整個(gè)供熱管道的安全性和可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]王巍.供熱管道腐蝕原因與防護(hù)措施[J].全面腐蝕控制，2019，33（09）：86-87.