在溫泉設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)中,腐蝕控制與合理選材同等重要,溫泉設(shè)計(jì)與選材是相互影響的。溫泉設(shè)計(jì)方案里的防腐要針對不同情況采取不同措施,一般應(yīng)伴以防腐溫泉工程設(shè)計(jì)。選擇防腐措施有兩條重要原則:一是簡便可行,使用壽命長;二是成本低,經(jīng)濟(jì)性好。
低溫溫泉利用系統(tǒng)中存在著三種基本的腐蝕工程設(shè)計(jì)方案:
1.整個系統(tǒng)采用耐腐蝕材料
采用第一種溫泉設(shè)計(jì)方案可以得到非??煽康臏厝到y(tǒng),并且?guī)缀醪恍枰S修,但費(fèi)用很高,而且市場上生產(chǎn)的許多溫泉設(shè)備并不是用所要求的材料制成的。如果整個系統(tǒng)采用非金屬材料制造(除換熱設(shè)備的采暖用的散熱器外),那么造價有可能降低,但是系統(tǒng)的承壓將受溫泉水溫度的限制。
2.密封溫泉系統(tǒng),使整個系統(tǒng)都采用碳鋼并達(dá)到防腐的目的
對于區(qū)域性溫泉供熱系統(tǒng),如果它具有較多的設(shè)備和輸送管道,并且氧(空氣)進(jìn)入的潛在可能性,則可考慮采用第二種方案。溫泉水可用連續(xù)加入過量亞硫酸鹽作為除氧劑來進(jìn)行緩蝕。采用這種措施后,如果PH值大于8,可用碳鋼來制作換熱設(shè)備。采用這種方案時,系統(tǒng)密封是關(guān)鍵。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必須盡量減少氧的進(jìn)入,以降低亞硫酸鹽的用量。盡量少用非密閉的通大氣的罐。但該方案存在較大的缺點(diǎn)。首先,亞硫酸鹽添加設(shè)施比較復(fù)雜,且需要仔細(xì)操作和維修;其次,如果亞硫酸鹽添加設(shè)備壞了或添加劑不夠,碳鋼換熱器可能迅速破壞;第三,由于亞硫酸鹽添加設(shè)備比較復(fù)雜,所以對較小的系統(tǒng)可能并不經(jīng)濟(jì)。
在井口設(shè)置氮?dú)獗Wo(hù)裝置,讓氮?dú)馐冀K充滿溫泉井水位以上的空間,使氧(空氣)無法進(jìn)入,也是有效的密封和防腐辦法。但這種方法必須讓系統(tǒng)的所有地方都處于良好的密封狀態(tài),不然,僅有溫泉井的隔氧是不夠的。
3.在系統(tǒng)中安裝熱交換器,減少與溫泉水直接接觸的部件
第三種溫泉設(shè)計(jì)方案是通過熱交換器傳遞熱量而使暴露在溫泉水中的部件種類和數(shù)量減到最少。這種方案對所有大小的溫泉系統(tǒng)都具有許多優(yōu)點(diǎn)。首先,系統(tǒng)操作簡單,比第二種方案可靠;其次,整個系統(tǒng)只在換熱器之前需要少數(shù)耐溫泉水腐蝕的部件和設(shè)備,設(shè)計(jì)一個對除氧要求并不那么嚴(yán)格的系統(tǒng)也比較容易;最后,對溫泉系統(tǒng)來說,即使經(jīng)過慎重的選材,溫泉加熱系統(tǒng)的維修工作仍然比換熱后的普通潔凈水系統(tǒng)要多。盡量減少與熱熱水接觸的部件和數(shù)量,可進(jìn)一步降低維修費(fèi)用。
除上述三種防腐方案以外,還可采用非傳熱的金屬表面涂敷防腐涂料的辦法及針對不同類型的局部腐蝕采取相應(yīng)的防腐措施。涂敷防腐材料,雖然簡易可行,效果也還可以,但其經(jīng)濟(jì)性取決于涂料的成分、涂敷工藝及使用壽命,應(yīng)用范圍也有限制。例如,金屬表面處理不凈或未加處理,涂料就容易脫落;對于有些設(shè)備如水管的內(nèi)壁,涂敷工藝就比較復(fù)雜,一般不易處理。
近年來國內(nèi)也有人將工業(yè)上閉路循環(huán)使用的緩蝕化學(xué)藥品品應(yīng)用到開式的地?zé)釡厝O(shè)計(jì)系統(tǒng)中來。由于這類化學(xué)藥劑含有磷酸鹽等對環(huán)境有污染的成分,添加在溫泉系統(tǒng)中的這些緩蝕劑將隨溫泉水的排放流入河流等水體或農(nóng)田,造成二次污染,而且也不能再將溫泉尾水回灌地下。如果添加的緩蝕劑不能按水的化學(xué)成分和水量來合理計(jì)算用量,那么這種開式系統(tǒng)不但會消耗大量藥劑和費(fèi)用,而且還起不到系統(tǒng)防腐的作用,甚至破壞整個系統(tǒng)。國內(nèi)已有不少這方面的教訓(xùn),值得注意。