供熱管道的腐蝕原因與防腐措施探討

史鳳林

摘 要：在供熱管道使用的過程中，管道腐蝕可以說一個常見的問題，往往會導(dǎo)致管道泄漏，二次施工又會進一步增加成本。所以在管道前期設(shè)計和施工階段，應(yīng)該積極探討管道腐蝕的成因，并總結(jié)腐蝕類型，這樣才能有針對性地做好管道防腐蝕，提出可行的對策，經(jīng)過不完全統(tǒng)計，如果管道腐蝕問題得到了有效解決，那么管道的使用壽命就會得到保證，并確保了供熱效果。本文針對這些問題進行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：供熱管道；防腐蝕技術(shù)；應(yīng)用

其實能夠?qū)е鹿峁艿栏g問題的成因非常多，常見的有溫度要素、土壤情況的變化等等，所以在管道前期施工時，應(yīng)對管道防腐蝕的問題給予足夠的重視，例如采用防腐層等等，來讓管道腐蝕問題得到有效控制。同時積極在管道外壁使用防腐技術(shù)，也可以進一步提高管道的供熱效果。本文首先簡要介紹了管道腐蝕危害，之后總結(jié)了一些可行的對策，希望可以給相關(guān)工作的開展提供一些參考。

1 供熱管道腐蝕的危害

很多供熱管道在被腐蝕之后，內(nèi)部不斷變得更加粗糙，內(nèi)部摩擦力顯著升高，所以管道通過性就會受到影響。同時腐蝕也會導(dǎo)致一些沉淀物的產(chǎn)生，進而導(dǎo)致供熱系統(tǒng)阻塞的問題，在很多管道，如果經(jīng)過受壓作用，可能會縮減管壁的厚度，讓材料的使用年限受到影響，甚至也會直接損害管道強度，必須經(jīng)過更換和維護才能繼續(xù)使用，在嚴重時，會出現(xiàn)管道爆裂的問題，給供熱工作的開展產(chǎn)生嚴重影響。所以我們應(yīng)該對管道腐蝕問題給予足夠的重視。

2 供熱管道腐蝕原因

2.1 材料自身的問題

如果土壤本身具有一定的腐蝕性，雖然對碳鋼材料的影響作用不大，但是金屬材料會受到嚴重的影響，其中熱影響區(qū)當中的碳鋼焊縫里的腐蝕問題是最為突出的，另外材料中的夾雜物是最容易腐蝕的部位。

2.2 土壤電阻

總結(jié)起來，土壤電阻與其自身的腐蝕性成反比就土壤腐蝕性來說，其不僅僅是唯一的影響要素，宏腐蝕電池往往會在土壤腐蝕陰陽兩極距離較遠的時候才會發(fā)揮出電阻率的主導(dǎo)作用來。與其相反，如果土壤是以為腐蝕電池為主的話，土壤中的陰陽兩級距離較近，在這種情況下，電阻率并不會影響到主導(dǎo)作用。除此之外，土壤當中的水分、鹽含量和環(huán)境溫度等等都是土壤電阻的影響要素，需要具體分析。

2.3 土壤氧化

土壤氧化之后的電位還原就可以直接體現(xiàn)出土壤介質(zhì)氧化是否出現(xiàn)了還原，總結(jié)起來，如果具有較高的還原電位，土壤就會有較強的氧化性，對管道有很強的腐蝕作用，相反，如果土壤氧化性較弱，那么對管道的腐蝕作用也會相應(yīng)地減弱。另外土壤透氣性也會直接影響到土壤還原電位，如果土壤具有較好的透氣性，那么土壤內(nèi)的氧含量就會不斷提高，此時土壤的氧化性較強，如果土壤處于較低的氧化還原電位時，那么土壤當中的微生物群體也會直接對供熱管道造成較大影響。

2.4 土壤鹽分

土壤當中的鹽分也可以在很大程度上影響土壤腐蝕性。土壤當中的陰離子主要是碳酸根和硫酸根，而土壤中也存在可以作為陽離子的鈉鉀鎂鈣等元素，所以這就會直接形成鹽分。鹽分的存在會提高土壤導(dǎo)電率，這也是導(dǎo)致其腐蝕性增強的一大成因。氯離子往往可以參與到金屬陽極溶解反應(yīng)中，進而形成了更強的腐蝕力。所以在鹽場或咸水區(qū)域周邊，土壤具有較強的腐蝕性。如果土壤呈非酸性，鎂離子的存在也可以成為難容氧化物，可以直接腐蝕金屬管道。在被厭氧的硫酸還原菌影響下硫酸鹽轉(zhuǎn)化成為腐蝕性硫化物，可見硫酸鹽對金屬材料具備較大的破壞性。

2.5 水與氣的含量

土壤中水含量對鋼的腐蝕率的影響存在一個臨界最大值，當土壤的含水量低于這個最大值時，土壤的腐蝕率會隨水含量的增加而增加，但當土壤的含水量高于該最大值時，土壤的腐蝕率反而會隨含水量的增加而減低。土壤中的含氣量實際意義上指氧含量，其通過改變電化學陽極的反應(yīng)速度來間接地影響土壤的腐蝕過程，氧含量還可影響土壤中鋼的電極電位，進而影響土壤的腐蝕性。

2.6 土壤的溫度

不斷提高的土壤溫度使土壤腐蝕電化學反應(yīng)中的陰極擴散過程持續(xù)加快，從而對土壤微生物活動、水含量和電阻率等產(chǎn)生影響。分析土壤溫度對陰極過程的影響，體現(xiàn)在土壤溫度增加一定程度上加強了溶解氧的熱運動，降低了土壤溶液的粘度，增加了氧的擴散系數(shù)，加快了反應(yīng)物的傳質(zhì)過程，在溫度因素影響下腐蝕加快。同時溫度升高還使土壤溶液中氧的溶解度降低，在接近溶液沸點時降低了氧的溶解度，腐蝕速度也趨于減緩。

3 供熱管道防腐蝕措施分析

3.1 供熱管道內(nèi)腐蝕的防腐措施

改善供熱管道的內(nèi)環(huán)境、使熱水水質(zhì)達標，是管道內(nèi)壁防腐蝕的主要目標，詳細來說主要包括降低熱水中溶解氧的濃度；控制熱水的DH值在規(guī)定范圍內(nèi)；控制熱水的溫度、盡量避開腐蝕最強的溫度區(qū)域；在供熱系統(tǒng)停止運行時，應(yīng)及時清理系統(tǒng)中充滿雜質(zhì)的熱水。

3.2 供熱管道外腐蝕的防腐措施

管道的外腐蝕主要是由于管道外表面的介質(zhì)引起的腐蝕，相比內(nèi)腐蝕來說更為嚴重。預(yù)防措施只要包括以下幾種。（1）提高供熱介質(zhì)的溫度；（2）選擇導(dǎo)熱系數(shù)及吸水性達標的保溫材料；（3）管道的保護層（防腐層）須按國際選材防止環(huán)境中的水汽深入保護層，引起金屬腐蝕；（4）熱力管溝排水通暢，保持地溝的干燥，定期通風保證地溝內(nèi)的含濕量。

3.3 調(diào)整環(huán)境中循環(huán)水的pH值

供熱管道中的循環(huán)水pH值對管道腐蝕的速度有影響。pH值在10～13間時，會有一層相對完整的保護膜在供熱管道材料表面形成，減緩管道腐蝕速度。而pH值達到14時則受到鈍化狀態(tài)的影響，也會使管道表面的抑制氧腐蝕功能得到發(fā)揮。實際使用過程中樹脂軟化水蒸汽鍋爐連排水pH值在12～14，因此在采暖系統(tǒng)中打入連排水可有效促進循環(huán)水pH值升高，進而減緩供熱管道的腐蝕速度。

3.4 研發(fā)開發(fā)新材料

對雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末結(jié)構(gòu)進行不斷改進和完善是現(xiàn)階段國外在防腐層發(fā)展方面一直在做的努力，通過改性環(huán)氧保護層或液態(tài)聚氨酯在熔結(jié)環(huán)氧表面的使用避免敷設(shè)或是吊裝環(huán)節(jié)工序發(fā)生損壞，保護了管道狀態(tài)。同時，新材料的研究和開發(fā)還體現(xiàn)在液體樹脂補扣技術(shù)等方面，從我國實際發(fā)展情況來看，還需在技術(shù)創(chuàng)新方面加大研究力度，力求與國外同類技術(shù)發(fā)展水平相平衡。

4 結(jié)束語

經(jīng)過總結(jié)，我們不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在我國很多地區(qū)供熱網(wǎng)絡(luò)還仍然有待于完善，在管道的設(shè)計上，支狀網(wǎng)絡(luò)是最為常見的類型，在管道投入使用一段時間之后，就會出現(xiàn)不同程度的腐蝕問題，并且可以在很大程度上影響供熱安全性，導(dǎo)致出現(xiàn)問題。所以我們應(yīng)當從多個環(huán)節(jié)入手，例如熱源改建、熱網(wǎng)規(guī)劃和室內(nèi)施工都要采取相應(yīng)的應(yīng)對措施，這樣才能避免事故的發(fā)生、保證管道的安全運行。本文針對這些問題進行了分析，希望可以給相關(guān)工作的開展提供一些參考。

參考文獻

[1]朱宇.供熱管道的腐蝕原因與防腐措施探討分析[J].全面腐蝕控制，2016，30（6）：18-19.

[2]徐蘭天.供熱管道的腐蝕原因與防腐措施探討[J].全面腐蝕控制，2018（1）：62-63.

[3]彭述強.關(guān)于熱力管道的腐蝕、防腐及施工對策研究[J].中國化工貿(mào)易，2016，8（3）.

[4]劉明濤，小玲.長距離輸送濃硫酸管線施工及腐蝕原因的防腐措施探討[J].工業(yè)，2016（5）：00088-00088.