供热管道水质问题及预防
供热管道、热网水质问题及预防
一、供热管道运行现状
长期以来，供热系统的管道能否安全运行，关系到一个热力公司的考核指标，包含供热投诉排名，热量单耗排名。因此，现在热力公司在节能的情况下，充分考虑用户的用热感受。热力公司在节能方面充分进行水力平衡调整。达到满意的供热效果。
但系统稳定后，节能工作很难持续进行。能做的东西很少，比如排查供热管道的漏点、清洗滤网、清洗备用板换。这些操作总的来看，基本都是初期运行时，由于水质稳定产生的。本文重点讲述供热管道循环水质的前世今生。
二、供热管道水质变差的原因
        供热初期，水质随着供热流量的增大，浑浊度增加比较明显，主要原因是经过夏天的停运，杂志和絮状物都沉积到底部。
        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发生一定的化学反应，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。
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
     
        某公司供热前期的热网水检测指标（下表）
循环水指标
总硬度
PH
浊度
氯根
含铁量
单位
mmol/L
（25℃）
NTU
mg/L
mg/L
控制指标
≤0.6
7-8.5
≤5
≤50
≤0.3
热网水实测结果
0.7
9.1
301
156
超量程
系统补水
0
8.06
0.26
16
0
从实际检测的结果来看，产生的杂物增多和铁离子超标，铁离子含量很高, 颜显深重, 说明管路存在了严重腐蚀, 经测验水样中黑颗粒状沉淀为细小铁屑, 管路存在腐蚀剥落状态, 虽然管路暂时稳定，长期下去对运行不利。
热网管道，主要是碳钢制作的，所以腐蚀不可避免。我们现场能做的就是尽量做到保护，防止腐蚀加剧和产生新的腐蚀。为此，我们从以下几个方面来探讨供热管道腐蚀的影响因素。
系统补水铁离子含量为0, 热网水铁离子含量很高, 证明铁离子来自系统内部, 系统内部管路存在严重腐蚀。针对此次取样, 我们进行了水质的专业分析如下：
1、供水温度的影响：以某公司一网（换热站一次侧）的供水温度来看，基本保持在50-80℃。实验证明，在溶解氧浓度不变情况下，温度每升高三十度，金属的腐蚀速度增加一倍。所以供热管道的腐蚀速度随着供水温度的升高，明显增加。
2、电位差引起的腐蚀：主要是不同金属在同一个环境下引起的电位不同，电位高的生成保护极（阴极），电位低的形成腐蚀极（阳极）。比如供热管道中波纹补偿器（多为奥氏体不锈钢）的焊缝处连接处，产生的腐蚀比较明显。并且电位差形成原因多种多样，主要有温差
电池效应、氧浓度差效应、管道表面粗糙度不同引起的电位差、马路上车来车往因静电流入的杂散电流引起的电位差等。电位差引起的腐蚀原理如下：
阳极反应：
Fe→Fe2+＋2e                                阴极反应：
（1） 2H+＋2e→H2↑（酸性溶液中） 
（2） O2＋4H+＋4e→2H2O（酸性溶液中）   
（3）O2＋2H2O＋4e→4OH-（中、碱性溶液中） 
还以上述某公司为例，腐蚀主要发生在碱性环境里，产生的主要腐蚀机理是公式（3）。
3、水中杂质的影响：水中杂质多，就会使水中含盐量增加，从而增加水的导电性能，加速电位腐蚀。并且水中残存的二氧化碳和硫化氢也会对管道进行腐蚀。
4、介质流速的影响：介质流速增加的话，溶解氧更容易扩散，从而大大增加了氧离子在供
热管道的扩散速率。与此同时，热水流动加快，会将供热管道中的附着腐蚀物机械力带走，进而致使更多未受腐蚀的管道内壁裸露出，增加了供热管道的腐蚀速度。
5、管道应力的影响：一般情况下，供热管道的拉应力比压应力更容易引起腐蚀，并且同样条件下，腐蚀速度更快。
6、微生物的影响
供暖投诉        微生物细菌是导致供热系统泄漏, 热用户系统末端气堵的重要原因之一。水中的微生物通过沉积形成粘滑层, 通过阴极极化的作用对管路进行腐蚀产生硫化铁, 细菌的繁殖产生大量的气体。此外生物膜的形成也会加重换热的结垢腐蚀，从而影响换热效果。
四、预防供热管道腐蚀、提升水质处理的措施。
了解了供热管道的产生腐蚀的原因，为提高运行水质情况，提高换热效率，降低设备的故障率。必须想办法降低管道的腐蚀，为此我们从以下几个方面进行探讨。
1、首先需要有效改善供热管道的内壁环境：主要措施是使用水质达标的热水。在供热系统热水上所应用的一些防腐措施通常会
有以下几种：
1)首先是合理降低热水中的溶解氧浓度；
2)其次是将热水中的pH值合理控制在标准范围之内；
3)再次是调整热水的具体温度，有效避开容易导致供热管道受腐蚀程度加快的热水温度阈值；
4)最后是在停止运行供热系统的过程中，检修人员需检查管道的内腐蚀情况，清理腐蚀物，清理管道底部的淤泥，供热人员需要将供热管道中含有杂质的水清除掉，进而将合格的软化水充入其中，有条件的尽量去除氧，无热力除氧的条件的话，采用海绵铁除氧器。效果也还不错，它采用活性海绵铁(直接还原铁)来去除水中溶解氧，海绵铁主要成分是铁，其疏松多孔的内部结构，提供的比表面积是普通铁屑的5-10万倍，可使水中的氧与铁发生迅速彻底的氧化反应，使溶解氧稳定在0.05mg/L以下，其反应式为：
2Fe2+ + 2H2O + O2→2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+ 2H2O +O2→4Fe(OH)3
反应产物Fe(OH)2、Fe(OH)3为不易溶于水的絮状沉淀，出水含氧量降到0.05mg/L以下。
5）对供热管道实施保养处理，清洗管道过滤器的滤网。
6）加装旁虑装置：
  旁滤过滤并不是将过滤器安装在主热网循环管路上，将所有热网循环水过滤一遍，而是在总循环管路上引出一部分循环水过滤，它是通过逐步多次的循环截留，将系统内的杂质过滤，最后通过必要的反冲将杂质去除出系统。通过在热网循环水系统上安装旁滤设备，可以防止系统中末端管路污泥堵塞，并配合加药处理有效地去除系统内的杂质。旁滤是为了降低循环水系统的浊度,但确切的说是为了减少粘泥,避免其在换热器中的沉积,更好的发挥药剂的作用.
一般地说，如果你的过滤器是采用石英砂过滤器，则通常有两个主要作用：
1、降低悬浮物（浊度）。否则，随着系统运行，悬浮物升高，将加剧沉积等一系列问题
2、除油。特别是铁锈、石子等含油的浊循环。油份高，又是微生物滋生，又是堵塞喷嘴等等

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