供热管网防腐保温处理技术分析

郭瑞宝

（晋中市汇安市政工程有限公司，山西晋中 030600）

0 引言

集中供热是我国北方地区采取的一种主要供暖方式，集中供暖总量中蒸汽供暖、热水供暖分别占据15.74%、84.5%。随着集中供暖率的逐渐提升，集中供暖难题转化为供暖能效。根据相关研究表明，欧美地区与日本地区的供热管网效率分别超过96%、97%，而我国集中供暖管网存在较大热损失问题，供热管网效率仅为90%左右，防腐保温面临不同问题，供热管网效能受到影响。因此，供热管网发展中，对于防腐保温处理技术要给予更多重视，加强防腐保温技术优化，提升供热管网供热效果，降低管网热损失，满足人们对于供热的需求，创造良好室内环境。

1 供热管网腐蚀类型

1.1 一般腐蚀

一般腐蚀包括水腐蚀、碱腐蚀等，主要是由管网介质引发的腐蚀。水腐蚀是指，供热管网排水后的残留水中含有二氧化碳、氧气、氢氧化钠等物质，对供热管网产生电化学腐蚀；氧气腐蚀是指，供热管网内溶解氧，将水中的Fe（OH）2氧化成为沉淀物Fe（OH）3，从而引发的管网腐蚀。供热管网内形成的黑色水膜腐蚀管道，产生点状凹痕、溃疡装凹痕。暖气钢管表面会发生氧化反应，与空气、氧、水进行氧化，从而对钢管形成氧化碱蚀；碳酸腐蚀指供暖水中的二氧化碳与水结合，形成pH 较低的弱酸性水，与钢管发生电化学反应后出现腐蚀情况，酸碱腐蚀是麻点腐蚀；氯化镁会引发电化学腐蚀，该种腐蚀为氯离子腐蚀，氯化镁具备易溶于水特点，含有氯化镁的供暖水容易发生电化学反应，出现电化学腐蚀；碱腐蚀是钢管电化学腐蚀，主要指供暖水中氢氧化钠浓度超过规定值引发的腐蚀。

1.2 钢材材质腐蚀

钢材材质腐蚀有两种，一种是孔洞状腐蚀，另一种是面下腐蚀。热力钢管在机械应力作用下发生腐蚀，表现为孔洞样腐蚀，如热力钢管表面防护膜在锤击作用下受到破坏，极易引发孔洞状腐蚀；面下腐蚀是受到侵蚀介质因素影响后，发生的腐蚀问题，例如，钢管出现重皮、夹层等质量问题容易引发腐蚀。

1.3 应力腐蚀

供热钢管受到的双重作用，分别是温度应力作用、腐蚀介质作用，在钢管保护膜发生腐蚀现象为应力腐蚀。应力腐蚀通过溶解氧溢出方式，介质加热方式等，转换为气体，气体溶解于水形成酸性介质，致使供热钢管保护层受到侵蚀。

2 供热管网防腐保温问题

供热管网防腐保温是指，在供热管网外部设置一层防腐保温层，达到防腐保温隔热效果。防腐保温层施工质量，影响集中供热效果。施工单位意识到供热管网防腐保温层施工重要性，给予该项工作更多重视，提升施工效果。但仍然存在不足，体现在以下两点中。

（1）保温层材质。供热管网防腐保温施工中，主要管网防腐保温材料是保温岩棉。保温岩棉为软质材料，使用时容易出现沉降、上薄下厚等问题。供热管道上部保温层厚度减小，管道与下部保温层产生很大空隙，空气与管壁进行热量交换是增加供热管网热损失的主要原因。保温岩棉材质是蓬松状短纤维，由天然岩石、矿物原料制作形成，结构疏松，容易破损[1]。供热管网铺设施工结束后，会因风雨冲刷影响管网，同时也会对隔热层造成破坏，引起保温层脱落等问题。保温岩棉本身空隙多、结构疏松，雨水容易渗透到保温层，与管壁发生氧化反应引发管壁腐蚀，供热管网变薄，影响管网使用寿命。在防腐保温技术发展下，聚氨酯发泡保温材料是一种有机保温材料，具有良好的保温隔热性能，在供热管网建设中得到广泛应用。室外架空供暖管道敷设中，将珍珠岩瓦块加设在保温管位置。为提升供热管网防腐保温效果，保温层外部位置涂刷玻璃钢。

（2）保温层厚度。供热管网保温施工中，保温层厚度不同，热损失存在差异。保温层厚度越小、保温效果越差、供热损耗越大，无法满足人们对于供热的要求。保温层施工的一次性投入较大，施工单位要充分考虑投资成本，防止出现盲目增加保温层厚度。在花费更少成本基础上，增加保温层厚度，达到更好保温效果。

3 供热管网防腐保温处理技术要点

3.1 防腐施工技术要点

3.1.1 防腐施工准备

供热管网防腐施工开始前，工作人员要实施防腐涂料进场验收，防腐涂料附带质量证明，其中包括防腐涂料主要成分、生产厂家、涂料名称、油漆材料数据表等，验收合格后，必须在使用期限内应用防腐涂料[2]。防腐涂料施工中，为避免防腐涂料出现凝结情况，要将环境温度最低温度控制在5℃以上，尽量保持13～30℃。涂装表面温度相较于露点温度超出3℃，最高温度控制50℃以内。

供热管网防腐施工需要施工机具保障，为实现施工机具正常运行，施工开始前做好检查、维护、保养工作，确定施工机具不存在任何问题后应用在防腐施工中。检查维护时发现施工机具存在异常，及时调整、优化，防止影响施工质量。施工机具必须专门工作人员操作，避免操作不当引发施工安全事故。通过施工机具保养，延长使用寿命。工作人员在进行防腐材料涂刷之前，必须按照规定严格检查供热钢管表面，待验收合格后，再着手进行防腐施工[3]。防腐涂料施工禁止在大风、强降水、大雾等恶劣天气下进行。

3.1.2 表面处理

供热管网表面处理是否到位，直接影响供热管网防腐施工质量。施工开始前落实钢管表面除锈，验收合格后涂刷防腐材料。钢结构、碳钢管道除锈时，应用砂轮机打磨至露出金属光泽，表面禁止出现附着物，比如，铁锈、油漆涂层、氧化皮等。完成供热钢管表面处理后，使用抹布擦拭干净，涂刷防腐底漆。为避免金属外露氧化，影响防腐施工效果，要注意钢管表面处理至涂刷防腐底漆的时间间隔在4h 以内。

3.1.3 防腐施工

防腐施工正式开始前，总承包方与监理单位验收钢管金属表面，防腐底漆涂刷质量，验收通过后开始后续施工[4]。施工单位提前完成供热管网焊口、螺纹等特殊构造位置的保护，焊缝两侧提前预留出100mm，注意焊缝质量检验合格后，开展防锈漆涂刷工作。施工人员要在涂刷两遍以上防锈漆时，要围绕工程设计要求进行，可采取滚涂等涂刷方式，每一层都要遵循往复原则、交叉原则，禁止出现漏刷情况。先涂刷两道干膜厚度50μm以上的耐高温底漆；接着涂刷一层干膜厚度60μm 以上的环氧云铁中间漆；最后涂刷两层聚氨酯面漆，干膜厚度超过60μm。完成防腐漆涂刷4h 内禁止淋雨，必要情况下采取有效遮盖措施，避免影响防腐漆涂刷质量。

施工人员应围绕防腐漆使用说明，明确不同种类防腐漆的涂刷间隔，完成防腐施工，保证每一层防腐涂料都在干燥透水后进行防腐处理。涂刷施工完成后，要满足无针孔、无流坠、颜色一致等要求。每一层防腐漆干透后，工作人员用手指按压防腐漆，不存在指纹后落实下一环节涂刷施工。

3.1.4 防腐检查与验收

防腐施工完成后，工作人员要验收防腐施工质量，验收合格后开始保温施工。外观检查时，将重点放在是否存在针孔、漏涂、褶皱、剥落、粉化等方面。供热管网防腐处理检查时，脱皮、漏刷、返锈、透底、皱皮、外观涂刷、颜色、刷纹等项目检查时，采取目测检查方式，供热管网不允许出现脱皮、漏刷、返锈、透底、皱皮等情况，外观涂刷光亮、均匀一致，颜色一致、纹理清晰且顺畅。

管道防腐一旦发生漏刷等质量问题，施工人员根据实际情况进行处理。例如，出现漆膜返锈质量问题时，清理供热钢管表面存在的杂物，如锈迹、泥土等，直到露出供热钢管本身金属光泽后，涂刷防锈漆、底漆，避免钢管二次锈蚀；供热钢管架空施工后，很容易出现防锈漆漏刷现象，架空钢管角度、刚度影响防锈漆涂刷工作的顺利实施[5]。因此，防锈漆涂刷要在供热钢管安装前实施，涂刷完成后检查质量，从而避免漏刷等质量问题发生；防锈漆涂刷过厚、环境温度过高，是引发流坠质量问题的主要原因，施工单位在温度15～20℃、相对湿度在50%～70%的环境中开展涂刷施工。注意防腐漆的涂刷滚毛长短适用，单次蘸取防腐漆适量，涂刷厚度控制合理范围内；供热钢管表面的水分是引发漆膜起泡质量问题的关键，涂刷施工前用干抹布擦干净钢管表面水分，单词防腐漆涂刷厚度适中。

3.2 保温施工技术要点

3.2.1 保温施工准备

供热管网保温施工之前，保证管道系统压力试运行验收合格。防腐施工完成后，工作人员进行验收，验收通过后，管道支架安装到位，有关仪表附件、阀门等，都要安装完成，并且监理部门验收合格。无论是管道支架安装施工，仪表附件、阀门安装施工，都要按照流程、规定进行，提升安装有效性、合理性，防止安装不当影响后续施工。监理部门验收时，遵循全面性、公平性原则，保证验收到位。验收时如果发现问题，联系负责人处理，防止问题影响范围扩大。

3.2.2 确定保温层厚度

供热管网的保温层厚度不同，保温性能也存在差异。保温施工中利用相同的保温厚度要求，增加整体供热管网成本与供热管网施工成本。施工人员将位置要求、温度要求、管径要求作为确定保温层厚度、制定技术方案的重要参考依据。结合这一思路，根据集中供热管线、温度、保温层材料成本、聚氨酯保温材料性能，确定不同管径下的保温层厚度。例如，DN80 管径的介质温度、外表面温度、热流密度、保温层厚度分别是50℃、7℃、186.4W·m-2、50mm，或者DN80 管径的介质温度、外表面温度、热流密度、保温层厚度分别是40℃、6℃、181.3W·m-2、50mm；DN100 管径的介质温度、外表面温度、热流密度、保温层厚度分别是50℃、7℃、209.4W·m-2、50mm，或者DN100 管径的介质温度、外表面温度、热流密度、保温层厚度分别是40℃、6℃、198.5W·m-2、50mm；DN150 管径的介质温度、外表面温度、热流密度、保温层厚度分别是50℃、7℃、224.6W·m-2、60mm，或者DN150 管径的介质温度、外表面温度、热流密度、保温层厚度分别是40℃、6℃、206.5W·m-2、50mm；DN250 管径的介质温度、外表面温度、热流密度、保温层厚度分别是50℃、7℃、259.7W·m-2、70mm，或者DN250 管径的介质温度、外表面温度、热流密度、保温层厚度分别是40℃、6℃、229.3W·m-2、60mm。通过上述分析确定，DN80与DN100 供热钢管，可以选用厚度为50mm 的保温材料；管径超过DN150 时，保温材料厚度为60mm 或70mm；DN150 钢管保温层厚度确定为50mm 或者60mm。工作人员根据介质温度，确定保温层厚度。

3.2.3 保温层施工

聚氨酯发泡保温材料属于硬质材料，保温层施工中可以直接对接卡在供热管网上，将以往保温岩面需裁剪后应用在保温施工中的不足弥补。施工人员在保温材料选用中，要围绕管径展开，用于捆绑的材料，可以使用16#～18# 镀锌铁丝，铁丝间距控制在400mm内。材料捆扎完成后及时验收，禁止出现遗漏、松散情况，通过裁剪方式，确保供热管线保护层厚度与周长相同。水平向供热管网保温层，可以在坡向搭接位置设置环向接缝；垂直向保护层敷设，采取自上而下逐段施工方式。将下段保温层搭缝插入上段保温层，防止雨水渗入保温层；自攻螺丝钉固定方式或抽芯铆固定方式固定保温层外壳的接缝。固定间距保持200mm 内，每一道接缝固定螺丝、抽芯铆，至少设置4 个。

3.2.4 保温层验收

完成保温层施工后，施工人员要对比分析供热管网试运行供热数据、保温层施工数据，如果保温层施工后，出现较大热损失情况，工作人员围绕供热数据完成逐段分析，将管网回流问题、换热问题排除后，确定保温层存在的质量问题，并进行调整、优化，满足用户的供热需求。

4 结语

综上所述，供热管网施工中，施工人员要掌握防腐施工技术要点、保温施工技术要点，按照流程、要求，规范施工行为，保证防腐保温施工质量。此外，根据施工实际情况，选择防腐保温材料、确定保温层厚度与施工环境温度。未来加大对防腐保温技术的研究力度，研发更多先进防腐保温施工技术，应用在供热管网施工中，提升施工质量。