摘要:随着经济的发展,供暖管道的建设越来越重要。供暖管道既是供暖企业传输热力的重要渠道,同时也是人们日常生活中必不可少的供暖设备,对于热力管道来说,其最为核心的内容便是供暖保温,因此在暖通工程中,施工单位广泛使用各种保温防腐技术,对供暖管道提供良好的维护,使热力管道自身的供暖质量得到保障。就现阶段供暖管道的维护状况而言,由于防腐保温技术不断发展,目前已经实现了保暖管道的有效保护,避免了供暖管道运行时故障的发生。
关键词:管道防腐;保温措施;供暖
引言
当前,管道的防腐保温方案是管道运行寿命长短的关键因素之一,根据工程的环境、管道运行期限、工艺参数和工程特点等因素综合考虑选择合理适用的防腐保温结构。管道防腐保温措施,关系着管道散热及其运行安全可靠性,虽然保温厚度的增加会减少热损失,但是保温层施工、材料等一次性投入会增大。从目前国内市政供暖管道防腐保温技术来看,虽然有了一定程度的提升,但较之于该领域先进国家而言,仍有一定的差距。因此,如何采取有效的防腐保温技术来满足市政供暖的经济性要求,成为一个重要的研究课题。
1供暖管道的腐蚀原因
1.1外部管道的腐蚀
目前,我国的供暖管道一般是由钢管、保温层和外护管构成。保温层的材料一般为聚氨酯硬质泡沫塑料,外护管的材料一般为高密度聚乙烯。在管道安装时,需要焊接钢管和外护管。如果工人焊接技术质量较差,没有焊接密实,管道接头会容易渗水,时间长了容易发生腐蚀现象。保温层的聚氨酯硬质泡沫塑料材料,在热水中会发生水解现象,最外层的聚乙烯外护层如果泄漏,土壤中的水分渗透到外护壳内部,经过保温层与钢管接触,最终使钢管遭到土壤中的水分腐蚀。而供暖管道一般是通过直埋敷设方式进行安装的,在挖沟的过程中,施工人员没有过多注意沟内的石头杂物清理,直接将供暖管道埋入沟内,导致聚乙烯外护层受到损坏,降低保护作用。最终导致供暖管道工作性能降低。
1.2管道内氧浓度的腐蚀
供暖管道内的腐蚀主要是由于供暖管道的内壁跟供暖介质(例如,热水,热蒸汽)的接触过程中发生的的化学变化造成的腐蚀。通常,热介质溶解氧的浓度的过程变化会导致供暖管道发生腐蚀,主要是因为热介质中的溶解氧参与到了电化学阴极反应当中去,与管壁中的铁离子发生化学反应,从而在使供暖管壁发生氧腐蚀。所以供暖管道的腐蚀程度受溶解氧浓度变化的影响,供暖管道内热介质溶解氧的浓度越大,供暖管道的腐蚀就越严重。一般工业用水的pH值一般在6~9,处于中性介质之间,这种环境下的水中溶解饱和氧的含量增高。水中含氧量达到一定标准并且不断增加的情况下,就会加快对供暖管道的腐蚀速度。除了氧含量的浓度,供暖管道的腐蚀还受到其它溶解气体的影响。
例如,溶解氧跟二氧化碳一同存在热水中时,氧腐蚀程度会受二氧化碳含量的增加而增加,从而使供暖管道腐蚀速度加快。如果供暖系统的热水中单纯含有二氧化碳的话,也会产生相应的二氧化碳腐蚀。另外,热水中酸离子的含量,也会加剧管道的腐蚀程度。而在供暖管道中,供暖管道的腐蚀程度也受水中盐浓度含量的影响,热水中的含盐量增加,热水的导电性能越强,在一定程度上也就加快了供暖管道的腐蚀。长久下去,供暖管道出现损坏,影响供暖效果。
2保温措施
2.1熟练运用缠包保温法
此方法所使用的保温材料主要为卷状软质材料,施工时按照管径大小进行剪裁,一般而言,剪裁而成的材料呈条带状,宽度在20~30cm左右,施工时围绕管道壁作螺旋状缠绕。作业中,需要一边缠一边施加压力一边抽紧,以确保密度达到标准。接缝处需紧密结合,若有缝隙则应使用卷状软质材料填塞。若进行分层缠包,则要做好第二层的压缝处理。
2.2使用聚氨酯泡沫塑料保温
聚氨酯泡沫是一种硬质塑料,由发泡剂、聚醚、多元异氰酸酯、稳定剂等多种成分混合调制而成。施工时可以将分开放置的异氰酸酯、聚醚及其他原料混合液进行现场调制,直接在施工作业中喷涂与灌涂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于管壁表面,使用喷枪直接喷涂即可;对于接缝处,则将混合液料灌入缝隙中,借助发泡膨胀原理填满缝隙。
2.3选用保温材料
早期施工单位多使用自然中的原材料或者天然矿物作为保温材料,后来随着科学技术的发展,施工单位则以人工生产的材料取代了早期的自然材料,如:珍珠岩、玻璃棉、蛭石等等。近些年来,各种高科技材料被研发出来,施工单位可以更有选择性地选择泡沫玻璃、聚苯乙烯泡沫塑料、泡沫石棉以及聚氨酯泡沫塑料。事实上,在选用保温材料时需要综合考虑供暖管道所处的具体工作环境,选材时应优先考虑热工性能,在满足热工性能的要求之后再考虑施工作业条件。例如,高温系统所使用的保暖材料应具有优秀的热稳定性能,振动管道则对材料的强度有极高的要求,在潮湿环境中布设的管道需要使用具有优秀吸湿性的材料,采取间歇运行模式的系统则对材料的热容量有着较高的要求。另外,需要注意的一点:保温层厚度需要严格控制,虽然保温层越厚热损失便越小,但若厚度过大则会增加成本,因此施工单位应进行技术经济分析,选择最佳的“经济保温厚度”。
以上几种是我们常见的保温方法。但是也有特别的,比如新疆;新疆由于地理环境和气温的原因影响,城市主要为集中供暖(地暖,暖气包,壁挂炉),集中供暖就是专门有供热单位的供热站,然后像自来水公司一样输送到每家每户,(新盖的房子或开发的小区大多都是地暖,采用集中式和壁挂炉式两种,老小区或部分单位住房上用暖气包)。
3管道防腐措施
3.1管道保温技术主要事项
在管道的防腐保温施工中,其保温结构设计对保温效果直接产生着影响,保温结构需要满足的条件为:其热损失不能超过标准的热损失,管道在标准热损失范围里,保温层是越薄越好;要有良好的防水能力,机械强度高;结构简单,材料消耗量少;保温结构产生的应力不会传到管道上,管道也不会受到腐蚀;保温材料就地取材,且价格也比较便宜;管道施工简单,且方便维护检修。当保温层的损伤深度在10mm以上的时候,要把损伤地方修整平齐,且依照补口要求来修补保温层,从而保证管道防腐保温技术达到规定要求。
3.2阴极保护法
阴极保护法是利用外加手段使被保护金属成为腐蚀电池的阴极,以达到抑制被保护金属腐蚀,延长其使用寿命。按照提供保护电流方式的不同阴极保护法可以分为牺牲阳极和强制电流法两种。强制电流法因为在使用过程中会产生较严重的干扰电流,影响其他管线及建筑物,不宜在城市供暖管道中大规模应用。而牺牲阳极法无需外加电源,同时对外界干扰少,安装维护费用低,仅需定期更换阳极金属,适宜在城市燃气管道防腐中大规模应用。目前,我国城市供暖管道已经全部采用牺牲阳极法进行防腐。这种防腐的优势在于能够通过对电流的控制来达到永久性的防腐,但是也会对其他地下管道造成较大影响。例如,用牺牲阳极法防止来自阴极保护系统的干扰管段上找出泄漏电流的点,在此处安装上牺牲阳极便可起到排流和保护的作用。牺牲阳极阴极防腐最大的优点就是施工简单快捷,成本较低。但是需要经常更换电池,以严格控制阳极成份,同时一定要选择土壤电阻率低的阳极床位置,否则容易导致失效。
3.3供暖管道外壁防腐措施
首选要提高供暖管道质量。这就要求施工企业提高生产技术,增加新技术新设备,不断增加科技含量,提高供暖管道的质量。其次,要对供暖管道外壁涂高温防锈漆,从而能够有效降低管道的腐蚀速度,提升管道的使用期限,保障供暖管道的安全输送。
结语
总之,以上就是我个人见解。供暖管道的防护对供暖系统的性能的良好发挥具有重要影响。寻找供暖管道腐蚀的原因,采取有效的防腐措施来解决供暖管道腐蚀问题。才能确保供暖管道拥有良好的工作性能,供暖系统的良好有效的进行,为提高供暖系统的供暖效率打下坚实的基础。
参考文献:
[1]张春录.供暖管道防腐蚀技术研究[J].建材发展导向,2013,11(06):55-57.
[2]潘瑞岩,陈思佳.直埋供暖管道腐蚀成因分析与防腐蚀措施[J].林业科技情报,2013,45(03):35-38.
[3]戴学军.河床段直埋供暖管道铺设防腐蚀对策[J].门窗,2014,(08):347.
论文作者:张政治
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/18
标签:管道论文; 阳极论文; 材料论文; 阴极论文; 溶解氧论文; 保温层论文; 浓度论文; 《基层建设》2018年第23期论文;