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供热管网中不锈钢膨胀节的材质

由于300系不锈钢在大气、水蒸气及淡水等介质中具有良好的耐蚀性,因而在国外供热管网中一直是波纹管的主流用材。国内集中供热用波纹管最初均选择300系不锈钢中最低档的1Cr18Ni9Ti或304不锈钢。如1984年启用的天津集中供热工程(架空蒸汽管线),1990年启用的北京石电供热工程(地沟热水管线),以及后来上马的太原供热工程、郑州供热工程、洛阳供热工程等,所用波纹管材质多为1Cr18Ni9Ti或304不锈钢,结构件材质为低碳钢或低合金钢;除极个别产生腐蚀失效外,直到现在绝大部分波纹管仍在使用中。

在九十年代中期,由于个别地区(如天津经济开发区,为地沟敷设管线,大部分波纹管长期浸泡于高浓度的盐碱溶液中)环境条件比较恶劣,出现波纹管受外部环境腐蚀产生失效现象,引起业内人士注意,供热工程用波纹管开始选择耐蚀性较好的316和316L不锈钢。

八十年代末供热管网直埋技术传入我国,由于直埋管线不用开地沟,可节约管沟敷设费用,一次性投资较低,且符合城市美化环境的要求,因而发展很快。在地下水位较低的地区,直埋波纹管膨胀节一般选用外压或内压加外套管结构,不考虑环境腐蚀问题。在地下水位较高且地下水中含有氯离子、硫离子、碱等腐蚀性介质的地区,直埋波纹管膨胀节一般选用联合保护型结构。此类膨胀节由工作波纹管和保护波纹管组成,工作波纹管由300系不锈钢制造,保护波纹管由300系不锈钢加防腐涂料或由高镍耐蚀合金制造。保护波纹管的作用是将外部腐蚀环境与工作波纹管隔绝开来,保护工作波纹管不受外部腐蚀介质的侵蚀。

随着近些年江河水质、城市地下水质条件的变化,供热管网内部介质也有了较大的变化,尤其在沿海地区、重工业地区,供热介质中所含有害物质如氯离子、硫离子、游离氧越来越多。如太原某供热管网供热介质中氯离子含量最高达到170ppm;天津某供热管线,热源厂直接用河水补水,致使供热介质中氯离子含量最高达到400ppm以上。由于300系不锈钢对氯离子引起的应力腐蚀比较敏感,这些地区的用户对300系不锈钢制波纹管有些担心,为了保证波纹管的安全使用,在于介质接触的部分增设耐蚀金属层。

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