蒸汽输送管道及换热设备等的材质选用问题

刘林沛2 许晶晶1 连瑛秀2

(1.北京特高换热设备有限公司; 2.总参谋部工程兵第四设计研究院)

【简介】对蒸汽输送管道及换热设备等的材质选用调查，分析其中存在的问题，提出解决建议

【关键词】蒸汽管道节能回收利用

石油、化工、纺织、冶金、电力、钢铁等工业系统，以及采暖、生活等民用系统是关系到国计民生的重要部门，都需要大量的蒸汽供给。在上世纪六七十年代以及改革开放之初，由于我国综合国力的限制，工程投资少，冶金制造能力不足，在上述蒸汽管道材质的选用上多以碳钢和铸铁为主，这就造成了管道锈蚀严重，输送蒸汽的品质下降，能源利用率很低，浪费严重，以及由此带来一系列诸如大气污染、水源污染等环境问题。当时的倾向是“先发展，后治理”，结果这些问题并未随着经济建设的发展逐步改善，反而更加严重了，并且一直延续到了今天。

蒸汽输送管道选材不当会造成哪些问题呢?

首先，用碳钢或铸铁管道输送蒸汽，就会产生大量锈蚀。在动力系统中，这些锈蚀就很有可能被蒸汽携带冲击设备，在酒店，如果用这样的蒸汽加工食品也必然会使食品污染，熨烫衣物时亦会造成发黄发硬，留下黄色锈斑，导致经常性的顾客投诉，严重影响酒店形象;在换热系统中，锈渣会堵塞换热管、阀门，打坏计量仪器、仪表，使换热器换热效率大幅下降，阀门开启不畅，关闭不严。

二，蒸汽中存在锈渣，使蒸汽和冷凝水无法直接回收利用。这就要增加过滤除铁设备，加大化学药剂的投放量，消耗大量电能，同时会带来二次环境污染。

随着经济建设逐步向着健康、稳步的方向发展，国家提出了“环保、节能、减排、降耗”的发展战略，强调了经济发展不能以牺牲环境为代价，要建设节约型的和谐社会。

我们针对上述问题并结合国家发展战略提出一些看法和建议。

首先，合理选择管道和热交换设备等的材质。由于近几年来，我国的科技水平和冶金制造能力有了很大提高，不锈钢质量可以保证，而且产量大幅提高，价格大大降低，市场供大于求，在设计使用时就可以充分选用。大直径输送干管采用碳钢衬塑，小直径支管、换热管采用不锈钢，各类阀门管件采用耐蒸汽腐蚀的材质，分汽缸等设备采用不锈钢衬里，这样就在很大程度上避免了蒸汽在输送过程中的污染，也大大减轻了冷凝水在回收利用时的处理工作。

二，做好蒸汽的回收利用工作。由于系统材质选用不合理，造成高额的回收成本，有些单位就直接将冷凝水排到下水道，大量热能未加利用，白白浪费，还造成了严重的二次环境污染。我厂曾经为二十余家四星、五星级酒店提供设备，在对用户的回访中发现，有些酒店设备的冷凝水都是红水，即含有大量铁锈，无法直接回收利用。有的是因为工程项目已完工，追加投资困难，无力购置回收处理设备;有的是空间狭小，没有位置安装设备。所以这些单位将大量的高温冷凝水直接排入下水道，而当地的监管部门亦未加制止，导致这种情况没有解决。我们又调查了其他十余家同级别酒店，同样存在这种问题。这里有投资方控制成本的原因，也有的设计者在系统设计的时候，就没有考虑这些问题。在此我们建议用汽设备后加装闭式冷凝水回收装置，将高温冷凝水集中收集，再返回到蒸汽锅炉房中软化水贮水箱中以供重新利用。

这样必然会使出投资加大，但是我们应该看到这样做所带来的长远经济效益。例如一五星级酒店需要10t/h的蒸汽量，每天工作10小时，年工作320天，回收一吨冷凝水所节约的成本是10元，那么一年就节约32万元，这些初投资在1~3年就可收回。并且管道使用了较好的材质，蒸汽品质有了保证，就可简化处理工艺，节省了这一部分的投入，并降低了管道和设备的维护费用，也节约了补充软化水量，降低了水处理的费用。

随着我国经济由粗犷型向集约型发展，建设节约型环保型社会是必然的方向。在此我们提出在今后的设计中要特别注意的几点问题：

一. 蒸汽输送管道的材质要以不污染蒸汽为准，尽量选用不锈钢材质;

二. 系统要加设冷凝水回收装置;