天津泰达能源发展有限责任公司 天津 300457
摘要：现阶段，随着城镇化步伐的加快及城市居民物质生活总体水平的提升，对于城市采暖的需求不断增多。然而，在供热管网系统的过程中，管道在内外部因素的影响下发生了严重的腐蚀。它不仅影响热力发电的经济利益，还威胁了安全生产。本文探讨了热力发电厂供热管网中金属腐蚀的位置和原因，以探讨深入的保护措施。
关键词：热电厂；供热网；腐蚀；防护措施；探讨
引言
过去，随着经济水平的提高和城市化进程的加快，城市供热面积不断扩大，城市供热渗透率不断提高。 同时，作为热源的电力发电厂还暴露出一些问题，其中供热管网的金属腐蚀尤为突出。
一、热电厂供热管网的腐蚀原因分析
金属腐蚀是指金属的材料与周围介质发生反应而遭到了破坏。破坏的后果不仅破坏了独特的外观，而且破坏金属的物理和化学性质。在通常情况下，导致供热管网中金属腐蚀的主要因素分为环境因素和人为因素。根据它们在供热管道中的位置，它可以分为外部腐蚀和内部腐蚀，具体原因可以从以下几个方面看出。
外部腐蚀
供热管网的外部腐蚀主要是指由于外部介质的作用导致的供热管腐蚀。通常，这种外部介质主要包含氧气和水，氧气在一定条件下会与金属供热管发生电化学反应，从而在供热管中产生不同的腐蚀情况。依据电化学机理，腐蚀反应包括阳极反应及阴极反应，而且电压应由铝内部的数字化及液体的氧化剂传导形成。当前，在大多数城市，供热公司在安装供热管网时都使用地下直埋的方式。供热管道周围土壤中存在空气、水分和含有导电离子的盐，使土壤成为供热管道电化学腐蚀的重要因素。
2.内部腐蚀
当供热管网运行时，通常将水用作管内的传热介质。在这种情况下，水质已成为影响供热管内部金属腐蚀的重要因素。通常，由水质引起的金属腐蚀分为两种类型。一种是溶解氧腐蚀。溶解氧腐蚀是一种电化学腐蚀，其中溶解氧在阴极被还原，锌离子在阳极被吸附以形成腐蚀池。发生这种类型腐蚀的主要原因是在供热管网中使用了没有除氧或除氧不彻底的水。在长时间使用期间，这会导致水中溶解的氧气与供热管中的金属发生反应。另一种是二氧化碳腐蚀。在供热管网的供水过程中，大气中的二氧化碳进入循环水并释放出来，从而降低了循环水的pH值。当pH值低时，氧化膜被破坏，从而加速供热管中金属表面的腐蚀。
另外，如果发电厂的供热管网无法工作，则空气及汽侧的金属表面能受严重腐蚀。此种腐蚀称之为停用腐蚀，其性质是氢气腐蚀。造成这种腐蚀的主要原因有三个。其一，在供热管网停用期间，管道中的水温逐渐降低。由于水的热胀冷缩，会出现相应的真空在整个供热管网络的顶部，空气中的氧气渗透到水气系统中，导致金属腐蚀。第二，管道内仍然有不排水或冷凝的蒸汽，使管道的表面有积水，很潮湿。这些水在管道的内表面上形成水膜，导致管道中的金属腐蚀。第三，在供热管网中断期间，整个系统中有一定的沉积物，这些沉积物也引起供热管的某些发生金属腐蚀现象。
二、热力发电厂供热管网金属腐蚀的防护措施
对供热管网的主要部件及金属腐蚀的原因进行的分析研究表明，供热企业的有关人员可以采取相应的措施，防止和减少供热管网中金属腐蚀的发生。具体的保护措施包括以下几个方面：
1.首先通过改变供热管道的安装方式对其进行腐蚀防护
根据设计，地下直埋的供热管网络需要考虑使用耐腐蚀性、耐磨性和高热膨胀系数的材料。在安装过程中，为了防止由于管道循环水温度的变化而引起管道的热膨胀和收缩，尽量减少管道中间的承插式连接，以防止氧气由于管道泄漏到蒸汽系统中，引起供热管道的金属腐蚀；在设计整个冷却系统时候，有必要采纳闭环冷却系统，以降低循环水中氢气及二氧化碳的浓度，减少供热中的金属腐蚀管道。
2.提高供热管道中的水质质量
循环水的水质是供热管内部腐蚀的主要原因，因此需要加强水处理以改善水质。具体方法如下：供热减少管道循环水的氧气含量增加水的PH值。这样，供热管线中的金属处于钝化区域，可以有效防止供热管线中的金属腐蚀。通常情况下可以添加的水处理剂包括亚硫酸钠。其次，可以向水中添加一定量的氨，以防止供热管网中的二氧化碳腐蚀。通过这种方法，可以减少水中的二氧化碳含量，可以减少金属腐蚀的可能性。
3．对供热管道进行刷漆防锈处理
对于地下直埋的供热管，可以在外部涂防锈漆，以防止土壤、空气中的盐分、水分和导电离子对金属外壁的金属腐蚀。目前，直销电热管一般采用三层PE防腐层，常用的类型是将工作钢管、聚乙烯外护套和聚氨酯内泡沫牢固地结合在一起，形成整体的预制保温管结构。
4．加强定期检漏工作
在供热管网运行期间，溶解氧是金属腐蚀的主要原因。除了将相应的水处理剂添加到供热管中的循环水中外，还可以通过减少补给水的数量来减少循环水中的氧气含量。如果供热管泄漏，则管道中的循环水会减少，必须将水连续添加到整个系统中，以确保电厂供热管网的供热效果。因此，在电视和广播行业的暖气管道网络的日常运行中，员工必须定期检查暖气管道网络中是否有泄漏，并且如果发现暖气管道中有任何泄漏，则必须迅速找到泄漏并及时采取行动。
5.对于长期停用管网采取相应的防腐措施
在供热期间，供热管的内壁会产生大量腐蚀产物。重新启动供热系统后，温度升高会加速氧化腐蚀反应，这对供热管道的影响更大。因此，在重新启动供热系统时，需要排放并重新注入供热管中包含大量杂质的循环水。水必须用软水处理。
6.涂料防腐措施
①环氧天然气水泥+玻璃纤维。胶煤焦油水泥是冷却管路中常用的涂料，其主要成份包括环氧树脂、煤焦油水泥、混合物等等。这种防腐蚀涂层最显着的优点是机械强度高和附着力非常好。防腐涂料以环氧树脂和煤焦油沥青为主要原料，两者均具有良好的耐腐蚀性。通过添加相应的溶剂和固化剂，该涂层可以有效抵抗管道表面的化学腐蚀。另外，它易于涂覆，可以进行冷涂覆，并且价格相对便宜。②3层PE。它具有极好的耐腐蚀性的结构，由三层组成，底层为环氧涂层，中间层为聚合物粘合剂，表面层为聚烯烃。良好的防腐性能和不渗透性是三层PE的主要优点，但成本较高，工艺较为复杂。③无溶剂聚氨酯。它是一种硬质防锈涂料，可与高压无气喷涂设备一起使用。该涂料具有安全性高、无环境污染、施工方便、工作效率高、使用寿命长、耐环境腐蚀的特点。它具有耐磨性，不渗透性和良好的阴极分离性。 溶剂聚氨酯在这三种防腐蚀涂料的所有方面都更加突出，因此可以用作管道防腐的首选。
7.阴极保护防腐
①阴极保护的基本原理。在供热管的阴极区域，电流通过电解质流到管道表面，并且该区域的腐蚀速率大大降低。如果供热管道的所有裸露点都可以通电，则可以达到进一步降低腐蚀速率的目的。阴极保护就是基于这一原理的，如图1所示。②阴极保护的优点。供热管道由属于金属类别的碳钢制成，从阴极保护的基本原理可以看出，要充分保护金属，必须达到最小保护电位。以普通钢铁为例，理论保护电位与介质pH的关系如表1所示。当在供热管道的腐蚀防护中应用阴极保护时，考虑到管道的防护程度，通常不追求提高保护效率，因此可以以相对较慢的速度进行管道。在阴极保护下进行均匀腐蚀。供热管道必须在高温条件下运行，因此阴极保护的电位值必须为负。
表1介质PH值与理论保护电位的关系
图1阴极保护原理
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8.阴极保护的实施要点
热电厂厂采用阴极保护方法，为了使阴极保护在供热管的防腐过程中发挥充分的作用，必须保证施工质量。为此，操作员必须了解并掌握以下相关技术事项： ①在布置牺牲阳极时，需要确保阴极和供热管之间没有金属结构。 通常情况下，阳极的埋入位置应与供热管保持3.0-5.0m的距离，且阳极与地面的距离至少应为1.0m。根据现场的实际情况，可以将阳极嵌入供热管的一侧或两侧。②确定阳极埋藏位置时，位置应低，土层厚且便于施工，阳极埋藏深度应与管道埋入深度相匹配，在极端区域，阳极处于多年冻土之下③埋藏阳极具有稳定的电流镁合金填料可在施工期间嵌入阳极周围，以输出并提高效率。
结束语
在电力发电厂的供热管网运行期间，由于外部环境因素和内部水质因素导致供热管中会发生金属腐蚀，从而导致漏水。它不仅影响供热企业的经济利益，而且还威胁到安全生产和人身安全。因此，供热公司有关人员必须根据供热管网的位置和腐蚀原因采取针对性的措施，以减少金属腐蚀的发生，并确保供热装置的安全运行。
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