文章摘要：1、供暖与供热方式简述
我国是供暖大国，按我国现行政策，集中供热为城镇最主要的供热方式，而建筑物采暖的最主要方式仍为热媒为热水的散热器供暖。由于城市集中供热的出现，集中供热的外网和建筑物内的供暖系统逐步分为两个技术范畴。所以，就建筑物内采暖系统而言，由于热源的不同，出现一户一炉、一楼一炉、一区一炉及城市集中供热的供暖系统等四种情况。其供热方式可归结为锅炉直供和换热器供热两类供热方式。前者热媒水通过......
为可用区，要慎重的区别情况对待。显然，薄壁（δ≤1.5mm）钢制散热器不适用于这一区域；厚壁（δ=2.5mm上下）钢管散热器尚可使用，按年腐蚀率0.125mm/a考虑，尚能达到与采暖系统所用钢管等寿命的基本要求。我国散热器行业“十一五”发展规划已明确提出散热器应努力实现十五年使用寿命的要求。但是，如果执行CJJ34-2002标准，其在PH=7~12的范围内都要求除氧（O2≤0.1mg/L），这就满足了钢制散热器（包括薄壁及厚壁）的使用条件，而成为钢制散热器的适用区。问题是PH=7.5~9.5是用于换热器供热系统的水质要求，而在此系统中极难实施除氧，很难保证O2≤0.1mg/L的要求，这就限制了钢制散热器的使用范围，迫使一些生产厂家采用各种内防腐措施，这又面对着如何才能做到全效防护的工艺技术问题。
（3）对钢制散热器而言，比较关键的问题是控制水的溶解氧含量及保持较高的PH值两大问题。按相关资料介绍，钢的钝化区为PH=9~12，北欧国家供暖水质的PH=9.5~10，而PH=8.2为德国工程师协会认为的极端下限。而从我国的调查情况看来，很大部分的供暖系统是在PH<9.0的状态下运行，又加水的含氧量未予控制，这对钢制散热器是很不利的。水的溶解氧控制问题是极为严重的问题，我国相关标准中要求的O2≤0.1mg/L，尽管这已比北欧国家的标准低了很多，但目前在供暖系统中能达到的不多，有的高达5.3mg/L.所以需要采取补水除氧、系统密闭、控制PH值及满水养护等措施。
3.2铜管散热器均匀腐蚀分析
3.2.1铜管散热器的年腐蚀速本文所指的铜管散热器，包括现有的容水部件均为铜管的各式散热器。
如铜铝复合柱翼型、铜管铝片对流型、铜管柱型、铜管卫浴专用型散热器等等。由于铜在水中的抗腐能力较强，所以这些散热器也有很好的耐用性。
图2是前述文献提供的铜合金在90℃热水中其腐蚀与水的PH值的关系图。它反映了铜在水中腐蚀速率的变化趋势。
从图2可以看出铜在热水中腐蚀速率随水的PH值的变化，大致为下凹形抛物线，其最低点出现在PH=8.5附近，其后在两翼都会升高。由于图2未给出铜在水中的年腐蚀率数值和PH>11时的腐蚀速率值，特由北京科技大学对PH=12、水温=85℃、不除氧时钢及铜的年腐蚀率进行了试验。本项试验按正常要求应作90天以上，但由于时间的限制，本次只作了19天，其测试结果为初始阶段的腐蚀情况，会高于90天测试的数值。测试结果为：钢管的年腐蚀率为0.3874mm/a；紫铜管为0.0178mm/a，黄铜管为0.0212mm/a.钢的腐蚀率高达紫铜的21倍。但如果供暖水质是按锅炉要求的PH=10~12、O2≤0.1mg/L，则不仅是钢制散热器的适用条件，也会是铜质散热器更为有利的使用条件，可更好的延长钢、铜散热器使用寿命。按HG/T3724-2004中所述在密闭式供暖循环水质条件下铜的年腐蚀率不高于0.005mm/a，结合图2所示的铜的年腐蚀率变化趋势，铜在PH=7.5~9.5的水质中，会有很长的耐蚀年限。
3.2.2铜管散热器的使用寿命
散热器采用的铜管，为TP2、TU2挤压轧制拉伸紫铜管，不能用上引法生产的紫铜管，更不能用黄铜管。散热器的使用年限等于壁厚计算中的腐蚀余量除以年腐蚀率。也就是在有效使用期内，尽管因均匀腐蚀会使管壁减薄，但所余壁厚仍能保证散热器的承压能力，保证安全可靠的使用。对于φ20紫铜管、工作压力1.0MPa时承压所需的壁厚数值，按强度计算为0.246mm.在此基础上，加上铜管的壁厚偏差≤0.04mm（铜管标准规定）、机械胀管时壁厚减薄量约为0.03mm（实测值为壁厚的5%上下），该项值总和为0.316mm.也就是说，只要保证这一壁厚，就可保证散热器在压力1.0MPa的条件下安全使用。我国现在推广生产的铜铝复合柱翼型散热器，其立柱铜管的最小壁厚定为0.6mm，减去上述的承压所需壁厚0.316mm，尚余0.284mm，这就是计算公式中的附加余量数值。根据北科大试验所得数据，PH=12时的年腐蚀率为0.0178mm/a，两者相除，约等于15年。这就说明，现有的铜铝复合柱翼型散热器，在高碱度水质，且未除氧的条件下仍可有15年的安全使用寿命。参照图2，在PH7.5~9.5的中碱度水质条件下，如果年腐蚀率按0.005mm/a分析，可有50年的耐蚀年限，在此条件下留有充分的余地，也可保证散热器的使用寿命30年以上。
4、不同材质的散热器对供暖水质的适应性分析
我国目前的散热器年需量约4.0亿片（每片标准散热量128W），铁、钢、铜、其他等四类散热器的市场比率约为58：22：11：9.“十一五”后有可能逐步调整到37：37：17：9的市场比率，总产量将达5.0亿片以上。随着轻型散热器，特别是钢制散热器的扩大，会更注重水质的保证。从工程使用的安全可靠角度出发，应当是多方面采取措施，共同创造和提供散热器安全工作的良好条件。取其所长，合理选用，减少损失和浪费，保证散热器有一定的使用寿命。根据以往的使用经验及本文以上的论述，我国现有的各类散热器在不同水质条件下的使用情况及对水质的适应情况分析如下：
4.1铸铁散热器可适应PH=7~12、不除氧的供暖水质，其腐蚀较轻。
4.2钢制散热器情况比较复杂，大致有以下几种情况。
（1）PH=10~12、O2≤0.1mg/L，这是钢制散热器的适用区，在此条件下，各种薄壁（δ=1.2~1.5mm）及厚壁（δ=2.5mm上下）的钢制散热器均可使用。
（2）PH=7.5~9.5或PH=10~12但不除氧的条件下，δ≤1.5mm的薄壁钢制散热器就不能适应。厚壁钢制散热器尚可使用。
（3）在O2≤0.1mg/L的前提下，薄壁钢制散热器，可用于PH>8.5，厚壁钢制散热器可用于PH>7.5.
4.3铜管散热器（包括铜铝复合柱翼型、铜管铝片对流型散热器等），可以用于PH=7~12不除氧的热水采暖系统，但其最佳适用区应为PH=7.5~10，这时的使用寿命最长，可达30年以上；PH=10~12可视为可用区，能有15年以上的使用寿命。对热媒水中的C1-、SO42-含量必须控制。在热媒水有除氧时会改善铜质散热器的工作条件。
4.4铝制散热器按其材料特性，适用于PH=5~8.5的热水采暖系统。高碱度水质时会产生严重的碱性腐蚀。此外，也要求 上一页 [1] [2] [3] 下一页
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