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散熱器腐蝕的預防措施

隨著人民生活水平的不斷提高,對室內采暖所用的散熱器也提出了更高的要求,產品不僅要求新穎、美觀,而且要求散熱器耐腐蝕性能好。在熱水供暖系統中,熱水鍋爐、管路及散熱器尤其是以往使用的鋼制散熱器都不同程度地存在著腐蝕現象。中鋁山西分公司煤氣分廠的采暖管道一般運行3a5a后,管道跑、冒、滴、漏問題就會陸續發生,據有關部門統計,每年采暖管道的維修費用高達80萬元以上。因此,通過對腐蝕現象的認真分析,盡快找出原因,制定控制措施,以達到降低經濟損失的目的。北京散熱器下面就這一問題進行探討。

1采暖系統腐蝕的危害

腐蝕的危害性很大,當腐蝕的金屬損失重量達到25,就足以使設備和管道遭到破壞,不僅大大縮短了設備和管道的使用年限,而且由于腐蝕后的管內壁粗糙度的增加,增大了摩擦阻力,同時也降低了管道的流通量。另外腐蝕后的沉淀物及雜質會使系統產生堵塞,影響供暖效果。

2腐蝕機理

在天然水中,堿度主要是由HCO3的鹽類[如Ca(HCO3)、Mg(HCO3)2]組成。這些重碳酸鹽(暫時硬度)在熱水供暖系統中經過一系列的變化,在水中產生二氧化碳和碳酸;另外,空氣中的二氧化碳和二氧化硫也都能溶于水而生成酸溶液,使H 濃度增加。

電離方程式為:CO2 H2O=H2CO3=H  HCO3由于鋼管、鋼制散熱器含有C等不活潑元素,不易失去電子,這樣,散熱器就是熱媒中形成的原電池,鐵是負極,碳是正極,其變化如下:Fe-2e Fe2 2H 2eH2(析氫銹蝕)另外,熱媒中存在游離的O2會加快腐蝕的進程,溶解在水膜里的氧氣在正極上得到電子而被還原:負極:Fe-2eFe2 正極:2H2O O2 4e 4OH-(吸氧銹蝕)溶液中的Fe2 和OH-離子結合,生成Fe(OH)2附著在鐵表面上,形成Fe(OH)2銹膜,由于熱媒中溶解氧的存在,Fe(OH)2被進一步氧化形成Fe(OH)3,Fe(OH)3是一種疏松的、易剝落的沉積物,具有紅棕色的鐵銹。

Fe(OH)2 1/2O2 H2O Fe(OH)3。

從以上分析不難看出,散熱設備滲漏的主要原因是電化學腐蝕引起的,其結果是散熱器內表面及采暖管道避部缺陷處發生腐蝕,形成凹坑,最終產生孔洞、漏水。

3影響供暖系統采暖設備使用年限的因素

根據以上對腐蝕原因的分析來看,影響采暖設備使用年限的主要因素是:
1)溶液的PH值。當PH<7時,即熱媒中含有較多的實驗表明,散熱設備在PH=911的熱媒中抗腐蝕性能較好。

2)溶解氧的濃度。氧腐蝕的危害性很大,并且其腐蝕性隨氧濃度的增大而增大。但是,如果水中的溶解氧濃度達到一定值以后,散熱設備內表面的氧化膜具有一定的保護性,腐蝕速度反而會下降;3)水的硬度。硬水容易引起垢層下的局部腐蝕,易造成鍋爐的堿裂、孔蝕,甚至爆管;4)水的溫度。根據有關資料表明,隨著溫度的升高,腐蝕現象加劇。在溫度<85 時,每升高10,腐蝕速度加大30;5)熱媒中鹽的濃度。水中鹽濃度增加,導電率將增強。Fe3 是水中最常見的有害無機鹽離子,它可以增大鋼的均勻腐蝕速度;6)時間。實踐證明,使用年限越長管壁腐蝕越嚴重。

4控制散熱設備及管道腐蝕的有效措施

熱水供暖系統中的空氣如不及時地排除,不僅影響采暖效果,而且空氣中含有的氧氣是造成腐蝕的主要原因。因此,弄清楚系統積氣的原因,保證系統的正常排氣,則是減少系統腐蝕的重要措施。

4.1系統積氣的原因

1)在采暖系統充水前,系統中存有空氣。在系統充水時,空氣逐漸被擠到系統的末端和頂端;
2)水中含有空氣。當系統運行升溫后,空氣就會分離出來??諝庠谒械娜芙饬颗c溫度和壓力有關,凡是空氣溶解量低于原始空氣溶解量的地方都能使空氣分離或排放出來。
3)系統在運行過程中,存在跑冒滴漏現象,需要根據壓力情況進行補水。對于運行管理好的系統,其泄漏水量占系統循環水量的0.5以下,對于運行管理差的系統可達2以上;當補水量不超過系統循環水量的0.5時,不會對系統造成明顯腐蝕;當系統的泄漏量過大(如施工、管理水平低、非法取用系統熱水),氧腐蝕現象就較為嚴重。其次,在系統中有可能形成真空的部位,如在閥門連接件和水泵不嚴密處,特別是在系統水溫下降時都可吸入空氣(含氧氣).

4.2系統中積氣的位置

在供暖系統中,水流速度越大,空氣就越容易被帶走。在水平管道上水流速度>0.15m/s、在垂直管道上水流速度>0.25m/s時,一般不會造成積氣。反之,就會在其它幾個部位積氣。

4.3排氣措施

1)排氣裝置。系統積氣后就要通過排氣裝置進行排氣。排氣裝置有自動排氣閥、手動排氣閥和集氣罐。集氣罐又分立式和橫式2種;
2)設置管道坡度。自然循環熱水采暖系統干管中的熱水流速通常不超過0.2m/s,所以允許熱水與氣泡逆向流動,可在系統中央安裝集氣罐進行排氣。機械循環熱水采暖系統干管中的熱水流速一般為0.5m/s1.0m/s,超過了氣泡浮升速度,考慮管道坡向時應盡可能保證熱水與氣泡同向流動,并在干管末端安裝集氣罐進行排氣。散熱器供水支管應注意順水流方向設向下坡度。

北京散熱器綜上所述,可從以下幾個方面控制腐蝕現象的發生:
a)在熱水采暖系統中適當位置正確地設置排氣裝置,減少系統中氣體引起的腐蝕。
b)根據有關標準,對循環水要進行嚴格地處理,以降低水的腐蝕性。其根本辦法是充分除去熱媒中的溶解氧和水中的CO2,我國規定鋼制散熱器含氧量 0.05g/m3。利用除氧設備對系統給水進行除氧時,根據氧在水中溶解的特性,主要有以下4種途徑:熱力除氧、化學除氧、真空除氧和解析除氧。
c)在材料選用上,不能使用表面有缺陷的劣質材料,避免電化學腐蝕的發生。
d)提高運行管理水平,減少供暖系統的補水次數。

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來源:http://www.studiowaterstone.com      
   
 
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