电厂供热管网的金属腐蚀与防护措施

电厂供热管网的金属腐蚀与防护措施

李志东

华能大庆热电有限公司 黑龙江 大庆 163159

摘要：近几年，随着北方城市供热面积的扩大，很多问题也随之暴露出来，如利用电厂进行供热的管网系统的腐蚀比较严重，已经引起了人们的关注和重视，因为它直接关系到供热企业的安全生产、经济效益以及人身安全。

关键词：电厂供热管网；金属腐蚀；防护措施；

前言：目前，随着经济水平的提高和城市化建设的进程加快，城市供热面积不断的扩大，城市供热普及率不断提高。于此同时，作为热源的热力发电厂也暴露出一些问题，其中供热管网的金属腐蚀尤为突出。金属腐蚀是指金属材料与周围的介质发生了反应而遭到破坏的现象。破坏的结果不但损坏了其固有的外观形态，而且也破坏了金属的物理和化学性能。通常情况下，导致供热管网发生金属腐蚀的主要因素分为环境因素和人为因素。根据其在供热管道发生的位置又可以分为外部腐蚀和内部腐蚀。

一、电厂供热管网发生腐蚀的原因和部位

只有对管网进行优化和合理的设计，才能保证供热工作的有序运行。目前大部分地区的供热企业在对管网进行设计的过程中都多少会忽略金属腐蚀对供热工作产生的巨大影响。一般情况下，导致供热管网发生腐蚀的主要因素为人为因素和环境因素，也可以分为外部腐蚀和内部腐蚀，其具体的原因体现在这样几个方面：

1. 1. 外部腐蚀。供热管网的外部腐蚀主要指的是供热管道受到外部介质的影响，从而发生腐蚀的情况，一般情况下，这种外部介质主要包括氧气和水，氧气在一定的条件下会与金属供热管道发生化学反应，使供热管道出现不同的腐蚀情况，有些供热管道是在地下进行铺设的，在这样的情况下，地下水也会造成供热管道的腐蚀。目前大部分城市的供热企业在敷设供热管网时采用地下直埋的方式。由于供热管道周围土壤中空气、 水分和具有导电离子盐类的存在， 使土壤成为了供热管道发生电化学腐蚀重要因素。

   2. 内部腐蚀。在供热管道运行工作的过程中，其管道的内部一般是以水来作为供热介质，在这样的情况下，不同的水质会导致供热管道的内部出现金属腐蚀，一般情况下可以分为这样两种类型：首先是溶解氧腐蚀，出现这种腐蚀类型的主要原因是在供热管网当中采用了未经除氧的水，在这样的情况下，水中的氧含量增多，在供热管道长期的使用过程中，就会造成管网内部出现金属腐蚀；另外是游离的二氧化碳腐蚀，在对供热管道进行补水的过程当中，大气中的二氧化碳在进行循环水中，导致循环水的PH值降低，这样就会出现二氧化碳腐蚀的情况发生。另外是电厂供热管网停用期间的金属腐蚀。在管网停用的期间，会发生更为严重的金属腐蚀现象，其主要原因包括这样两个部分：首先是随着管道内水温的逐渐降低，由于水的热胀冷缩，会使整个系统的上部出现相应的真空，导致空气的渗入，就算在管网停用期间把管道内的水进行排放，但是在管道内仍旧会存在着一些水分，这些水会在管道内部表面形成水膜，渗入系统内的氧气能够融入到这层水膜当中，在这样的情况下，也会导致金属管道由于溶解氧而出现腐蚀的情况；另外，在供热管网停用期间，整个系统当中会存在一定的沉积物，这些沉积物也会使供热管网发生一定的金属腐蚀现象，管道内的供水量会急剧增多，这些腐蚀产物会随着系统中的循环水流到加热器当中，在这样的情况下，连接加热器的金属管道都会发生一定程度金属腐蚀。

二、电厂供热管网金属腐蚀的防护措施

针对供热管网出现金属腐蚀的主要原因和部位，可以发现在一般情况下，电厂供热管网中出现金属腐蚀的主要原因是由于外部原因和内部原因，而内部原因又主要包括溶解氧腐蚀和二氧化碳腐蚀，在这样的情况下，工作人员可以针对这些原因，采取相关的措施来防止电厂供热管网出现金属腐蚀，具体的防护措施包括这样几个方面：

1.首先需要在供热管道的安装方式上对其进行腐蚀防护。在供热管网的设计阶段，在地下埋设的供热管网，需要采用防腐耐磨且热膨胀系数较高的材料进行安全，在安装的时候，尽量减少管道中间的承插式连接，防止由于管道中循环水的温度变化，使管道发生热胀冷缩现象，从而使管道发生泄漏，从而导致氧气进入供热管道中，造成供热管道出现腐蚀的现象；另外，在对整个供热系统进行设计的过程中，需要采用闭环供热系统，这样能够减少循环水中氧气和二氧化碳的含量，防止供热管道出现腐蚀的现象。

2.对供热管道中的水质进行处理。供热管道出现内部腐蚀的主要原因就是其中循环水的水质，在这样的情况下，需要对其进行相关的处理，具体的方法包括这样几个方面：首先可以向供热管道的循环水中加入相应的水处理剂，以此来减低循环水中的含氧量，提高水的PH 值，通过这样的方法，可以使供热管道内部的金属处于钝化区，以此来有效的防止供热管道出现金属腐蚀的情况，一般情况下，所加入的水处理剂包括亚硫酸钠；为了防止在供热管网中出现由于二氧化碳而发生腐蚀的现象，可以在水中加入一定量的氨水，氨水可以与水中的二氧化碳发生反应，生成相应的碳酸，以此使水中的PH值增加，在这样的情况下，水中二氧化碳的含量就会相应的减少，发生金属腐蚀的概率就会相应减少；最后，在对供热管道进行补水之前，可以将这些水进行加热处理，需要注意的是，在对水进行加热的过程中，需要将这些水加热至沸腾，在这样的情况下，水中的氧气就会由于氧在水中溶解度的降低而溢出，从而降低循环水的含氧量。

3.对供热管道进行刷漆处理。对于深埋于地下的供热管道来说，为了防止供热管道的外部受到地下水或者氧气的影响而发生相应的腐蚀现象，可以对供热管道的外部进行刷漆处理，在这样的情况下，可以有效使供热管网的外部金属管与外部介质进行隔绝，从而防止供热管道的外部出现金属腐蚀。目前,我们多用聚氨酯直埋保温管来作为地下供热管网的材料,这要求我们尽量选用大厂家生产的以确保生产质量。

4.做好相关的检漏工作。一般情况下，在供热管网的运行过程中，发生腐蚀的最主要原因是由于溶解氧，为了减少管道中循环水的含氧量，除了向循环水中加入相应的水处理剂之外，还可以通过减少补水的次数来减少管道中循环水的含氧量，在供热管道发生漏水现象的时候，管道中循环水的水量将会减少，为了保证电厂供热管网的供热效果，需要在整个系统中不断进行补水，在这样的情况下，就加快了由于溶解氧而造成的供热管道腐蚀的想象，所以说，在电厂供热管网的日常运行过程中，需要工作人员定期对供热管网进行相关的检漏，在发现供热管道出现泄漏的情况下，要迅速查找其中的泄漏点，及时采取相关的补漏措施，在这样的情况下，就可以减少供热管道中的补水次数和补水量，减少供热管网中气体的进入量；另外，需要定期供热机组进行排污，加强对水处理的监督。

5.对于长期停用管网的防腐蚀措施。在停止供热期间，供热管道的内壁会生成大量的氧化铁，在供热系统重新启动的时候，会因为温度的上升导致氧化反应的加快，对供热管道产生较大的影响，在这样的情况下，需要放掉供热管道中含有大量杂质的循环水，重新对其进行补水，需要注意的是，这些水需要是经过处理的软化水，并且需要对循环水药剂的含量进行长期监督。

在电厂供热管网的运行过程中，由于外界介质和管道中循环水的影响，会使供热管道发生金属腐蚀，在这样的情况下，则需要对其中的循环水进行相关的处理，减少其中氧气和二氧化碳的含量，同时对供热管道外部进行刷漆处理，以此来防止供热管道出现金属腐蚀的情况。

参考文献：

[1] 宋开钧. 电厂供热管网的金属腐蚀与防护措施[J]. 水利电力机械，2019，27（4）：56-57.