4. 1 原 水预 处理 工况 —
—
—选用钢骨架聚乙烯复
合管
低温多效和反渗透技术都有原水预处理部分 ,
原料海水水质成分见表 2 ,包括投加药剂 、
多介质过
滤 、
微滤等 ,其操作温度 10 ~30 ℃,操作压力小于
1
10MPa 。属于常温、压力不高的操作条件 ,而且相
关设备布置在厂房内 。
表 2 原料海水水质分析数据
分析项目
含量
分析项目
含量
氯离子
17500mg/ L
镁离子
6833mg/ L
含氧量
11. 2mg/ L
固形物
8. 5 %
含盐量
7. 5 %
氨氮
0. 2mg/ L
p H
值
7. 3
~
8. 0
电导率
47000us/ cm
原水中含有溶解氧 、
各种盐分 、
悬浮物 、
水中胶
体等 ,都是管材腐蚀的因素 ,在耐压强度要求不高 、
冲击性不大的情况 ,该工况采用钢骨架聚乙烯复合
管应该是首选 ,该材料具有较好的强度 、
抗冲击 、
耐
磨性 ,内壁光滑不结垢 ,有适中的柔韧性 ,其优越的
耐海水腐蚀性是钢管所不及的 , 而且与不锈钢如
316L 、
钢塑管相比价格便宜得多 。
钢骨架聚乙烯复合管有其局限性 ,其适用温度
- 20 ℃~65 ℃,压力不大于 4. 0M Pa ,在暴晒环境下
易变色老化 ,不适合露天安装 。国内几家生产商生
产的产品性能 、
规格不尽相同 ,设计时需要生产商提
供相关技术文件 ,确认是否适用 ;同材质复合管管材
与管件之间的连接采用电热熔接 ,复合管与不同材
质如 316L 、
钢管衬塑之间的连接采用法兰连接 。
4. 2 原水取水工况 —
——选用钢聚乙烯复合管
原水取自新鲜海水管网 ,引入装置前需要将系
统管排露天架空布置 。与厂房内海水预处理相比 ,
环境的不同点之一就是在户外安装 。我们选择了
20
#
钢加衬聚乙烯材料 ,称钢聚乙烯复合管 。其适
用温度可到 75 ℃,正压不大于 2. 0M Pa 。
钢塑管 、
管件之间采用法兰连接 ,在钢管的两端
焊接法兰 ,在钢管的内壁和法兰端面衬覆塑料 。钢
管需要合理分段 ,其中分支管 、
放空管 、
排液管 、
压力
表接口都包括在内 。制成带法兰的成品后 ,到工厂
衬塑制作 。因此管道设计要求尺寸准确 ,尽量避免
施工现场再制作 。
海水淡化中原水取水管道规格单一 ,一般只有
一个规格 ,而且系统管排长而直 ,拐弯也少 ,分支几
乎没有 ,满足钢塑管法兰连接的施工特点 。与不锈
钢比较 ,经济又耐用 。
4. 3 低温多效蒸发及反渗透工况 —
——选用 316L
不锈钢
经 原 水 预 处 理 后 , 原 水 CI
-
含 量 在 0. 1 ~
0. 5mg/ L ,p H 值呈弱碱性 。低温多效蒸发工况操
作温度 ≤72 ℃,操作压力是 10 ~ 30kPa 的真空条
件 ;三级反渗透工况 ,包括能量回收装置 ,其操作温
度 10~30 ℃,操作压力是 1. 0~6. 3M Pa 。
上述两种工况 ,一是为维持多效蒸发真空操作 ,
管道应尽可能焊接 ,减少泄漏点 ,二是反渗透属于
中 、
高压操作 ,同时原水预处理后 ,主要的海水腐蚀
影响因素如溶解氧含量极少 、
p H 值呈弱碱性 ,因此
我们均选用了奥氏体不锈钢 316L 。
可见 ,塑料材料不满足上述条件 。钢塑管采用
法兰连接形式 ,据资料介绍 ,可用在负压 75kPa ,该
管承受负压的能力不能满足多效蒸发的真空条件 ;
钢骨架塑料复合管强度 、
刚度低 ,不能在高压下使
用 ,真空操作下目前还没有工程应用实例 ,因此也没
有选用 。
316L 含铬量 17. 5 % (见表 1) ,与其他奥氏体不
锈钢的含铬量相差不多 ,因不锈钢的耐蚀性能主要
取决于其含铬量
[ 6 ]
,因此其耐海水腐蚀性好 , 而且
316L 含碳量 0. 02 % ,属于超低碳 ,可有效控制晶间
腐蚀
[ 7 ]
。
管道选用 316L ,与管道相连的设备最好也是同
材质 ,或者设备选用低材质钢后做镀膜设计 ,防止因
异种金属接触而导致电偶腐蚀 。管道流速需适宜 ,
过小会引起杂物沉积腐蚀 ,过大会冲击钝化膜 ,局部
膜破坏后引起点蚀等腐蚀 。
4. 4 浓盐水排放工况 —
——选用玻璃钢夹砂管道
海水淡化后产生的浓海水含盐浓度一般是海水
的 2 倍 ,目前的方法是送入离原水进水口足够远的
地方 ,自流无压力排放 ,因此需埋地敷设管道 ,途中
经过运输道路 。
相关资料介绍 ,埋地玻璃纤维增强热固性树脂
夹砂管道 (简称 RPM 管) 能承受埋设管上面的地壤
载荷和车辆载荷 ,耐海水腐蚀 ,防污抗藻 、
耐磨性好 ,
并且耐热抗冻性好 ,一般在 - 40~120 ℃温度范围使
用良好 。据此 ,浓海水排放管道选用了玻璃钢夹砂
管道 。
5
总 结
(1) 海水淡化工程中 ,应有一个真实的原水采
样分析数据 。
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8
3
5
・
周 敏
:
海水淡化工程中管道材料选用