供热管道的腐蚀原因与防腐措施探讨

史凤林

摘 要：在供热管道使用的过程中，管道腐蚀可以说一个常见的问题，往往会导致管道泄漏，二次施工又会进一步增加成本。所以在管道前期设计和施工阶段，应该积极探讨管道腐蚀的成因，并总结腐蚀类型，这样才能有针对性地做好管道防腐蚀，提出可行的对策，经过不完全统计，如果管道腐蚀问题得到了有效解决，那么管道的使用寿命就会得到保证，并确保了供热效果。本文针对这些问题进行了简要分析。

关键词：供热管道；防腐蚀技术；应用

其实能够导致供热管道腐蚀问题的成因非常多，常见的有温度要素、土壤情况的变化等等，所以在管道前期施工时，应对管道防腐蚀的问题给予足够的重视，例如采用防腐層等等，来让管道腐蚀问题得到有效控制。同时积极在管道外壁使用防腐技术，也可以进一步提高管道的供热效果。本文首先简要介绍了管道腐蚀危害，之后总结了一些可行的对策，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

1 供热管道腐蚀的危害

很多供热管道在被腐蚀之后，内部不断变得更加粗糙，内部摩擦力显著升高，所以管道通过性就会受到影响。同时腐蚀也会导致一些沉淀物的产生，进而导致供热系统阻塞的问题，在很多管道，如果经过受压作用，可能会缩减管壁的厚度，让材料的使用年限受到影响，甚至也会直接损害管道强度，必须经过更换和维护才能继续使用，在严重时，会出现管道爆裂的问题，给供热工作的开展产生严重影响。所以我们应该对管道腐蚀问题给予足够的重视。

2 供热管道腐蚀原因

2.1 材料自身的问题

如果土壤本身具有一定的腐蚀性，虽然对碳钢材料的影响作用不大，但是金属材料会受到严重的影响，其中热影响区当中的碳钢焊缝里的腐蚀问题是最为突出的，另外材料中的夹杂物是最容易腐蚀的部位。

2.2 土壤电阻

总结起来，土壤电阻与其自身的腐蚀性成反比就土壤腐蚀性来说，其不仅仅是唯一的影响要素，宏腐蚀电池往往会在土壤腐蚀阴阳两极距离较远的时候才会发挥出电阻率的主导作用来。与其相反，如果土壤是以为腐蚀电池为主的话，土壤中的阴阳两级距离较近，在这种情况下，电阻率并不会影响到主导作用。除此之外，土壤当中的水分、盐含量和环境温度等等都是土壤电阻的影响要素，需要具体分析。

2.3 土壤氧化

土壤氧化之后的电位还原就可以直接体现出土壤介质氧化是否出现了还原，总结起来，如果具有较高的还原电位，土壤就会有较强的氧化性，对管道有很强的腐蚀作用，相反，如果土壤氧化性较弱，那么对管道的腐蚀作用也会相应地减弱。另外土壤透气性也会直接影响到土壤还原电位，如果土壤具有较好的透气性，那么土壤内的氧含量就会不断提高，此时土壤的氧化性较强，如果土壤处于较低的氧化还原电位时，那么土壤当中的微生物群体也会直接对供热管道造成较大影响。

2.4 土壤盐分

土壤当中的盐分也可以在很大程度上影响土壤腐蚀性。土壤当中的阴离子主要是碳酸根和硫酸根，而土壤中也存在可以作为阳离子的钠钾镁钙等元素，所以这就会直接形成盐分。盐分的存在会提高土壤导电率，这也是导致其腐蚀性增强的一大成因。氯离子往往可以参与到金属阳极溶解反应中，进而形成了更强的腐蚀力。所以在盐场或咸水区域周边，土壤具有较强的腐蚀性。如果土壤呈非酸性，镁离子的存在也可以成为难容氧化物，可以直接腐蚀金属管道。在被厌氧的硫酸还原菌影响下硫酸盐转化成为腐蚀性硫化物，可见硫酸盐对金属材料具备较大的破坏性。

2.5 水与气的含量

土壤中水含量对钢的腐蚀率的影响存在一个临界最大值，当土壤的含水量低于这个最大值时，土壤的腐蚀率会随水含量的增加而增加，但当土壤的含水量高于该最大值时，土壤的腐蚀率反而会随含水量的增加而减低。土壤中的含气量实际意义上指氧含量，其通过改变电化学阳极的反应速度来间接地影响土壤的腐蚀过程，氧含量还可影响土壤中钢的电极电位，进而影响土壤的腐蚀性。

2.6 土壤的温度

不断提高的土壤温度使土壤腐蚀电化学反应中的阴极扩散过程持续加快，从而对土壤微生物活动、水含量和电阻率等产生影响。分析土壤温度对阴极过程的影响，体现在土壤温度增加一定程度上加强了溶解氧的热运动，降低了土壤溶液的粘度，增加了氧的扩散系数，加快了反应物的传质过程，在温度因素影响下腐蚀加快。同时温度升高还使土壤溶液中氧的溶解度降低，在接近溶液沸点时降低了氧的溶解度，腐蚀速度也趋于减缓。

3 供热管道防腐蚀措施分析

3.1 供热管道内腐蚀的防腐措施

改善供热管道的内环境、使热水水质达标，是管道内壁防腐蚀的主要目标，详细来说主要包括降低热水中溶解氧的浓度；控制热水的DH值在规定范围内；控制热水的温度、尽量避开腐蚀最强的温度区域；在供热系统停止运行时，应及时清理系统中充满杂质的热水。

3.2 供热管道外腐蚀的防腐措施

管道的外腐蚀主要是由于管道外表面的介质引起的腐蚀，相比内腐蚀来说更为严重。预防措施只要包括以下几种。（1）提高供热介质的温度；（2）选择导热系数及吸水性达标的保温材料；（3）管道的保护层（防腐层）须按国际选材防止环境中的水汽深入保护层，引起金属腐蚀；（4）热力管沟排水通畅，保持地沟的干燥，定期通风保证地沟内的含湿量。

3.3 调整环境中循环水的pH值

供热管道中的循环水pH值对管道腐蚀的速度有影响。pH值在10～13间时，会有一层相对完整的保护膜在供热管道材料表面形成，减缓管道腐蚀速度。而pH值达到14时则受到钝化状态的影响，也会使管道表面的抑制氧腐蚀功能得到发挥。实际使用过程中树脂软化水蒸汽锅炉连排水pH值在12～14，因此在采暖系统中打入连排水可有效促进循环水pH值升高，进而减缓供热管道的腐蚀速度。

3.4 研发开发新材料

对双层熔结环氧粉末结构进行不断改进和完善是现阶段国外在防腐层发展方面一直在做的努力，通过改性环氧保护层或液态聚氨酯在熔结环氧表面的使用避免敷设或是吊装环节工序发生损坏，保护了管道状态。同时，新材料的研究和开发还体现在液体树脂补扣技术等方面，从我国实际发展情况来看，还需在技术创新方面加大研究力度，力求与国外同类技术发展水平相平衡。

4 结束语

经过总结，我们不难发现，现在我国很多地区供热网络还仍然有待于完善，在管道的设计上，支状网络是最为常见的类型，在管道投入使用一段时间之后，就会出现不同程度的腐蚀问题，并且可以在很大程度上影响供热安全性，导致出现问题。所以我们应当从多个环节入手，例如热源改建、热网规划和室内施工都要采取相应的应对措施，这样才能避免事故的发生、保证管道的安全运行。本文针对这些问题进行了分析，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

参考文献

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