熱力管道的防腐與保溫研究

潘鑫蓉

(太原市熱力公司，山西 太原 030001)

1 熱力管道的保溫與防腐施工存在問題

熱力管網(wǎng)的施工設(shè)計是熱力管道施工的前提，其重視程度直接影響到供熱效果，然而，現(xiàn)場施工過程中，往往會出現(xiàn)施工技術(shù)人員由于缺乏對涉及圖紙以及施工規(guī)范的正確理解，導(dǎo)致施工結(jié)果與設(shè)計本身意圖相背離，繼而引起管道保溫防腐施工不規(guī)范，保溫效果與設(shè)計相差甚遠。

可能出現(xiàn)的問題有：1) 管道保溫施工過程中，對保溫材料的厚度掌握不勻。無論是管道上方保溫層薄，兩側(cè)厚，或者管道兩側(cè)保溫層薄，上部厚，都會導(dǎo)致薄的一邊保溫不足，熱量散失，嚴格意義而言，施工質(zhì)量如此，均為不合格；2) 管道內(nèi)部清理不完全，殘留物較多。施工完畢后，對管道中的遺留污垢清理不徹底，殘留污垢性質(zhì)不穩(wěn)定，發(fā)酵后易導(dǎo)致保溫材料腐爛，管道腐蝕，無法正常運輸熱源媒介，二次修補造成了施工資源的浪費。現(xiàn)實中，因施工技術(shù)人員培訓(xùn)學(xué)習(xí)不夠，經(jīng)驗不足導(dǎo)致的施工問題層出不窮，施工單位要從源頭嚴把質(zhì)量關(guān)，提高人員配置門檻，培訓(xùn)不合格不上崗，嚴格施工現(xiàn)場秩序，物品用完歸位，嚴禁亂堆亂放，管理人員不定時抽查施工質(zhì)量及管道內(nèi)整潔情況，如有問題，做到早發(fā)現(xiàn)、早治療。

2 防止熱力管道腐蝕的幾點方法

2.1 外加陽極保護法

利用電解池原理，將金屬活動性較強的金屬(如鋅、鋁等)與管道連接，此時，管道構(gòu)成陰極，外接金屬為陽極，通過失去陽極電離子產(chǎn)生電流以及陰極電離子得到的電流發(fā)生的氧化還原反應(yīng)來保護管道，此種方法稱為外加陽極保護法。目前，經(jīng)常采用的活潑性較強的陽極金屬材料有：鋅合金、鋁合金、鎂合金、鈦合金等。其中適用于管道接口保溫，以土壤做電解質(zhì)的材料主要有鎂、鋅合金。施工過程中，所需金屬的數(shù)量及類型主要通過被保護管道的接地電阻、陽極的輸出電流以及陽極的額定工作壽命來計算。值得注意的是，外加陽極保護法不適用于高電阻環(huán)境，其原因如下：1) 電解池產(chǎn)生的電流較小，且無法人為調(diào)控，不能監(jiān)測電流輸出變化；2) 陽極金屬需后期維護，定期更換，有一定的維修成本。較外加電流保護法，外加陽極法的優(yōu)勢在于，系統(tǒng)自身產(chǎn)生電流，不需要額外外接設(shè)備，且能保證管道電流分布均勻，材料成本利用率高，施工相對簡單，成本低廉，投產(chǎn)調(diào)試完畢，正常運行后無需維護管理，對周圍建筑，設(shè)備基本不造成干擾，此方法適用距離較短、管道口徑較小或者管道分散廣的區(qū)域。

2.2 外加電流保護法

此法對陰極外加電流，通過連接外部電源，改變周圍環(huán)境的電位，使得需要保護的設(shè)備電位持續(xù)處于低于周圍環(huán)境狀態(tài)下，構(gòu)成環(huán)境中的陰極，保證設(shè)備不會因失去電子而發(fā)生腐蝕。強制外加電流的陰極保護系統(tǒng)由整流電源、陰極地床、參比電極、連接電纜構(gòu)成，常用的強制外加電流有整流器、太陽能電池、熱電發(fā)生器以及風(fēng)力發(fā)電機等，常用的輔助陽極材料有高硅鑄鐵、石墨，磁性氧化鐵及廢鋼鐵等。強制電流法是目前長距離管道應(yīng)用較為廣泛的保護方法。

2.3 纏繞聚乙烯膠粘帶防腐層

聚乙烯膠粘帶構(gòu)建的防腐層是一種不需加熱施工的防腐層，主要應(yīng)用于埋地鋼制管道的外表面防腐，具有施工方便、無污染、防腐層致密、吸水性小、耐腐蝕等特點，使得它在管道防腐材料體系中占有一定地位。但是其土壤應(yīng)力差，因此，剝離強度是聚乙烯膠粘帶最值得關(guān)注的指標，管道施工過程中，施工單位應(yīng)采購選用的膠粘帶剝離強度達到40 N/cm以上，選擇膠粘帶對背材的剝離強度達到20 N/cm以上，方可施工。施工過程對環(huán)境溫度要求也較為嚴苛，膠帶解卷時的溫度必須在5 ℃以上，當環(huán)境溫度低于10 ℃時，為了保證膠帶即時具有良好的黏結(jié)強度，宜采用噴燈加熱鋼管和烘烤膠帶膠層面。此法較前兩種造價較高。

3 熱力管道的保溫

3.1 選用合理的保溫材料

選擇保溫材料時，首先要充分了解施工要求，正確選擇施工工藝，再依據(jù)施工工藝選擇適用材料，為使熱力管道具有良好的傳熱性，不易腐蝕，經(jīng)久耐用，盡量選用具有下述特點的保溫材料：1) 物質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、干燥，具有良好的憎水性能；2) 非環(huán)狀結(jié)構(gòu)，無縫隙，不易造成腐蝕性物質(zhì)滯留；3) 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與物質(zhì)很難發(fā)生反應(yīng)。

3.2 保溫施工準備

在對管道保溫施工的開工前期，施工方相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)對設(shè)計圖紙全面商榷領(lǐng)會，通過實地勘探，根據(jù)現(xiàn)場情況制定施工方案，按照甲方文件中施工規(guī)范、質(zhì)量評定標準、驗收標準、施工組織設(shè)計圖等要求，嚴格保溫施工的技術(shù)交底工作。制定安全應(yīng)急方案，配備安全設(shè)備，包括保險拴、安全繩、安全帽、醫(yī)療急救物品等，指定安全專職人員，責(zé)任到人。施工期間最大限度地不影響周邊管道，對非施工地面、未使用材料、其余管道等用彩條布或塑料薄膜覆蓋。

3.3 保溫施工部分

熱力管道的保溫施工處理，不僅是加強管道本身的耐熱性，且可提高熱能的利用率，減少能量散發(fā)。目前使用較多的保溫管道壁材質(zhì)包括聚氨酯材料、硅酸鋁纖維等。在現(xiàn)場管道安裝施工過程中，嚴格規(guī)范細節(jié)部位的噴涂處理，也是加強管道保溫性能的重要措施。

4 結(jié)語

熱力管道是輸送熱源的重要環(huán)節(jié)，其防腐保溫技術(shù)不僅關(guān)系到熱力系統(tǒng)的安全可靠運行，更是保障了熱能的使用效率。由于熱力管道防腐保溫工程涉及的影響因素較多，需要通過對新技術(shù)以及新材料的學(xué)習(xí)并總結(jié)經(jīng)驗，不斷提高熱力管道防腐保溫的施工質(zhì)量。