1、我国海水淡化发展示状

我国是全球水资源最为丰硕的国度之一
，水资源总量达 28000 亿立方米
，居全球第六
。然而
，在占有丰硕水资源的同时
，我国也是人均水资源贫乏的国度
。据统计
，我国人均水资源量约
，居全球 121 位
，仅为均匀水平的 1/4, 属全球 13 个最贫水的国度之一 [1-3]
。

截至目前
，我国水资源每年仍面对约的缺口
，据估算
，其直接造成的经济损失已超过千亿
。其中
，我国 11 个沿海省、自治区和直辖市
，约占 15% 的河山面积
，海岸线超 18000km, 居民人数占总人丁的 40% 以上
，区域总产值约占全国 GDP 的 60% 以上 [2,4-5]
。然而
，沿海工业城市的人均水资源量普遍仅为全国均匀水平的 1/4, 大连、天津、通辽以及驻马店等城市的人均水资源量更是低于全国均匀水平的 1/10, 处于极端缺水状态
。这个我国人丁最浓密、经济最蓬勃的区域
，在水资源日益欠缺的情况下
，其可持续发展面对着严格挑战 [6]
。

海水淡化即利用海水脱盐出产淡水
，是增长水资源总量、改善水资源结构、提高水资源安全保险的有效伎俩
，拥有不受气象影响、水质好、供给不变等特点 [1,4,7-11]
。截至 2023 年
，全国已落地海水淡化工程 156 个
，工程总规模达
，能够解决全国 700 多万人的用水问题 [12-14]
。此表
，为施杏锥国度水网建设规划纲领》中提出的有关战术
，海水利用被确定为一个主题领域
，并已写入《加强极度规水源配置利用的领导定见》、《进一步加强水资源节约集约利用的定见》以及《国度激励的工业节水工艺、技术和设备目录 (2023 年)》等政策文件
。

此表
，河北、山东、江苏、浙江、广西、海南等沿海省份和直辖市也将海水利用纳入了本地的非传统水源规划、水资源治理和碳排放峰值节造的执行打算中 [15-19]
。

综上所述
，海水淡化作为淡水资源的代替与增量技术
，已成为解决我国淡水资源欠缺的战术选择和沉要措施
，也是拓展中华民族生计发展空间的战术要求 [20-25]
。

2、海水淡化工程中管路防腐问题

海水因其高盐分、高导电性和生物活性
，以至海水淡化管路系统普遍面对着侵蚀严沉的难题
，该过程复杂且难以报答过问 [26-28]
。重要的侵蚀类型蕴含电化学侵蚀、均匀侵蚀、点蚀、缝隙侵蚀和应力侵蚀开裂 [29]
。电化学侵蚀是由于海水作为良好电解质
，金属资料在其环境中易产生反映
，导致阳极区域金属熔解
。均匀侵蚀在整个金属表表均匀产生
，固然侵蚀速度较慢
，却会逐步减弱管路强度和厚度
。点蚀阐发为表表形成幼而深的孔洞
，可能迅速发展
，最终导致穿孔和泄漏
。缝隙侵蚀多产生在管路衔接处或狭幼缝隙中
，由于氧气供给不及
，侵蚀加快且难以检测
。应力侵蚀开裂是在内部压力或表部机械应力作用下
，管路在应力集中区域 (如焊缝和弯曲处) 产生资料忽然断裂
。

海水淡化工程管路系统的防腐措施至关沉要
，旨在耽搁管路使用寿命并确保系统不变运行 [30-33]
。有效的防腐步骤蕴含 [34-37]: 选用耐侵蚀资料
，如不锈钢、塑料 (聚乙烯和聚丙烯) 或特种合金；在管路表表施加防腐涂层
，如环氧树脂或聚氨酯涂层
，以断绝海水和氧气；选取阴极；ぜ际
，通过装置就义阳极 (如锌或铝) 降低管路电位
，从而削减侵蚀反映；利用电化学；げ街枋┘拥缌饕宰柚骨质；定期查抄和守护管路
，实时处置侵蚀问题；节造海水的物理化学性质
，如降低氯离子浓度和调整 pH 值；合理设计流体流动速度
，削减对管路的冲击；使用生物杀灭剂或防污涂层
，预防微生物和藻类附着
。通过综合使用这些措施
，能够显著提高海水淡化管路的耐侵蚀机能
，耽搁其使用寿命
。

因而
，在海水淡化项目设计过程中
，若何针对分歧工艺段管路运行环境及要求
，匹共同适的管材类型
，将是确保海水淡化工程安全、不变、长效运行的沉中之沉
，也是节造工程的建设和运维成本的重点之一 [38]
。综上所述
，深刻探求海水淡化工程中分歧管路资料的曲直
，并评估它们在特定工艺环节的合用性
，对于现实出产应器拥有沉要意思 [39-41]
。

3、海水淡化项目常用管材对比分析

3.1 金属管路

反渗入海水淡化工程中
，金属管路因其耐侵蚀的个性得到了宽泛利用
，重要蕴含钛合金、碳钢以及不锈钢管路
。

3.1.1 钛合金管路

相较于其他耐侵蚀资料
，钛合金拥有不变的钝化膜
，可在环境温度低于 110℃的情况下预防侵蚀产生
。从现实利用成效看
，钛合金管路持久运行不易被微生物附着
，具备运行不变、悠久的利益
。因其优异的防腐个性
，钛合金管路在海水淡化工程中备受青睐
，但由于材质成本较高的问题
，其大规模利用受到极大的限度
。日本在钛管在海水淡扮装置的利用方面已获得显著成就
，多家驰名企业如日立、三菱和东芝等宽泛使用钛焊管
。

3.1.2 碳钢管路

碳钢管路受益于其成本优势
，宽泛利用于海水淡化工程管路系统中
。同时
，碳钢材质的防腐处置技术已愈发成熟
，使用寿命和防腐层的附着力均得到了大幅提升
，管壁涂装质量及靠得住性显著加强
。

3.1.3 不锈钢管路

钻研批注
，不锈钢管路在海水浸泡尝试中阐发出优异的耐侵蚀机能
，从而在海水淡化项目得到了大规模利用
。在利用过程中
，往往通过抗点蚀系数来衡定不锈钢管材的耐侵蚀等级
，其中 316L 特种不锈钢以及双相不锈钢利用最为宽泛
，具备杰出的抗点蚀、缝隙侵蚀和通常性侵蚀能力
，且拥有高强度、优良的冲击韧性及优异的抗应力侵蚀能力
。

3.2 非金属管

大无数常用的非金属资料均拥有优异的耐海水侵蚀个性
，如陶瓷、橡胶、玻璃钢、塑料管等
。目前常用的有玻璃钢管、塑料管和钢衬胶 (塑) 管 [35]
。

3.2.1 玻璃钢管

玻璃钢管拥有以下特点：(1) 优异的耐侵蚀机能；(2) 宽泛的管路规格及管件可供选用
，管径可有效覆盖 DN50 至 DN2000mm, 可定造各类尺度或非标管件
，如弯管、三通、异径接头以及盲板等；(3) 衔接方式矫捷多样
，既能够使用法兰衔接
，也能够选取手工糊造衔接；(4) 支持客造化定造
，可凭据客户的具体需要 (如分歧的流量、压力、埋设深度和承载前提等), 定造分歧压力和刚度等级的管路系统
。

截至目前
，玻璃钢管已在中东地域的多个大规模海水淡化工程中得到了宽泛利用
。在国际市场上
，玻璃钢管路多遵循 AW-WA C950 尺度进行设计和造作；而针对国内
，则多遵循《纤维缠绕加强热固性树脂压力管》(JC/T552-2011) 以及《玻璃钢管和管件》HG/T 21633-1991 执行
。

3.2.2 塑料管

塑料管路因其成本效益高、接口不变性强、资料抗冲击、抗裂、耐老化以及耐侵蚀等个性
，在供水和燃气管路系统中得到了宽泛地利用
。然而
，受限于成本原因
，聚氯乙烯资料并不适合用于大口径管路的造作
。目前
，聚氯乙烯管路的口径通常不会超过 DN1000
。

然而
，在海水淡化项目中大口径管路的使用较为频仍
。例如
，一个日处置能力为 20 万 m3 的尺度海水淡化厂
，其工艺管路的最大口径可能会超过 DN2000, 并且 DN1000 以上管路的利用也相当普遍
。这严沉限度了聚氯乙烯管路在海水淡化工程中的利用
。同时
，聚氯乙烯资料对紫表线的抵抗力较弱
，在紫表线辐射强烈的地域如东南亚和中东
，其大规模利用受到了严沉限度
。此表
，聚氯乙烯管路的热熔衔接设备体积较大
，这也使得其在架空管路装置过程中操作难度较大
。

3.2.3 钢衬胶 (塑) 管

表 1 海水淡化工程重要管材对比分析 

Tab.1 Comparative analysis of main pipe materials in seawater desalination projects

钢衬胶 (塑) 管路结合了钢管的耐压和耐冲击的机械优势
，同时也继承了橡胶 (塑料) 资料的防腐、耐磨、低运行阻力和低能耗等个性
。钢衬胶 (塑) 管路可能适应宽泛的温度领域
，并且占有较长的使用寿命
，因而其已然成为传统电厂水处置项主张首选资料
。同时
，钢衬胶 (塑) 管路的衬里配方和资料能够凭据具体的水质及运行环境前提进行调整
。

然而
，在特定的海水淡化工程环境中
，钢衬胶 (塑) 管路也面对一些挑战
。首先
，管路配件必要预先造作和装置；其次
，在海水淡化系统的设计中
，必要对大量的仪表和管路衔接进行详细的防腐和防渗处置
，这不仅增长了施工的复杂性
，还存在较大的渗漏和侵蚀风险
。

4、海水淡化工程中的管路资料选用

4.1 原水取水工序段

原水取自天然海水
，要求设备具备优良的耐侵蚀性、强度和不变性
。由于管路露天架设
，运行环境相对恶劣
，处置工艺的温度通常不超过 70℃[34], 管路运行压力较低
，属于低压管路
。玻璃钢管路因其优异的耐海水侵蚀机能、沉量轻、装置便捷
，且拥有宽泛的口径领域和矫捷的衔接方式
，能够较好地满足原水取水工序段的运行需要
。此表
，塑料管、不锈钢管和碳钢管路也较为常用
。

4.2 原水预处置工序段

预处置管路介质蕴含原海水和处置药剂等
，工艺温度在 10℃~35℃之间
，操作压力不超过 1.0 兆帕
，重要集中在室内安插
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，玻璃钢管和不锈钢管凭借其抗冲击、耐侵蚀、柔韧适中及分歧管材衔接便捷的特点
，极度适合海水预处置工序的要求
。

4.3 反渗入处置工序段

经过预处置的海水部门经高压泵增压至 40bar~50bar 进入反渗入系统
，通过反渗入膜得到产水和高压浓盐水
。高压浓盐水送至能量回收装置进行能量转换后排出
。凭据压力等级
，该工序管路分为低压和高压两类
。低压管路蕴含反渗入工艺段的高压泵进水管路、能量回收装置进水管路、浓盐水排放管路及反渗入膜产水管路等；高压管路蕴含反渗入进水侧管路及能量回收装置的高压浓盐水管路
。目前
，低压管路可选用玻璃钢管、不锈钢管、塑料管、钛合金管路、碳钢管路或钢衬胶 (塑) 管
，推荐使用玻璃钢管、不锈钢管或钛合金管路
。高压管路可选用不锈钢管、钛合金管路或钢衬胶 (塑) 管
，重要选取 2507 双相不锈钢管和 316L 不锈钢管
。

4.4 浓海水排放工序段

经过淡化过程
，得到的高盐度海水盐分浓度是通常海水的 2 至 3.5 倍
，这要求将其输送至远离取水点的区域
，并实现无压力的天然排放
。在这一过程中
，不成预防线会经过路路、构筑物等阻碍物
，因而
，整个排放管路系统通常选取地下敷设的方式
。玻璃纤维加强塑料夹砂管因其接受负载能力强、耐蚀机能高、耐磨性好以及优越的耐热和抗冻个性
，极度适合用于高盐度海水排放工程的需要
。

4.5 矿化调质工序段

矿化调质工序是海水淡化过程中沉要的一环
，重要用于调整处置水的矿物成分
，以满足水质尺度和使用需要
。管路介质除了反渗入工艺段出水表
，还包费解合矿化剂 (如氯化钠、氯化钙、硫酸镁等), 因而管路系统须具备优良的耐侵蚀性和耐磨损机能
？蠡髦使ば蚨蔚墓苈芬搜∮貌ＡЦ止堋⑺芰瞎芑虿恍飧止
。

5、结论与建议

经过多年的发展
，我国已纯熟把握了反渗入膜法海水淡化技术
，同时海水淡化也已被纳入循环经济、节能减排、建设节约型社会、战术性新兴产业以及 “水十条” 等多个政策律例中
，然而在海水淡化的利用推广方面仍需进一步美满
。海水淡化管路系统的构建是海水淡化工程设计与施工的关键
，将直接影响项主张持久不变运行
。为确保海水淡化工程的顺利执行
，需加强对管路系统的钻研与利用
，科学选材
，以提高工程的安全性和经济效益
，具体如下:

(1) 对于原水取水工序段
，推荐选器拥有杰出耐侵蚀性、高强度和不变性的玻璃钢管路
。

(2) 在原水预处置工序段
，建议选择拥有优越耐侵蚀个性的玻璃钢管和不锈钢管
。

(3) 反渗入处置工序段应凭据压力等级
，低压管路建议选用玻璃钢管、不锈钢管或钛合金管路；高压管路则推荐 2507 双相不锈钢管或 316L 不锈钢管
。

(4) 针对浓海水排放工序段的特殊前提
，通常推荐使用承载能力强、耐腐、耐磨、耐热和抗冻的玻璃钢夹砂管路
。

(5) 矿化调质工序段应选用耐侵蚀、耐磨损的管材
，如玻璃钢管、塑料管或不锈钢管
，以满足分歧介质和工艺的需要
。

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