供热管道防腐蚀分析及措施

供热管道防腐蚀分析及措施

贺建伟

（河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心河南郑州450000）

摘要：近年来，随着我国社会经济的不断发展，城市供热设施已经得到了不同程度的完善，人们生活水平的不断提高，通过多面的努力，我国城市供热体系已经有了明显的规模，同时呈现逐渐上升的形势。本文就对供热管道腐蚀原因进行分析，同时提出有效的改进措施。

关键词：供热；管道；防腐蚀；措施

就当前的现状来看，供热管道腐蚀影响因素众多，如温度因素、土壤环境变化因素等，因此，为了缓解当前供热管道腐蚀速度，应在金属管道布置期间，采取阴极保护和防腐层保护等防腐手段，控制供热管道腐蚀现象，同时，运用现代先进的管道内壁和外壁防腐技术，保护供热管道完整性，达到最佳的管道使用效果。以下就是对供热管道防腐蚀问题的详细阐述，望其能为当前供热管道施工工作的有序开展提供有利参考。

1、关于供热管道腐蚀机理的分析

我国的供热管道铺设主要直埋敷设方式为主，为了最大程度的提高供热系统运行的可靠性，降低运行过程中的成本，我们需要重点加强防腐蚀方面的研究。我国的供热管道多为碳素钢的材质，金属管道受腐蚀主要源于是管道周围各种介质放大声一定的化学反应，对管道的稳定结构造成破坏，进而使供热管道出现被腐蚀的状况。基于此，金属材质的供热管道的腐蚀过程是管道本身和环境介质两者之间的综合反应。电化学腐蚀包括多种方式，比如二氧化碳腐蚀、溶解氧腐蚀、游离二氧化碳和溶解氧腐蚀这四种代表情况。电化学氧腐蚀的反应包括阳极反应和阴极反应两种反应形式，同时介质中的离子和金属内部的电子由于导电作用而形成电流回路。这也便是供热管道腐蚀的机理分析过程。

2、供热管道腐蚀原因分析

2.1溶解氧浓度对管道腐蚀的影响

供热管线的内腐蚀通常是因为供热介质与管壁直接发生接触，从而发生的电化学腐蚀，电化学腐蚀发生的主要原因是因为溶解氧的浓度在供热管线中发生变化，溶解氧参与了阴极反应变化，在氧腐蚀情况不变的环境下，一般供热管线的腐蚀情况与溶解氧的浓度有直接的关系，溶解氧的浓度越大供热管线发生腐蚀的情况也就越明显，供热管线内的水pH值一般在6～9之间，在这种情况下供热管线内的溶解氧形成一种去极剂，我们研究供热管线防腐情况发现，如果保持供热管线的腐蚀速度不变的情况下，如果管线介质中溶解氧的浓度不断的增加，供热管线的腐蚀速度也会相应的增加，严重影响供热管线的正常运行和使用寿命。

2.2热水介质导致腐蚀

供热管道主要以热水为媒介，因此随着管道内水温度的升高，会增强反应的活化程度，进而使得热水中的含氧量不断提升，氧离子在金属表面的扩散速度加快，铁离子的扩散速度也会增加，进而使得电解质的电阻值降低，使供热管道发生腐蚀。通过大量的实验调查发现，如果保持溶氧浓度不变，随着温度的升高，管道的腐蚀速度也会加快，热水沸腾的状态是管道腐蚀最严重的时期。此外，热水速度也会对管道的腐蚀程度造成影响。热水的流动速度越快，其中含有的氧离子扩散的速度也会加快，同时水流速度加快还会将腐蚀物被冲走，从而使得已经被腐蚀的管道内壁裸露，使得供热管道的腐蚀程度加剧。

2.3土壤温度对管道腐蚀的影响

供热管线的外部腐蚀情况随着外界土壤的温度升高而腐蚀速度加快，主要因为土壤中温度升高导致电化学中的离子化和阴极扩散速度相应的加快，增加了管线的外部腐蚀程度，另外土壤中的微生物和电阻率都会随着土壤温度的增加产生较大的变化，经过我们研究发现土壤温度每提升1℃，电阻率就会相应的增加百分之二，所以长时间在高温的环境下，管线外部保护层的材料老化的速度加快，土壤温度的升高也会增加其中微生物的活动，进而加快了供热管线的外腐蚀情况；

3、供热管道防腐蚀的措施

3.1研发新材料

改善供热管道防腐工作，从根本上要改善供热管材的使用。其一，改变原来供热管道的化学成分，优化管材的成分结构，增强其本身的防腐蚀性能。其二，研发新材料，使得这种新材料一方面有助于提升供热性能，另一方面具备极高的防腐蚀性能。其中，双层熔结环氧粉末技术，是我国当前供热管材研发的新方向，并取得了一定的科研成果，其本身具有很大的发展前景。在液体树脂扣技术研发方面，我国正加大这一方面的科研投入，努力使我国供热管材新材料研发方面与世界发展水平接轨。在新材料研发方面，国家应该给予适当的财政支持，以确保其研发经费保持充足的状态，以激发科研人员的工作动力。

3.2管道内壁防腐技术

在供热管道施工期间，为了避免管道腐蚀问题，应在管道设计中，应用管道内壁防腐技术，即首先，由于供热管道系统中热媒以热水为主，但若热水温度升高，其氧离子扩散速度会随之提高，而后，与铁离子发生反应作用，降低电解质电阻值，造成管道腐蚀现象。为此，需在管道防腐工作中，针对热水是否达标进行检测，且结合供热管道设计标准，适当降低热水中溶解氧浓度，避免管道腐蚀问题的频繁凸显。其次，在管道内壁防腐技术应用时，需将热水pH值控制在合理化范围内，同时，结合供热管道工作状况，实时调整热水温度，且保证热水温度阈值设计的合理性，由此达到最佳的供热管道使用效果。除此之外，在管道内壁处理过程中，做好含有杂质水的清除工作是非常必要的，为此，应强化对其的落实。

3.3加强管道外防腐

加强管道外部防腐蚀工作，能够从管道所处周围环境出发，减少外界环境对管道的腐蚀。实施在具体操作上，可以参考以下几方面。首先，增加管道防腐层的投入。在供热管道保护层材质选择方面，采用国际标准。防止空气中的水汽进入保护层，引起管道腐蚀；其次，选择优质高效的保温材料。确保保温材料导热系数，吸水性符合国家标准要求，以提高供热系统的供热效率；再次，在供热管道排水方面，加强排水地沟的清洁工作。使其保证排水渠道通畅、地沟干燥，降低排水地沟的湿度，以提升供热管道作业环境。

3.4阴极保护

无论采取何种外涂层法进行埋地金属管道的腐蚀防护，都因金属管道自身在涂层的加工、运输和使用等环境中遭受到的破坏而形成针孔或者缺陷，使腐蚀防护能力降低。因此需要对外涂层防护提供补充防护手段，即阴极保护。阴极保护可以在外涂层遭受破坏的时候为金属管道提供外加电流来减缓金属管道腐蚀破坏。目前常用的阴极保护方法主要有下面两种方法，一个是牺牲阳极保护法。这种方法就是安装的时候在埋地金属管道上连接一个电位更负的金属或者合金，让金属管道变成阴极，从而使其得到保护；另一种方法是外加电流阴极保护法。这种方法就是给金属管道外加一个直流电源，通过辅助阳极给被保护的金属通以恒定电流,电源的正极与辅助阳极连接,使阴极极化,以减轻和防止腐蚀。同时在阴极保护系统建立后，需要有专人定期进行检查与维护，对阴极保护参数进行统计和记录，发现异常情况及时处理。

4、结论

综上可知，在当前供热管道使用过程中仍然存在着内壁与外壁腐蚀等问题，影响到了供热系统作业效果。为此，为了满足供热管道使用需求，应注重在管道施工过程中，结合供热管道具体的腐蚀类型，应用电化学防腐蚀技术等，同时，通过管道防腐蚀措施，缓解管道腐蚀程度，且由此提高供热管道供热性能，满足广大用户供暖需求，即为其营造一个舒适的生活和工作空间。

参考文献

[1]朱宇.供热管道的腐蚀原因与防腐措施探讨分析[J].全面腐蚀控制,2016,12(06):18-19+80.

[2]王贵强,邹平华,李双林,李保国.直埋供热管道的腐蚀防护检测[J].暖通空调,2017,11:112-116.

[3]张妍,郝学军,汤庆国,刘宏.供热管道腐蚀的影响因素与安全评估方法[J].区域供热,2017,02:98-10.