熱網(wǎng)加熱器不銹鋼管泄漏原因分析與防護

曹彥紅

摘要：一些熱網(wǎng)加熱器不銹鋼管在實際使用期限尚未達到一年時，即已經(jīng)出現(xiàn)了大面積的泄漏問題，工作人員需要通過宏觀檢查、分析管道化學成分，研究加熱器不銹鋼管道出現(xiàn)泄漏問題的主要原因，有針對性的制定一些防護措施，有助于提升加熱器不銹鋼管的使用時間。本文首先研究不銹鋼管泄漏問題的實驗分析，其次探討防護建議，以期對相關(guān)研究具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：熱網(wǎng)加熱器;不銹鋼管泄漏;原因分析;防護

引言

火電廠使用的熱網(wǎng)加熱器一般是不銹鋼管，可以應用在用戶供暖中，但是在熱網(wǎng)加熱器使用過程中熱網(wǎng)內(nèi)部水質(zhì)若是出現(xiàn)未達標的問題，容易發(fā)生腐蝕問題和結(jié)垢問題，甚至會影響到供暖換熱的工作效率，如果情況嚴重，甚至可能會造成不銹鋼管出現(xiàn)穿孔問題，將會導致供熱出現(xiàn)中斷問題，會造成比較嚴重的經(jīng)濟損失，因此相關(guān)工作人員需要結(jié)合故障問題檢查造成泄漏問題的原因，制定一些防護措施，降低后續(xù)不銹鋼管出現(xiàn)泄漏問題的可能性。

1實驗環(huán)節(jié)

1.1實驗分析

1.1.1割管宏觀檢查

如果熱網(wǎng)加熱器樣管是冷拔無縫隙的不銹鋼管，工作人員在進行宏觀檢查時，需要檢查不銹鋼管的外觀、規(guī)格，檢查不銹鋼管表面是否出現(xiàn)肉眼可見的裂紋、不銹鋼管壁是否出現(xiàn)顯著的變薄問題、不銹鋼管面是否具有大小不均勻、呈現(xiàn)線型分布的孔洞。在進行割管檢查時，工作人員將管段進行縱向刨開，檢查不銹鋼管內(nèi)壁位置是否已經(jīng)呈現(xiàn)出棕紅色的狀態(tài)、是否具有沉積物、是否出現(xiàn)深淺不一致的腐蝕坑位以及腐蝕穿孔現(xiàn)象，和不銹鋼管外部宏觀檢查的數(shù)據(jù)結(jié)果進行對比，查看結(jié)果是否保持一致。

對不銹鋼內(nèi)壁位置進行清洗，檢查內(nèi)壁位置是否出現(xiàn)均勻的腐蝕問題，是否具有點狀腐蝕坑位以及腐蝕孔位。對比清洗前后的檢查數(shù)據(jù)，可以判斷熱網(wǎng)加熱器的不銹鋼管道是否是由于腐蝕問題導致泄漏現(xiàn)象。工作人員可以使用定量光譜儀對熱網(wǎng)加熱器不銹鋼管的腐蝕位置以及未腐蝕位置開展化學成分分析，研究不銹鋼管的化學成分是否符合相關(guān)標準要求。

1.1.2電鏡、能譜試驗分析

工作人員在使用掃描電鏡對不銹鋼管的腐蝕位置展開形貌分析和能譜分析時，可以發(fā)現(xiàn)一些管道出現(xiàn)的腐蝕坑位是圓形，一些腐蝕坑位已經(jīng)出現(xiàn)穿透問題發(fā)生泄漏現(xiàn)象。經(jīng)過能譜分析可以發(fā)現(xiàn)，不銹鋼管道內(nèi)壁位置存在腐蝕元素硫，在硫元素含量不斷增多的情況下，鐵元素的含量將會逐漸降低，表明硫元素對于鐵元素具有一定的腐蝕作用，在管道基體位置的鐵已經(jīng)發(fā)生腐蝕問題時，鐵將會從管壁位置不斷出現(xiàn)剝落問題，不銹鋼管表面會產(chǎn)生很多腐蝕坑，使得不銹鋼管的點蝕位置出現(xiàn)穿孔問題，此時管道基體位置殘存的物質(zhì)是鎳碳合金[1]。在對不銹鋼管內(nèi)壁位置展開電能分析以及能譜分析時，腐蝕坑位上的硫元素比較高，和管道受到SRB影響出現(xiàn)的微生物腐蝕問題有關(guān)聯(lián)，在不銹鋼管處于厭氧條件時，SRB是造成腐蝕問題的主要菌種。

1.2 誘發(fā)不銹鋼管出現(xiàn)點蝕問題的機理

1.2.1自催化理論

在熱網(wǎng)加熱器不銹鋼管表面位置發(fā)生自催化問題時，會出現(xiàn) +2H20=Fe（OH）2+ 的化學反應，此時會產(chǎn)生酸性陰離子 ，將會加速不銹鋼管表面活性位置的腐蝕速度，而Fe+ +H2反應造成的凹坑能夠抑制氫離子的擴散，可以在不銹鋼管表面保持酸性環(huán)境，而 的出現(xiàn)又會加快水解。

1.2.2競爭吸附理論

熱網(wǎng)加熱器不銹鋼管中的競爭吸附理論，主要是形容氯離子對于氧氣的吸附替代能力導致不銹鋼材料表面位置出現(xiàn)局部缺氧問題，在一定程度上可以避免不銹鋼表面位置出現(xiàn)鉻氧化現(xiàn)象，容易造成不銹鋼鈍化膜的動態(tài)平衡遭到破壞。與此同時，氯離子的擴散會占據(jù)鈍化膜內(nèi)部氧氣，將會弱化處理不銹鋼材料的鈍化膜。總而言之，氯離子的出現(xiàn)會減弱不銹鋼膜具有的保護效果，在溫度不斷上升的過程中，熱網(wǎng)加熱器不銹鋼管的自催化反應速度加快，氯離子的吸附破壞能力逐漸提高，在溫度出現(xiàn)大幅度上升時，不銹鋼管的自催化作用與氯離子的競爭吸附能力處于互相促進的作用，將會提升不銹鋼管出現(xiàn)穿孔問題的概率[2]。

1.3垢樣分析

工作人員依照《火力發(fā)電廠垢和腐蝕產(chǎn)物分析方法》以及《火力發(fā)電廠水汽試驗方法》對送樣不銹鋼管內(nèi)壁位置的垢樣展開成分分析，稱重取樣0.1克的垢樣進行檢測，發(fā)現(xiàn)垢樣中含有40%的三氧化二鐵和0.95%的氯離子，不銹鋼管內(nèi)壁位置具有深淺不一致的凹坑問題及穿孔問題，充分表明加熱管內(nèi)壁表面位置已經(jīng)出現(xiàn)自催化的腐蝕反應。通過檢測不銹鋼管段內(nèi)壁位置，可以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部上已經(jīng)出現(xiàn)了裂紋問題，與氯離子競爭吸附理論相符，熱網(wǎng)加熱管不銹鋼管內(nèi)壁位置的不銹鋼保護膜已經(jīng)被破壞。

由于點蝕溫度往往會在氯離子濃度不斷增加的情況下出現(xiàn)降低問題，不管是根據(jù)自催化理論進行分析，還是運用競爭吸附理論進行分析，環(huán)境溫度的上升和氯離子濃度的升高，均會加劇不銹鋼的點蝕問題。

由于熱網(wǎng)加熱器管內(nèi)部的循環(huán)水中含有很多氯離子，在室內(nèi)溫度并未出現(xiàn)突發(fā)性變動情況時，管壁腐蝕問題通過會依照常規(guī)腐蝕規(guī)律出現(xiàn)。若是值班人員出現(xiàn)操作失誤，也會為氯離子腐蝕提供機會，管束位置的內(nèi)部循環(huán)水量會出現(xiàn)明顯降低現(xiàn)象，將會導致管壁內(nèi)表面位置出現(xiàn)氯離子濃度不斷增加的問題，在不銹鋼管道外壁位置的加熱蒸汽在流量上未出現(xiàn)明顯變化時，不銹鋼管的管壁位置將會出現(xiàn)溫度升高問題，氯離子的點蝕速率將會迅速擴大，甚至會出現(xiàn)管道穿孔問題[3]。

2實驗結(jié)論

由于熱網(wǎng)加熱管出現(xiàn)泄漏問題的管段，在宏觀檢查上會出現(xiàn)大小不一致、深淺不一致的腐蝕坑位以及穿孔，且腐蝕點位的內(nèi)部直徑通常會高于外部直徑，一般是從內(nèi)部向外部進行腐蝕擴展的，而不銹鋼管的耐氯離子能力通常和溫度以及氯離子濃度具有直接關(guān)系。

3防護建議

工作人員需要在化驗室內(nèi)定期監(jiān)測管理熱網(wǎng)循環(huán)水和補給水的水質(zhì)情況，確保管內(nèi)流通水質(zhì)滿足熱網(wǎng)循環(huán)水的應用要求，確保換熱管內(nèi)部比較干凈、不存在沉淀物，避免換熱管由于出現(xiàn)大量氯離子造成嚴重的點蝕問題。

在選擇換熱器材質(zhì)以及熱網(wǎng)流通水質(zhì)時，可以使用電化學試驗，經(jīng)過深入研究確定好不銹鋼管處于點蝕臨界值時的氯離子濃度，為供給熱網(wǎng)水質(zhì)管控提供判斷依據(jù)，確保加熱器可以維持正常使用。

在熱網(wǎng)系統(tǒng)進行運行管理的過程中，工作人員可以在換熱器循環(huán)水內(nèi)部適當增加一些高溫阻垢劑和緩蝕劑，能夠在一定程度上避免換熱器出現(xiàn)結(jié)垢問題、避免循環(huán)水系統(tǒng)發(fā)生腐蝕問題，從而確保熱網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行。

在為熱網(wǎng)系統(tǒng)選擇維護保養(yǎng)方式時，相關(guān)工作人員需要結(jié)合具體情況進行確定，可以使用一些干保舉措，將加熱器不銹鋼管束內(nèi)部的水完全放干凈以后，運用具有一定壓力的除鹽水進行強力沖洗，再通過壓縮空氣的方式逐根管道進行吹干處理。在使用濕法進行不銹鋼管維護保養(yǎng)時，工作人員需要定期檢查壓力表的變化數(shù)據(jù)，避免空氣直接進入到熱網(wǎng)加熱器出現(xiàn)氧化腐蝕現(xiàn)象[4]。

結(jié)論

綜上所述，由于熱網(wǎng)加熱管中的不銹鋼管在出現(xiàn)泄漏問題時，會影響正常供暖，間接影響市民的正常生活，因此相關(guān)工作人員需要深入研究造成不銹鋼管發(fā)生泄漏現(xiàn)象的主要原因，并結(jié)合這些泄漏原因制定一些防護舉措，降低熱網(wǎng)加熱管不銹鋼管出現(xiàn)泄漏問題的可能性，提升供暖穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]田華，劉希宏.熱網(wǎng)加熱器不銹鋼管泄漏原因分析與防護[J].清洗世界，2021，37（03）：19-20+22.

[2]王志杰.熱電廠采暖熱網(wǎng)加熱器運行容易出現(xiàn)的問題及綜合治理辦法[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2021（03）：172-173.

[3]馮硯廳，徐雪霞，孫濤，王志國.電站熱網(wǎng)加熱器不銹鋼管泄漏原因分析[J].河北電力技術(shù)，2011，30（01）：4-6.

[4]王元昌，于靜，董梁生，任永偉.不銹鋼換熱管熱網(wǎng)加熱器換熱管泄漏原因分析[J].中國化工裝備，2010，12（02）：32-34+37.