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        技術(shù)文章

        某城市熱網(wǎng)供暖管道直埋型補償器腐蝕原因定性分析

        時(shí)間:2013-10-22 8:51:29   作者:漢邦   來(lái)源:郵件投稿   評論:0
        內容摘要:隨著(zhù)城市集中供熱的不斷發(fā)展,供熱管網(wǎng)的安全性越來(lái)越被人們重視,本文通過(guò)對實(shí)際工程中補償器損壞的一個(gè)案例,分析了其損壞的原因,希望能夠引起工程技術(shù)人員的重視。某城市供暖管網(wǎng)始建于2004年...

        隨著(zhù)城市集中供熱的不斷發(fā)展,供熱管網(wǎng)的安全性越來(lái)越被人們重視,本文通過(guò)對實(shí)際工程中補償器損壞的一個(gè)案例,分析了其損壞的原因,希望能夠引起工程技術(shù)人員的重視。


        1.前言
        山東煙臺地區某城市供熱管網(wǎng)始建于2004年,管網(wǎng)最大管徑為DN800mm,采用波紋補償器進(jìn)行熱補償,波紋材質(zhì)為316L不銹鋼,5層,每層厚度0.8mm。管網(wǎng)投運后,供熱效果良好,運行比較平穩。
        2009年供暖期間,巡線(xiàn)工發(fā)現位于621差轉臺門(mén)前的供熱主干管處有熱氣冒出,當即通知生產(chǎn)部門(mén)進(jìn)行查看、維修。


        經(jīng)過(guò)現場(chǎng)挖掘發(fā)現,DN800mm供水管道的補償器波紋破壞發(fā)生泄漏,熱水噴出,回水管道的補償器腐蝕也很?chē)乐,但未破裂。?jīng)過(guò)緊張的搶修,將供、回水管道補償器進(jìn)行更換,終于實(shí)現了正常供熱。
        針對這起補償器的泄漏事故,熱力公司、設計單位、生產(chǎn)廠(chǎng)家共同分析補償器損壞的原因,在排除了設計、制造因素后,對事發(fā)地點(diǎn)周?chē)h(huán)境進(jìn)行觀(guān)察,分析造成補償器損壞的原因。補償器損壞狀況如圖所示。


        2.腐蝕原因分析


        1)地下含有較高的氯離子使不銹鋼波紋發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。
        由于補償器保溫接口處出現裂縫,使補償器易于遭到地下水的侵蝕。在事故現場(chǎng),不僅發(fā)現了大量泄漏的熱水,還發(fā)現了污水,原來(lái)與供熱管道平行敷設的污水管道發(fā)生了泄漏,其與供熱管道水平距離為4.5米,離泄漏點(diǎn)7.0米處有一污水井。泄漏點(diǎn)東側25米處為一海水養殖廠(chǎng)。海水養殖廠(chǎng)不定期的將海水排到該污水井中,污水管道泄漏使補償器浸到浸泡,污水中含有的大量氯離子,使補償器的波紋發(fā)生了腐蝕。


        眾所周知,不銹鋼特別是316L不銹鋼具有較強的耐腐蝕性能,其耐腐蝕的重要原因在于起保護作用的氧化膜具有自愈性,當氧化膜破損時(shí),能夠重新形成薄膜,對金屬進(jìn)行保護。但處于鈍態(tài)的金屬仍有一定的反應能力,氧化膜的溶解和修復(再鈍化)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),當介質(zhì)中含有活性陰離子時(shí)(如常見(jiàn)的氯離子),平衡便受到破壞,溶解占優(yōu)勢,中國供熱信息網(wǎng)了解到原因是氯離子能優(yōu)先地有選擇地吸附在氧化膜上,把氧原子排擠掉,然后和氧化膜中的陽(yáng)離子結合成可溶性氯化物,在露出基底的金屬的特定點(diǎn)上生成小蝕坑,這些蝕坑稱(chēng)為孔蝕核,即為蝕孔生成的活性中心。


        可見(jiàn)氯離子的存在破壞了不銹鋼的鈍態(tài),實(shí)驗研究表明,有氯離子存在的環(huán)境下,不銹鋼既不容易產(chǎn)生鈍化也不易維持鈍化。在局部鈍化膜破化的同時(shí),其余的保護膜保持完好,這使得腐蝕的條件得以實(shí)現和加強,根據電化學(xué)產(chǎn)生機理,處于活化態(tài)的不銹鋼較之鈍化態(tài)的不銹鋼其電極電位要高許多,電解質(zhì)溶液就滿(mǎn)足了電化學(xué)腐蝕的熱力學(xué)條件,活化態(tài)不銹鋼成為陽(yáng)極,鈍化態(tài)不銹鋼成為陰極。中國供熱信息網(wǎng)了解到由于腐蝕點(diǎn)只涉及到一小部分金屬,其余大部分未腐蝕區域是一個(gè)大的陰極面積,而在電化學(xué)反應中,陰、陽(yáng)極反應速率是相同的,這樣集中到陽(yáng)極腐蝕點(diǎn)上的腐蝕速度非?,且具有穿透作用,這樣蝕坑會(huì )越來(lái)越深,使波紋遭到損壞。


        較高的壓力和供水溫度(壓力為1.15MPa,供水溫度約100℃)也加速了波紋管在存在氯離子環(huán)境下的電化學(xué)腐蝕,

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