摘要:本文以集中供热系统中的水质为研究对象，针对目前城市集中供热系统因水质问题面临的现状造成系统的腐蚀和堵塞的严重性、危害性进行了探讨。阐述了现阶段供热系统水质处理的方法与防腐防垢措施，对如何有效地控制管网腐蚀，延长管线的使用寿命，为提高供热系统的经济效益与运行维护起到了一定的借鉴作用。
关键词:供热 水质 腐蚀 结垢
前言
对于集中供热系统,由于水质不良出现的问题，不像锅炉设备出现问题那样,立即暴露出来,而是有一个积累过程。往往导致板式换热器结垢，造成传热性能下降,管道流通截面变小。管网一旦出现大面积的腐蚀和穿孔，将给供热企业带来巨大的经济损失，严重影响着供热工作的正常进行。另外，由于供暖系统的特殊性，夏季，设备和管网都处于停运状态，而这种停运腐蚀往往比运行腐蚀更为严重，由此引起的腐蚀产物结垢问题，也长期困扰着我们，所以我们必须了解腐蚀和堵塞的原因并找出防腐防垢的措施。
1.供热系统面临的水质问题
1.1水垢
水垢是影响设备换热效率的主要原因之一。水垢形成的主要原因是水中含有钙、镁等碳酸盐受热后溶解度降低，钙镁等阳离子与碳酸根等阴离子结合形成碳酸钙、碳酸镁分子，多个碳酸钙、碳酸镁分子通过分子间力结合在一起，沉淀、吸附在换热器等设备上，形成水垢。碳酸盐在加热时形成不能溶解的碳酸钙（镁）、氢氧化镁析出。这个反应最可能发生在交换器的传热表面，形成石灰质水垢。 在其它流速低的地方，则形成碳酸钙（镁）污泥。这些水垢紧贴在换热设备的表面，这些水垢的形成不但产生垢下腐蚀， 而且还使热交换器的效率降低，导致传热能力下降，从而影响供热质量；严重会使换热器堵塞。
1.2腐蚀
供热管网管道内部腐蚀的方式主要有：氧腐蚀、二氧化碳腐蚀、以及同时有溶解氧和游离二氧化碳的腐蚀。其中氧腐蚀为主要的腐蚀方式。铁受水中溶解氧的腐蚀是一种电化学腐蚀，铁和氧形成腐蚀电池，氧的阴极去极化作用，是引起铁腐蚀的因素。氧腐蚀的形态一般表现为：溃疡和小孔型的局部腐蚀，其腐蚀产物表现为黄褐色、黑色、砖红色不等。对金属的强度破坏非常严重。铁受到氧腐蚀后，产生不稳定的Fe2+，最终生成稳定的 Fe(OH)3 和 Fe3O4。
1.3微生物
微生物细菌是导致供热系统泄漏，热用户系统末端气堵的重要原因之一。水中的微生物通过沉积形成粘滑层，通过阴极极化的作用对管路进行腐蚀产生硫化铁，细菌的繁殖产生大量的气体。此外生物膜的形成也会加重换热设备结垢从而影响板换效率。
2.常用的水质处理方法
2.1离子交换法
钠离子交换软化的原理即采用采用特定的阳离子交换树脂，即以钠离子置换水中的钙、镁离子，使水的硬度降低，钠盐的溶解度很高，在水中不会随温度升高造成水垢，从而达到阻垢的目的。但单独地对水质进行软化处理，会导致管网的腐蚀，原因在于随着硬度成分钙镁离子被去除，天然缓蚀剂碳酸氢根也被去除了。同时，反洗水却含有大量的氯离子和钠离子，会造成地下水的污染，应引起足够的重视。
2.2加药法
加药法是向水中投加稳定剂，包括分散剂、阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂等，通过化学的方法使水中结垢型离子稳定在水中。其原理是通过鳌合、络合和吸附分散作用，使钙镁离子稳定地溶于水中，并对氧化铁、二氧化硅等胶体有良好的分散作用。此法适用于系统失水量小的供热系统，因为如果系统失水量大，加入的药剂量大，势必在系统中生成大量污泥，对系统运行不利。化学加药技术成熟，应用广泛，但其运行操作复杂，在线控制技术不成熟且设备昂贵。化学水处理的废水对环境还会带来二次污染。
2.3电磁法
电磁法是采用在水中加上一定的电场或磁场改变离子的特性，从而改变碳酸钙、碳酸镁沉积的速率及沉积时物理特性的方法，阻止水垢的形成。其特点是设备小，运行费用低，操作简单。
但是此类设备主要功能仅是影响一定范围内水质，对处理后水的使用时间、距离都受到一定的限制。因此对不同供热系统水质问题，我们要选择适合自身系统的水处理方法。
3.供热系统运行维护
3.1供热系统的防腐防垢措施
控制循环水的 PH 值为10—12如果循环水的 PH 值低于10，极易发生氧腐蚀。为达到减缓氧腐蚀的目的，必须控制水系统中循环水的 PH 值在 10—12 之间。目前我们采用钠离子软化处理，正常情况下水硬度0.03mmol/L，而给水硬度要求<0.6mmol/L，因此采用钠离子软化处理可达到防垢；但软化水的 PH 值在 6.8—7.2 左右，因此，单独采用软化处理，可以防垢但达不到防腐的最佳效果。此时，可向补水箱投加碱性药剂，提高循环水的 PH 值，从而达到防腐的目的。
3.2供热系统的除氧措施
热水锅炉在运行期间最常见的腐蚀就是氧腐蚀。那么如何减少循环水中的溶解氧含量呢？首先是在水中加入能减慢腐蚀的缓蚀剂。其次，为减少氧气进入供暖系统的机会，应采用高位常压密闭式膨胀水箱。水泵如果间歇运行，必然会有氧气进入系统，从而引起腐蚀，若采用变频泵补水，可连续补水缓冲系统压力变化，减少通过电磁阀的泄水量。另外，防止系统失水，也就是减少补水量，从而减少进入水系统的溶解氧量，可间接做到防腐。再者，如果循环水泵或者补水泵泄露，则会从水泵的负压侧吸入大量的空气，导致水中溶解氧含量升高，从而引起氧腐蚀，所以必须杜绝水泵的负压侧吸氧，因此给水除氧成为防止换热器及管道腐蚀的重要任务。
3.3供热系统的防腐蚀堵塞措施
采暖系统设置除污器、过滤器等防范设备。采暖系统可设置除污器，过滤器等防止堵塞的防范措施。换热站总回水管的直径较大时，可在循环水泵进水口侧安装一个立式扩容除污器，立式扩容除污器能截留任何杂质，且运行无阻力。 为最大限度地保证散热器、温控器、热计量表等正常运行，可以在热入口及入户前的供水管上设置不同滤径等级的过滤器。还应选用能抑制水垢、污泥生成及微生物生长的水处理药剂，另外选用的防腐阻垢剂及其他水处理设施都应使地下水的污染减至最低。我们不仅要考虑到限制悬浮物的重量浓度，避免污泥沉积堵塞，还要考虑设置过滤器来控制通过调节阀门及仪表的颗粒物粒径，避免发生卡死或堵塞。降低悬浮物浓度的办法就是排污，定期排污是降低悬浮物浓度、避免污泥等悬浮物在内部沉积的有效手段。同时为防止水箱底部污物被补水泵吸入，导致板换内积存污物，可将出水口抬高并远离水箱上部加药口。
3.4供热系统停运后的维护措施
设备在检修、备用和停用期间的腐蚀比运行腐蚀更严重，所以设备在供暖结束、管网检修完毕以后必须进行保护，这种保护称为停用保护。停用保护有两种方法，其一是干法保护。干法保护要求设备充分干燥，没有电解质溶液存在，显然此法对我们不太适用。其二是湿法保护，也就是设备停止运行时，将换热设备内充满水，一方面防止空气进入其内引起氧腐蚀，另一方面在水中加入某种防腐阻垢剂，从而达到防止腐蚀的目的。目前部分企业使用 YZ—101防腐阻垢剂进行湿法停用保护，效果良好。此法有两项好处，第一是投加完药剂后可终止水系统中全部设备和管网的电化学腐蚀、化学腐蚀和生物腐蚀，阻止夏季水系统滋生细菌、藻类，并剥离生物粘泥。第二是 YZ—101 防腐阻垢剂可以使水系统中的老垢、老锈变得疏松，在秋季供暖运行时在最短的时间内可以全部除掉水系统中的老垢、老锈并提供一层保护膜，使设备优质低耗运行。从而达到延长设备使用寿命以及减少设备维修量的目的。
4.结语
本文通过分析的水处理的方法给出了供热系统日常运行维护措施，只能减缓腐蚀但并不能完全消除腐蚀。要保证最大限度的缓解供热管道和设备的堵塞、结垢和腐蚀问题，其一主要是保证水质和添加防腐缓蚀剂；其二在供热系统的设计和安装时，就一定要考虑防腐保护措施，力争做到内部和外部防腐措施同时进行，这样才能减少供热企业运行期间的安全隐患，还能能够提高换热设备的换热效率，提高居民用热质量。
参考文献:?
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