供热管网防腐保温技术探讨

李宏升 高文

摘要：北方冬季供暖主要依靠集中供热。虽然集中供热率在不断提高，但热网的能效只有90%左右。面对热网热损失较大的缺点，供热效率成为集中供热的一大难题。分析了集中供热管网的腐蚀原因和保温层问题，研究了供热管网的防腐保温施工技术要点，以减少供热管网的热损失，提高集中供热的能效，实现社会效益和经济效益的统一。

关键词：供热管网；防腐；保温技术

1  供热管网防腐原因分析

1.1一般腐蚀

（1）水腐蚀是指管网排水后残余水中的氧气、二氧化碳、氯化镁、氢氧化钠等物质引起的电化学腐蚀。

（2）氧腐蚀是指管网中的溶解氧将水中的Fe（OH）2氧化成Fe（OH）3沉淀，在管网中形成黑水膜，使管道产生点蚀或溃疡状点蚀而引起的管网腐蚀。由于加热钢管表面与水和空气中的氧气发生反应，对钢管造成氧化和碱腐蚀，是造成加热钢管腐蚀的重要原因。

（3）碳酸腐蚀是加热水中含有大量二氧化碳，与水结合形成弱酸性水，pH值降低，与钢管发生电化学反应的一种腐蚀现象。碳化腐蚀属于点蚀。

（4）氯化物腐蚀是由氯化镁引起的电化学腐蚀。由于氯化镁易溶于水，当加热水中含有部分氯化镁时，容易发生电化学反应和电化学腐蚀。

（5）碱腐蚀是指加热水中残留浓度的氢氧化钠对钢管的电化学腐蚀。

1.2钢材腐蚀

钢的腐蚀主要包括孔腐蚀和表面下腐蚀。孔洞腐蚀是由机械应力引起的，如锤击，导致钢管表面保护膜损坏，形成表面损伤。表面下腐蚀是指钢管在腐蚀介质的作用下，因质量问题，如厚皮、夹层等引起的表面下腐蚀。

1.3应力腐蚀

应力腐蚀是在温度应力和腐蚀介质的双重作用下，造成钢管保护膜损坏的一种腐蚀现象。应力腐蚀主要是由于介质加热，溶解氧外溢，转化成二氧化碳等气体，溶解在水中形成酸性介质，造成钢管保护层的腐蚀。

2  供热管网保温问题研究

2.1保温层材质

长期以来，保温岩棉作为保温材料广泛应用于集中供热管网和工业生产中。但由于保温岩棉是一种软质材料，容易沉降，造成上薄下厚的问题，即加热管的上保温层厚度变小，而下保温层与管道之间形成较大的间隙，间隙内空气与管壁之间的热交换导致热网热损失增大。同时，保温岩棉容易损坏。材料为天然岩矿原料制成的蓬松短纤维，结构松散。供热管网敷设后，由于风雨侵蚀，保温岩棉保温层损坏，造成供热管网裸露、保温层脱落、热损失增加等问题。保温岩棉结构松散，缝隙多。雨水容易渗入保温层，管壁被氧化，导致管壁腐蚀，导致供热管网变薄，使用寿命缩短。近年来，随着保温技术的发展，聚氨酯泡沫保温材料被广泛应用于保温管网中。是一种保温性能较好的有机保温材料，能有效延长供热管网的使用寿命，提高保温性能。室外架空供热管道可在保温管道上加珍珠岩瓦，保温层外侧涂玻璃钢进行保温保护，以满足室外架空供热管网的保温要求。

2.2保温层厚度

在热网保温施工实践中，发现不同厚度保温层的热损失差异很大。保温层厚度越大，保温效果越明显，热损失越小。相反，供热管网的热损失较大，使得集中供热终端难以满足供热要求。但同时，由于保温层施工一次性投资较大，如果不顾成本盲目增加保温层厚度，供热管网的建设成本必然增加。因此，在热网保温施工中，应基于经济考虑，确定合理的保温层厚度。

3  供热管网防腐保温施工技术要点

3.1供热管网防腐施工技术要点

3.1.1表面处理

加热管网防腐处理前，应清除表面锈蚀，经检验验收合格后，再刷防腐材料。对于钢结构和碳钢管，可通过研磨机去除表面锈蚀，直至金属光泽暴露，无附着氧化皮、锈蚀或油漆涂层。表面处理后的供热钢管应用抹布清洗，并涂防锈底漆。表面处理与底漆涂敷间隔应小于4H，防止金属暴露和氧化，可能影响防腐处理效果。

3.1.2防腐施工

防腐施工前，钢管金属表面及防腐底漆涂装应在防腐施工前由总承包人和监理单位验收。在涂防腐漆前，对加热管网焊接接头、螺纹等特殊结构部位应采取防护措施。焊缝两侧留有100mm间隙，焊缝质量检验合格后方可涂防腐漆。防腐施工时，应按工程设计要求，刷2遍以上防腐漆。防腐漆碾压、涂刷防腐，每层反复涂刷，不漏漆。先涂2道耐高温底漆，干膜厚度不小于50μm。然后刷一层干膜厚度不小于60的环氧云母铁中间漆μm。最后，采用两层聚氨酯面漆，干膜厚度60μm、防腐漆涂饰后，4h内应避免下雨，必要时应采取必要的防护措施。

防腐施工过程中，应按防腐涂料使用说明书进行施工，掌握各类防腐漆的刷涂间隔。下一层防腐漆每层干后即可涂漆。防腐涂层完成后，应满足颜色一致、无滴落、无针孔、气泡等要求，下一道涂层只能在每道涂层干燥后才能施涂，用手指按压涂层后指纹不出现。

3.1.3防腐检查与验收

供热管网防腐施工结束后，应经检查验收后方可进行保温施工。检查外观项目包括防腐漆无漏涂、针孔、流坠、褶皱、剥落、粉化等问题，经检查验收后方可进行管道施工和保温施工。

当管道防腐出现包括漆膜返绣、漏刷、漆膜流坠、漆膜起泡等施工质量问题，应结合具体情况进行处置。当出现漆膜返锈问题时，应彻底清理供热钢管表面水分、锈迹、泥土等杂物，直至露出供热钢管金属光泽后再涂刷底漆和防锈漆，防止钢管再次生锈。防锈漆漏刷问题一般发生在供热钢管架空施工后，因架空钢管高度、角度导致防锈漆涂刷不便导致，可在供热钢管安装前涂刷完成防锈漆，并加强防锈漆检查，防止出现漏刷问题。流坠问题多由于涂刷防腐漆过厚和环境温度过高等原因导致，因此要求施工单位在适宜环境温度下进行涂刷施工（温度15℃～20℃，相对湿度50%～75%），且涂刷防腐漆滚毛不宜过长，单次蘸取防腐漆不宜过多，涂刷防腐漆厚度不宜过大。当出现漆膜起泡问题时，多由于供热钢管表面存在水分导致，应在涂刷前使用干抹布擦干净，且单次涂刷防腐漆厚度不宜过大。

3.2供热管网保温施工技术要点

3.2.1施工准备

供热管网保温施工前，应确保管道系统压力试运行合格且经检查验收合格。防腐施工完成且验收合格，管道支架安装到位，相关仪表附件、阀门等均已安装完毕且经工程监理验收合格。

3.2.2保温厚度确定

由于不同保温层厚度其保温性能存在较大的差异，如采用相同的保温厚度要求，必然导致供热管网成本上升，进而增加供热管网施工成本。因此，有必要结合不同位置、温度、管径要求确定保温层厚度，确定经济性保温层厚度技术方案。根据该思路，结合集中供热管线、温度和保温层材料成本，结合聚氨酯保温材料性能，确定不同管径下保温层厚度。

根据上表可知，DN80和DN100供热钢管可采用50mm厚保温材料，当管径大于DN150时保温层厚度应确定为60mm或70mm,DN150钢管保温层厚度应为50mm或60mm，结合介质温度确定保温层厚度。

3.2.3保温层施工

保温层施工时，聚氨酯泡沫保温材料属于硬质保温材料，可直接连接粘贴在供热管网上，有效改善了切割保温岩棉后保温施工的不利局面。因此，施工人员可根据管径合理选择保温材料，用16ţ至18ţ镀锌铁丝绑扎保温材料，绑扎铁丝间距控制在400mm以内。保温材料捆扎后，应在未发现遗漏、松动等问题后，切断供热管道的保护层，保护层宽度应与保温层周长一致。水平供热管网保温层环缝设置斜面搭接位置，垂直保护层敷设应自下而上分段施工，下部保温层搭接应插入上部保温层，避免雨水渗入保温层。保温层的壳体接头用自攻螺钉或抽芯铆钉固定，固定间距控制在200mm以内。每个接头不得少于4个螺钉或抽芯铆钉。

结论

如今，人们对生活质量的要求不断提高，集中供热的温度直接影响着用户冬季的供热体验。管道腐蚀、管道裸露，必然影响冬季供热温度，并对供热企业造成不利影响。在供热管道防腐保温施工中，施工单位要深入研究防腐保温施工技术要点，加强施工过程管理和质量控制，减少供热管道的热损失，提高供热企业的社会效益和经济效益。

参考文献：

[1]曹体祥.浅谈城市供热管网设计工作要点[J].应用能源技术,2019,(4).

[2]王雅真.化解供热管网老化锈蚀难题[J].供热制冷,2019,(8).