徐龍 張露萍

摘 要：海水淡化是實(shí)現(xiàn)水資源利用的開源增量技術(shù)，可以增加淡水總量，且不受時(shí)空和氣候影響，是在政府支持和國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)下發(fā)展起來的。本文著重探討海水淡化反滲透膜法的低壓海水管道常用管材的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)例，給出管材選擇的建議。

關(guān)鍵詞：海水淡化；反滲透膜法；管道材質(zhì)；低壓管材

中圖分類號(hào)：P747 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）05-0058-02

Comparison of the Main Performance of Several Low Pressure

Pipes for Seawater Desalination Project

XU Long1 ZHANG Luping2

（1. China Electric Construction Group， Jiangxi Electric Power Design Institute Co.， Ltd.，Nanchang Jiangxi 330096；

2.Jiangxi Institute of Science and Technology，Nanchang Jiangxi 330098）

Abstract： Seawater desalination is an open source incremental technology to realize the utilization of water resources. It can increase the total amount of fresh water， and is not affected by time and space and climate. It is driven by government support and national key research projects. This paper focused on the advantages and disadvantages of the common pipes used in low pressure seawater pipeline with seawater desalination and reverse osmosis membrane method， and gave some suggestions on the selection of pipe materials.

Keywords： seawater desalination；reverse osmosis membrane method；pipe material； low pressure pipe material

海水是一種復(fù)雜的天然平衡體系，是腐蝕性電解質(zhì)溶液，具有高含鹽量、較高導(dǎo)電性和生物活性等特點(diǎn)。因此，海水具有較強(qiáng)的腐蝕性，而且腐蝕過程和現(xiàn)象極其復(fù)雜。從海水中取得淡水的過程即是海水淡化，海水淡化是實(shí)現(xiàn)水資源利用的開源增量技術(shù)。目前，海水淡化方法較多，其中反滲透膜法及蒸餾法是市場的主流。在用這兩種方法進(jìn)行海水淡化處理時(shí)，需要借助管道，所用管道也有中、低壓之分。本文主要探討反滲透膜法的低壓海水管道。目前，最常用的管道材質(zhì)分別為玻璃鋼管、聚（氯）乙烯管和鋼襯膠（塑）管?，F(xiàn)在對(duì)這幾種材質(zhì)的管道進(jìn)行具體分析。

1 玻璃鋼管

玻璃鋼管有如下幾個(gè)特點(diǎn)：①耐海水腐蝕；②口徑范圍廣，為DN50-DN2 000mm，管件涵蓋了各種標(biāo)準(zhǔn)管件或非標(biāo)管件，如彎頭、三通、同心變徑、偏心變徑、斜切三通、變徑三通、盲板、盲板法蘭等；③連接方式簡便靈活，可采用法蘭連接及手糊連接；④抗老化性能和耐熱性能好，可在-40～70℃的維度下長期使用，其外表面添加有紫外線吸收劑，可以消除紫外線對(duì)管道的輻射，延緩玻璃鋼管道的老化[1]；⑤可根據(jù)用戶的各種特定要求，如不同的流量、不同的壓力、不同的埋深和載荷情況，設(shè)計(jì)制造成不同壓力等級(jí)和剛度等級(jí)的管道。

目前，中東地區(qū)某些大型海水淡化項(xiàng)目較多采用玻璃鋼管。玻璃鋼管在國外的海水淡化項(xiàng)目中多采用AWWA C950標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造，國內(nèi)多采用JC/T 552—2011標(biāo)準(zhǔn)及HG/T 21633—1991標(biāo)準(zhǔn)。

2 聚（氯）乙烯管

聚（氯）乙烯管有良好的經(jīng)濟(jì)性，而且具備接口穩(wěn)定可靠、材料抗沖擊、抗開列、耐老化、耐腐蝕等一系列優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于給水管道及燃?xì)夤茴I(lǐng)域。此外，其在水處理工程中也被廣泛應(yīng)用，但多應(yīng)用于室內(nèi)且是小口徑管道，主要原因有以下幾點(diǎn)。①聚（氯）乙烯材質(zhì)不適合做大口徑的管道，大口徑聚（氯）乙烯管道造價(jià)高。目前，聚（氯）乙烯管口徑一般不超過DN1 000mm。海水淡化系統(tǒng)中有很多大口徑管道，如一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的20萬t/天的海水淡化廠，工藝管道最大口徑超過DN2 000mm，且超過DN1 000mm的管道也非常多。這就阻礙了聚（氯）乙烯管道在海水淡化工程中的使用。②聚（氯）乙烯材質(zhì)防紫外線能力較差。在東南亞、中東等紫外線較強(qiáng)地區(qū)，業(yè)主一般對(duì)聚（氯）乙烯的使用有明確限制。③聚（氯）乙烯管道采用的熱熔連接設(shè)備過大，對(duì)于架空管道的安裝相對(duì)不方便。

聚（氯）乙烯管在國外的海水淡化項(xiàng)目中多按ANSI/AWWA C-900-81進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、安裝和試驗(yàn)。

3 鋼襯膠（塑）管

鋼襯膠（塑）管既有鋼管耐壓、耐沖擊的機(jī)械性能，又有橡膠（塑料）的防腐蝕、耐磨、運(yùn)行阻力小、能耗低等特點(diǎn)，溫度適應(yīng)范圍廣，使用壽命長，是常規(guī)電廠水處理項(xiàng)目的不二選擇。鋼襯膠（塑）管還可根據(jù)具體的水質(zhì)調(diào)整襯里配方及材料，但考慮到特定環(huán)境下的海水淡化工程，鋼襯膠（塑）管存在以下不便之處。①管件需預(yù)制、預(yù)裝。由于大部分海外工程當(dāng)?shù)貨]有優(yōu)質(zhì)的鋼襯膠（塑）管廠家，導(dǎo)致補(bǔ)貨及消缺周期拉長，甚至影響工期。②海淡系統(tǒng)涉及大量的表計(jì)，表計(jì)與管道的安裝連接及防腐防滲需要逐點(diǎn)考慮、精心施工，仍存在較大滲漏腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。③對(duì)于海邊電廠，酸霧侵蝕普遍較嚴(yán)重，因此，鋼襯膠（塑）管外表面油漆的選擇及施工應(yīng)采用較高標(biāo)準(zhǔn)，增加了管道使用成本。

鋼襯膠（塑）管在國外的海水淡化項(xiàng)目中多要求符合ASTM D413及SIS 055900等標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)多采用DL/T 935-2005標(biāo)準(zhǔn)。

4 玻璃鋼管、聚（氯）乙烯管和鋼襯膠（塑）管對(duì)比分析

玻璃鋼管、聚（氯）乙烯管和鋼襯膠（塑）管的特點(diǎn)對(duì)比見表1。

5 結(jié)語

綜合上述分析，針對(duì)印尼蘇門答臘島某電廠海水淡化項(xiàng)目，根據(jù)主合同及業(yè)主要求，考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，海水取水管道和海水淡化低壓工藝管道推薦采用玻璃鋼材質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]國家能源局.發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范：DL 5068—2014[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2014.