淺談幾種新型防腐材料在電廠的應用
高強生
摘 要:本文簡明地對硬聚氯乙烯以(UPVC)、高密度聚乙烯管(HDPE)、鋼塑復合管等幾種新型防腐管道的在電廠化學系統的應用,對其特點(優缺點)進行了闡述,以期對選擇和利用防腐管時,能提供一點幫助。
關鍵詞:防腐、管道、特點、應用
電廠化學系統接觸的腐蝕性物質較多,如鹽酸、氫氧化堿、次氯酸鈉、堿式氯化鋁等,傳統的防腐管道一般使用襯膠管或襯塑管。但無論襯膠管還是襯塑管都存在以下缺點:1、管道長度受加工限制,不可能制造很長的管道;2、由于加工長度受限制,造成現場管道接口多,增加了泄漏點;3、價格貴,浪費金屬原料,每根管道的制作除鋼管外,還需配置法蘭,以便于連接,而法蘭連接中需要螺栓、螺母等緊固件;3、使用壽命短。襯膠管、襯塑管一般使用壽命5—10年,影響使用壽命的原因是脫膠、鼓泡,導致管道堵塞或腐蝕,尤其在介質溫度高的情況下更容易發生,如加熱器出口。這在陰床堿噴射器出口管和反滲透機械過濾器進口管都發生過類似情況;4、管道互換性差,管道根據現場需要配置后,長度各不相同,如某一管段發生泄漏,則需要重新配置新管并送專業廠家進行襯膠、塑,生產周期長,而一般現場消缺時間都緊張。所以在現場消缺過程中,我們一直不斷摸索尋找新材料,以達到防腐效果好、施工時間短、維護方便、使用壽命長的要求,從而可以替代襯膠、襯塑管道。經過這些年的積累和總結,我們認為以下幾種管道材料在現場應用較好。
一、硬聚氯乙烯管(UPVC)
在世界范圍內,硬聚氯乙烯管道(UPVC)是各種塑料管道中消費量最大的品種,亦是目前國內外都在大力發展的新型化學建材。 UPVC管具有以下特點:化學腐蝕性好,不生銹;具有自熄性和阻燃性;耐老化性好,可在-15℃-60℃之間使用20-50年;內壁光滑,內壁表面張力,很難形成水垢,流體輸送能力比鑄鐵管高43.7%; 質量輕,易擴口、粘接、彎曲、焊接、安裝工作量僅為鋼管的1/2,勞動強度低、工期短;阻電性能良好,體積電阻1-3×105Ω.cm,擊穿電壓23-2kV/mm;價格低廉;節約金屬能源; UPVC管的韌性低,線膨脹系數大,使用溫度范圍窄。這種管道施工簡單、方便,可以根據現場管道長度直接進行配置,可用膠水粘接,也可進行塑料焊接,檢修速度快,但不能承受過高的壓力,而且管道韌性低較易受人為因素造成損壞,很多情況多是被踩斷或碰斷。現我廠主要應用于反滲透次氯酸鈉加藥管道以及廢水零排放系統的一些加藥管,#2凈水站加凝聚劑管道、二氧化氯裝置等。
二、高密度聚乙烯管(HDPE)
高密度聚乙烯管以它的優秀的化學性能、韌性、耐磨性以及低廉的價格和安裝費受到管道界的重視,它是僅次于聚氯乙烯,使用量占第二的塑料管道材料。
HDPE管性能及特點:HDPE管是采用100%的高密度聚乙烯(HDPE)為原料,采用特殊擠出工藝在熱熔狀態下纏繞成管,同時熔接成整體制成的管道。1、水力條件好。由于HDPE管內壁表面光滑,管道的粗糙系數n=0.009,同等管徑條件下,比砼排水管道過流量大30%,即選用HDPE管,其管道管徑可比選用鋼筋砼管縮小1-2個管道等級。2、密封性好,可實現零滲漏。由于管道連接可采用電熔焊接技術,使接口處的兩段管完全熔為一體,保證了管道接口不會滲漏。3、生產的管徑范圍廣。HDPE管目前可生產的管徑范圍為DN200-DN4000,比PVC管生產的管徑范圍要廣(PVC管管徑最大為DN600)。4、耐腐蝕、抗老化性能好。由于HDPE管的原材料為高分子成份的聚乙烯組成,它能有效地抵抗酸、堿、鹽等介質的腐蝕和未經處理的工業廢水和生活污水的侵蝕,其抗老化性能比PVC管好。5、柔韌性好。HDPE管屬柔性管,延伸性能好,能適應地基較差條件下的施工及避免地基沉降對管道性能的影響,特別是在沿海地區,工程地質條件普遍較差,沉降嚴重,該種管材與其它管材相比,具有明顯的優勢。6、質量輕、安裝方便,減輕了勞動強度,縮短了施工工期。7、強度高,使用壽命長。由于HDPE管是采用100%高密度聚乙烯在熱熔狀態下整體制成的管道,其整體性較好,化學性質穩定,強度高,使用壽命長,一般可達50年以上。
這種管道和UPVC管一樣,具有施工簡單、方便的特點,可以根據現場管道長度直接進行配置并采用熱熔焊接,需專用的焊槍,檢修速度快,密封性能好,韌性好不易被踩斷或碰斷。現我廠主要應用于反滲透次加藥管道、循環水加次氯酸鈉管以及活性炭進口母管。
三、鋼塑復合管
鋼塑復合管是今年來出現的新材料,鋼骨架增強塑料復合管具有強的耐腐蝕性、較高的鋼度和強度,正被越來越多的工程項目所應用。鋼塑復合管可分為鋼絲網骨架增強塑料復合管及鋼板網骨架增強塑料復合管。鋼骨架增強塑料復合管是由金屬和塑料兩種材料復合在一起形成的管材,該復合管以鋼骨架為增強體,以熱塑性塑料為連續基材,在自動控制生產線上將兩者均勻復合在一起的一種新型雙面防腐壓力管道。
性能和特點:該管材具有較高的承壓能力、鋼度和強度,承受壓力1.0-3.5MPa,可安全使用50年以上;卓越的耐腐蝕性,除少數強氧化劑外,可耐多種化學介質的腐蝕;優良的抗磨性,在輸送含沙量較高的介質時,其耐磨性是鋼管的4倍以上;管壁光滑不結垢,可降低介質的阻力損失,水頭損失比鋼管低30%;良好的衛生性能,材質無毒、不滋生細菌;節能,復合管導熱系數0.43ω/m℃,接近鋼管導熱系數82ω/m℃的1/200。
該管道施工較前二種管道復雜,需使用專門的熱熔焊機,且需要專業培訓才能勝任,其焊接時需注意以下幾點:
1、電熱熔套與管體配合不能過緊或過松,以用手可推進或用手錘輕輕敲擊可進入為宜,否則應更換電熱熔套或管體。
2、連接前,應在自然狀態下進行對口找正,找正標準為連接處端面間隙小于4mm,必要時應采用連接拉人工具進行對口連接或定位。
3、電熱熔接時,熱熔時間隨環境溫度升高或降低而縮短或延長,控制電熱熔套兩觀察孔中的熔融態塑料同步突起到觀察孔深度的1/3以上即可。
4、電熱熔接的冷卻速度,要求在斷電后,其冷卻時間至少應為加熱時間的10倍以上,使加熱處冷卻到自然溫度。為防止冷卻速度過快,必要時應采取保溫措施,尤其在冬季施工更應注意。在完全冷卻前,不得對管體或電熱熔套等管件施加任何壓力。
該種管道目前在我公司二期化補水系統中大量使用,但相信作為一種正逐漸推廣使用的新材料,其將來的應用必將更廣泛。
參考文獻:
(1)李公藩編著《塑料管道施工》,中國建材工業出版社,2001.11
(2)《給水排水技術動態》2000年第4期(總第112期),建設部科技信息研究所印刷廠,2000.11
(3)《福建給排水》2002年 第6期
作者:高強生,工程師,從事電廠化學檢修工作
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