海水淡化工程中管道材料选用

冯立磊 王晓雷

山东电力建设第三工程有限公司 山东青岛 266000

1 海水腐蚀的主要原因

海水是进行海水淡化工作的主要处理对象，将其进行淡化也是海水淡化工作的主要目的。之所以我们会采取一系列的措施，会改进相关技术对其进行淡化，主要的原因便是由于其具有高盐度、强导电性和一定的生物活性等特性，造成了对管道的腐蚀。在管道遭受腐蚀的过程中，其腐蚀产生的反应较为复杂，人工干预也比较困难，通过大量研究以及观察，也无法详细地描述出海水的腐蚀形式，在不同情况下，腐蚀特征也会由此不同，并且其差异也表现的较为明显。相关研究部门通过模型分析表明，碳钢和合成钢腐蚀对海水淡化工程的影响因素有很多，但主要还是与溶解氧浓度、pH值和平均盐度有关[1]。

2 管道维护方法

随着工业化进程的不断迈进，管道防腐技术的进步，无论是在管道的维护方面，还是在管道的防腐方面。都取得了很大的突破以及进步。随着材料技术的发展，聚合物涂料在管道中的应用越来越广泛。并且应用效果较为明显，可以满足海水淡化的要求。在海水淡化过程中，管道方面出现了一定的问题，其问题主要表现在过滤点、缝纫腐蚀和管道破裂等方面，而对各种材料进行有效的防腐处理是提高管道现场管理和维护水平的关键。是的，不锈钢管的耐腐蚀性取决于其表面是否发生反应。

3 海水中的耐腐蚀材料

耐腐蚀材料有很多，但应用广泛、常见的耐腐蚀材料有铜、钛及其合金、还有不锈钢和塑料，这些材料都被广泛地应用于耐海水腐蚀工作中。

3.1 铜合金

铜合金一般用作清洁海水中的冷却材料，主要用于铜、铝、黄铜等，表面覆着铜保护膜可提高铜管的耐腐蚀性，常发生腐蚀和沉积腐蚀。因此，为了减少腐蚀，工程公司通常采用常规的硫酸铁涂层方法。石化公司有海水铜冷却液的经验，决定焊接换热管[2]。

3.2 钛合金

钛合金由于其稳定的钝化作用，在大气和海洋环境中具有良好的耐蚀性。此外，钛合金在氯和氯化物溶液中很容易被腐蚀。当温度低于110℃时，不会发生腐蚀和吸氢现象，但由于钛的缺乏，成本相对较高。

3.3 碳钢

由于其经济性，碳钢也是一种较为常见的防锈材料。使其具有一定的竞争力，使其能广泛应用于海水淡化管道中。碳钢具有良好的耐海水腐蚀性。碳钢的使用大大提高了管道的使用寿命，管道质量普遍提高。

3.4 不锈钢耐腐蚀材料

通过实验观察不锈钢在海水中的腐蚀性，很大程度上决定了不锈钢在海水中的腐蚀性。不锈钢在其静态位置有一定的稳定性，这在一定程度上说明海水腐蚀试验存在一个潜在的稳定期，不锈钢管道的耐腐蚀性通常采用脱盐法，也就是说用脱盐法来测定[3]。

3.5 耐腐蚀塑料材料

由于其相对稳定的化学性质，聚乙烯比其他材料更容易受到海水腐蚀和电化学腐蚀。同时，由乙烯塑料复合管加固的钢骨架，在高密度聚乙烯层的基础上，均匀地对应着管道，我们在一起。这是典型的双向防腐增压管、钢砂管、钢化玻璃管、玻璃管。双面防腐增压管采用全自动控制生产线，将骨架结构与基体结合起来。钢管与钢管相结合，采用特殊的粘接材料和加热控制，这些材料更适合水上运输。玻璃钢砂管是由不饱和聚酯纤维制成的一种新型复合管材。玻璃纤维采用特殊加工工艺制成。玻璃钢管道分为四层：壳体、砂、马赛克和轴瓦。它具有高耐蚀性和高抗压强度。主要用于海水淡化过程中的排水。

4 海水淡化工程中的管道材料以及工艺选用

4.1 海水淡化工程中多效蒸发管道和反渗透工艺的选择

在海军陆战队海水淡化工程的多效蒸发和反渗透工艺中，一般采用316L不锈钢管。而在进行原水预处理时，采用多蒸发工艺，该工艺有一定的条件，需满足环境为真空，减少管道焊接操作；反渗透工艺需在高压之下进行运行。塑料材料不能满足上述工艺的施工和使用要求，而不锈钢管在这一施工工艺中的优势明显。

4.2 海水淡化工程现场泵送工艺管道的选择

在进行海水淡化工程中的原水处理工艺是，采用的管道通常为钢聚乙烯复合管。工艺原水取自天然海水，管道安装在室外的环境中，并且采用露天架设。工艺温度通常不高。一般情况下不会在70℃以上，对于压力的要求是不超过20兆帕即可。加上钢聚乙烯管本身具有较好的性能，可以很好地满足工艺处理要求。

5 海水淡化工程管道材料的选择与策略

5.1 注重信息收集和数据平台建设

未来，海水淡化工程的高效建设和运营都离不开信息平台，也有赖于信息平台基础设施。在当代技术创新的时代，项目和信息流的结合使得流程得到了一定的优化。根据工程信息以及要求可知，盐水淡化管道需要在数据平台的基础上才能进行更为有效的投资，采用数字模型分析技术，可以提高节点控制，也对盐水淡化管道的选择和决策起到了参考作用。

5.2 加快管道建设，保障基础设施运行

未来海水淡化管道的基本物流将时海水淡化工作的重大环节，这在一定程度上会影响到海水淡化产业的发展，海水淡化管道企业的创新和优化将有助于海水淡化系统的完善，以及整个设备技术的发展和进步。

5.3 实施能力战略和成立专门小组

在海水淡化工作的开展工程中，无论是高层抉择问题，还是相关的管道问题。要想得到有效解决。都要依赖于水资源管理部门。因此，水资源管理部门的能力成为了关键。油气资源的优化和海水淡化工艺的创新都需要有相应的规划。只有拥有了高层次人才资源以及相关部门的能力够强，才有信心促进海水产业的可持续发展。因而，实施能力战略和成立专门小组具有十分重要的现实意义。海水淡化产业可持续发展的基础是建立海水淡化的长期能力建设机制，并为一批专业性很强的人才提供支持。只有他们有了能力，有了进取心，才能和组织一起开展好相关的管理工作。