海水淡化项目中几种低压管材的主要性能比较

徐龙 张露萍

摘 要：海水淡化是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，是在政府支持和国家重点攻关项目驱动下发展起来的。本文着重探讨海水淡化反渗透膜法的低压海水管道常用管材的优缺点，并结合设计实例，给出管材选择的建议。

关键词：海水淡化；反渗透膜法；管道材质；低压管材

中图分类号：P747 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）05-0058-02

Comparison of the Main Performance of Several Low Pressure

Pipes for Seawater Desalination Project

XU Long1 ZHANG Luping2

（1. China Electric Construction Group， Jiangxi Electric Power Design Institute Co.， Ltd.，Nanchang Jiangxi 330096；

2.Jiangxi Institute of Science and Technology，Nanchang Jiangxi 330098）

Abstract： Seawater desalination is an open source incremental technology to realize the utilization of water resources. It can increase the total amount of fresh water， and is not affected by time and space and climate. It is driven by government support and national key research projects. This paper focused on the advantages and disadvantages of the common pipes used in low pressure seawater pipeline with seawater desalination and reverse osmosis membrane method， and gave some suggestions on the selection of pipe materials.

Keywords： seawater desalination；reverse osmosis membrane method；pipe material； low pressure pipe material

海水是一种复杂的天然平衡体系，是腐蚀性电解质溶液，具有高含盐量、较高导电性和生物活性等特点。因此，海水具有较强的腐蚀性，而且腐蚀过程和现象极其复杂。从海水中取得淡水的过程即是海水淡化，海水淡化是实现水资源利用的开源增量技术。目前，海水淡化方法较多，其中反渗透膜法及蒸馏法是市场的主流。在用这两种方法进行海水淡化处理时，需要借助管道，所用管道也有中、低压之分。本文主要探讨反渗透膜法的低压海水管道。目前，最常用的管道材质分别为玻璃钢管、聚（氯）乙烯管和钢衬胶（塑）管。现在对这几种材质的管道进行具体分析。

1 玻璃钢管

玻璃钢管有如下几个特点：①耐海水腐蚀；②口径范围广，为DN50-DN2 000mm，管件涵盖了各种标准管件或非标管件，如弯头、三通、同心变径、偏心变径、斜切三通、变径三通、盲板、盲板法兰等；③连接方式简便灵活，可采用法兰连接及手糊连接；④抗老化性能和耐热性能好，可在-40～70℃的维度下长期使用，其外表面添加有紫外线吸收剂，可以消除紫外线对管道的辐射，延缓玻璃钢管道的老化[1]；⑤可根據用户的各种特定要求，如不同的流量、不同的压力、不同的埋深和载荷情况，设计制造成不同压力等级和刚度等级的管道。

目前，中东地区某些大型海水淡化项目较多采用玻璃钢管。玻璃钢管在国外的海水淡化项目中多采用AWWA C950标准设计制造，国内多采用JC/T 552—2011标准及HG/T 21633—1991标准。

2 聚（氯）乙烯管

聚（氯）乙烯管有良好的经济性，而且具备接口稳定可靠、材料抗冲击、抗开列、耐老化、耐腐蚀等一系列优点，广泛应用于给水管道及燃气管领域。此外，其在水处理工程中也被广泛应用，但多应用于室内且是小口径管道，主要原因有以下几点。①聚（氯）乙烯材质不适合做大口径的管道，大口径聚（氯）乙烯管道造价高。目前，聚（氯）乙烯管口径一般不超过DN1 000mm。海水淡化系统中有很多大口径管道，如一个标准的20万t/天的海水淡化厂，工艺管道最大口径超过DN2 000mm，且超过DN1 000mm的管道也非常多。这就阻碍了聚（氯）乙烯管道在海水淡化工程中的使用。②聚（氯）乙烯材质防紫外线能力较差。在东南亚、中东等紫外线较强地区，业主一般对聚（氯）乙烯的使用有明确限制。③聚（氯）乙烯管道采用的热熔连接设备过大，对于架空管道的安装相对不方便。

聚（氯）乙烯管在国外的海水淡化项目中多按ANSI/AWWA C-900-81进行设计、制造、安装和试验。

3 钢衬胶（塑）管

钢衬胶（塑）管既有钢管耐压、耐冲击的机械性能，又有橡胶（塑料）的防腐蚀、耐磨、运行阻力小、能耗低等特点，温度适应范围广，使用寿命长，是常规电厂水处理项目的不二选择。钢衬胶（塑）管还可根据具体的水质调整衬里配方及材料，但考虑到特定环境下的海水淡化工程，钢衬胶（塑）管存在以下不便之处。①管件需预制、预装。由于大部分海外工程当地没有优质的钢衬胶（塑）管厂家，导致补货及消缺周期拉长，甚至影响工期。②海淡系统涉及大量的表计，表计与管道的安装连接及防腐防渗需要逐点考虑、精心施工，仍存在较大渗漏腐蚀风险。③对于海边电厂，酸雾侵蚀普遍较严重，因此，钢衬胶（塑）管外表面油漆的选择及施工应采用较高标准，增加了管道使用成本。

钢衬胶（塑）管在国外的海水淡化项目中多要求符合ASTM D413及SIS 055900等标准，国内多采用DL/T 935-2005标准。

4 玻璃钢管、聚（氯）乙烯管和钢衬胶（塑）管对比分析

玻璃钢管、聚（氯）乙烯管和钢衬胶（塑）管的特点对比见表1。

5 结语

综合上述分析，针对印尼苏门答腊岛某电厂海水淡化项目，根据主合同及业主要求，考虑技术经济性，海水取水管道和海水淡化低压工艺管道推荐采用玻璃钢材质。

参考文献：

[1]国家能源局.发电厂化学设计规范：DL 5068—2014[S].北京：中国计划出版社，2014.