浅谈几种新型防腐材料在电厂的应用

高强生

　　摘　要：本文简明地对硬聚氯乙烯以（UPVC）、高密度聚乙烯管（HDPE）、钢塑复合管等几种新型防腐管道的在电厂化学系统的应用，对其特点（优缺点）进行了阐述，以期对选择和利用防腐管时，能提供一点帮助。
　　关键词：防腐、管道、特点、应用

　　电厂化学系统接触的腐蚀性物质较多，如盐酸、氢氧化碱、次氯酸钠、碱式氯化铝等，传统的防腐管道一般使用衬胶管或衬塑管。但无论衬胶管还是衬塑管都存在以下缺点：1、管道长度受加工限制，不可能制造很长的管道；2、由于加工长度受限制，造成现场管道接口多，增加了泄漏点；3、价格贵，浪费金属原料，每根管道的制作除钢管外，还需配置法兰，以便于连接，而法兰连接中需要螺栓、螺母等紧固件；3、使用寿命短。衬胶管、衬塑管一般使用寿命5—10年，影响使用寿命的原因是脱胶、鼓泡，导致管道堵塞或腐蚀，尤其在介质温度高的情况下更容易发生，如加热器出口。这在阴床碱喷射器出口管和反渗透机械过滤器进口管都发生过类似情况；4、管道互换性差，管道根据现场需要配置后，长度各不相同，如某一管段发生泄漏，则需要重新配置新管并送专业厂家进行衬胶、塑，生产周期长，而一般现场消缺时间都紧张。所以在现场消缺过程中，我们一直不断摸索寻找新材料，以达到防腐效果好、施工时间短、维护方便、使用寿命长的要求，从而可以替代衬胶、衬塑管道。经过这些年的积累和总结，我们认为以下几种管道材料在现场应用较好。

一、硬聚氯乙烯管（UPVC）

　　在世界范围内，硬聚氯乙烯管道（UPVC）是各种塑料管道中消费量最大的品种，亦是目前国内外都在大力发展的新型化学建材。　 UPVC管具有以下特点：化学腐蚀性好，不生锈；具有自熄性和阻燃性；耐老化性好，可在-15℃－60℃之间使用20－50年；内壁光滑，内壁表面张力，很难形成水垢，流体输送能力比铸铁管高43.7%； 质量轻，易扩口、粘接、弯曲、焊接、安装工作量仅为钢管的1/2，劳动强度低、工期短；阻电性能良好，体积电阻1-3×105Ω．cm，击穿电压23-2kV／mm；价格低廉；节约金属能源； UPVC管的韧性低，线膨胀系数大，使用温度范围窄。这种管道施工简单、方便，可以根据现场管道长度直接进行配置，可用胶水粘接，也可进行塑料焊接，检修速度快，但不能承受过高的压力，而且管道韧性低较易受人为因素造成损坏，很多情况多是被踩断或碰断。现我厂主要应用于反渗透次氯酸钠加药管道以及废水零排放系统的一些加药管，#2净水站加凝聚剂管道、二氧化氯装置等。

二、高密度聚乙烯管（HDPE）

　　高密度聚乙烯管以它的优秀的化学性能、韧性、耐磨性以及低廉的价格和安装费受到管道界的重视，它是仅次于聚氯乙烯，使用量占第二的塑料管道材料。
　　HDPE管性能及特点：HDPE管是采用100％的高密度聚乙烯（HDPE）为原料，采用特殊挤出工艺在热熔状态下缠绕成管，同时熔接成整体制成的管道。1、水力条件好。由于HDPE管内壁表面光滑，管道的粗糙系数n＝0.009，同等管径条件下，比砼排水管道过流量大30％，即选用HDPE管，其管道管径可比选用钢筋砼管缩小1－2个管道等级。2、密封性好，可实现零渗漏。由于管道连接可采用电熔焊接技术，使接口处的两段管完全熔为一体，保证了管道接口不会渗漏。3、生产的管径范围广。HDPE管目前可生产的管径范围为DN200－DN4000，比PVC管生产的管径范围要广（PVC管管径最大为DN600）。4、耐腐蚀、抗老化性能好。由于HDPE管的原材料为高分子成份的聚乙烯组成，它能有效地抵抗酸、碱、盐等介质的腐蚀和未经处理的工业废水和生活污水的侵蚀，其抗老化性能比PVC管好。5、柔韧性好。HDPE管属柔性管，延伸性能好，能适应地基较差条件下的施工及避免地基沉降对管道性能的影响，特别是在沿海地区，工程地质条件普遍较差，沉降严重，该种管材与其它管材相比，具有明显的优势。6、质量轻、安装方便，减轻了劳动强度，缩短了施工工期。7、强度高，使用寿命长。由于HDPE管是采用100％高密度聚乙烯在热熔状态下整体制成的管道，其整体性较好，化学性质稳定，强度高，使用寿命长，一般可达50年以上。
　　这种管道和UPVC管一样，具有施工简单、方便的特点，可以根据现场管道长度直接进行配置并采用热熔焊接，需专用的焊枪，检修速度快，密封性能好，韧性好不易被踩断或碰断。现我厂主要应用于反渗透次加药管道、循环水加次氯酸钠管以及活性炭进口母管。

三、钢塑复合管

　　钢塑复合管是今年来出现的新材料，钢骨架增强塑料复合管具有强的耐腐蚀性、较高的钢度和强度，正被越来越多的工程项目所应用。钢塑复合管可分为钢丝网骨架增强塑料复合管及钢板网骨架增强塑料复合管。钢骨架增强塑料复合管是由金属和塑料两种材料复合在一起形成的管材，该复合管以钢骨架为增强体，以热塑性塑料为连续基材，在自动控制生产线上将两者均匀复合在一起的一种新型双面防腐压力管道。
　　性能和特点：该管材具有较高的承压能力、钢度和强度，承受压力1.0－3.5MPa，可安全使用50年以上；卓越的耐腐蚀性，除少数强氧化剂外，可耐多种化学介质的腐蚀；优良的抗磨性，在输送含沙量较高的介质时，其耐磨性是钢管的4倍以上；管壁光滑不结垢，可降低介质的阻力损失，水头损失比钢管低30％；良好的卫生性能，材质无毒、不滋生细菌；节能，复合管导热系数0.43ω／m℃，接近钢管导热系数82ω／m℃的1／200。
　　该管道施工较前二种管道复杂，需使用专门的热熔焊机，且需要专业培训才能胜任，其焊接时需注意以下几点：
　　1、电热熔套与管体配合不能过紧或过松，以用手可推进或用手锤轻轻敲击可进入为宜，否则应更换电热熔套或管体。
　　2、连接前，应在自然状态下进行对口找正，找正标准为连接处端面间隙小于4mm，必要时应采用连接拉人工具进行对口连接或定位。
　　3、电热熔接时，热熔时间随环境温度升高或降低而缩短或延长，控制电热熔套两观察孔中的熔融态塑料同步突起到观察孔深度的1/3以上即可。
　　4、电热熔接的冷却速度，要求在断电后，其冷却时间至少应为加热时间的10倍以上，使加热处冷却到自然温度。为防止冷却速度过快，必要时应采取保温措施，尤其在冬季施工更应注意。在完全冷却前，不得对管体或电热熔套等管件施加任何压力。
　　该种管道目前在我公司二期化补水系统中大量使用，但相信作为一种正逐渐推广使用的新材料，其将来的应用必将更广泛。

参考文献：

（1）李公藩编著《塑料管道施工》，中国建材工业出版社，2001.11
（2）《给水排水技术动态》2000年第4期（总第112期），建设部科技信息研究所印刷厂，2000．11
（3）《福建给排水》2002年 第6期

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作者：高强生，工程师，从事电厂化学检修工作