在《JGJ 142-2012 辐射供暖供冷技术规程》中7.0.2 “辐射供暖系统中加热管在非供暖季应满水保护。“那什么叫满水保护呢?简单理解就是采暖关闭了以后,不要把水放掉了。利用水体将管道内壁金属与空气彻底隔绝,从而防止金属与氧气接触发生氧化腐蚀。
用专业术语来说,满水保养就是让供热系统在停运后始终处于“湿保养”状态,利用经过处理的水对设备、管网和系统进行保护。
一、满水优势:方便、缓蚀、防老化、检漏

满水带压力的,下一个采暖季直接打开就能用。满水保养操作更方便,而且比放空对系统更好。
1、操作方便很好理解,把低水位的水放掉其实很难,没有专门的工具是做不到的。下一个采暖季要重新注水、排气也很麻烦。
2、如果不把水完全排净,空气中氧气占比是21%,比水中溶解氧高太多了。满水状态和潮湿多氧气的环境比,金属腐蚀速度慢几倍不止。
3、保护密封件,防止橡胶老化。采暖系统中有大量橡胶密封件:阀门垫片、换热器密封圈、水泵轴封等。这些橡胶部件在干燥环境中会:失去水分,发生干裂、硬化;弹性下降,密封性能衰减。再次注水受压时容易泄漏。满水状态下,橡胶始终浸润在水中,保持弹性和密封性能,使用寿命可延长几倍。
4、满水带压状态还有一个实用价值 —— 检漏。系统保持一定静压(1.5bar左右)时,如果接口、阀门存在密封隐患,会缓慢渗水,便于在非采暖季及时发现维修,避免供暖期突发漏水事故。
所以,非采暖季放掉水或泄掉压力就成了费力不讨好。
二、满水需要好水质来达到最佳保养状态
《GB/T 29044-2012采暖空调系统水质》
都是满水,其实情况是不同的。JGJ 142中“3.5.1集中供暖空调系统的水质及其保证措施应符合国家现行有关标准的要求。”《GB/T 29044-2012采暖空调系统水质》是最直接相关的标准,详细规定了供暖空调系统循环水的水质指标。见延伸阅读1。
南方分户采暖系统中的传热介质绝大部分都是用自来水。自来水是按照“人体”标准来的,而不是按照采暖水标准来的,比如溶解氧、pH值、钙硬度等。家用自来水完全达不到采暖水质要求。
所以,满水保养的前提是水质符合要求,或者是加了保护剂的。用自来水满水保养比放掉水腐蚀慢,但是比运行期间局部腐蚀更快。局部腐蚀是比均匀腐蚀危害更大的,因为后者在产品设计的时候留了余量的。
有保护剂的腐蚀效率会比自来水的慢几倍,无论是采暖还是非采暖期间。
三、非采暖季水质有什么变化?

长江流域采暖季一般4个月左右,非采暖季是2倍8个月。非采暖季,水是静静地躺在系统管道里面的,但是水体里并不“安静”。
非采暖季,未加保护剂的水体,腐蚀不但在继续,还会加强。
1、金属泡在水里,各种局部电化学腐蚀如氧腐蚀、电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、垢下腐蚀是会继续的,而且还会加速。
比如氧腐蚀:非采暖季水温降低,水中的溶解氧会增加。80℃溶解氧仅约3mg/L,20℃溶解氧约9mg/L。吸氧腐蚀也会加速,腐蚀产物更多,为微生物提供了更多的营养物质。
2、各种局部微生物腐蚀(如SRB、IOB/IRB、SOB)还在继续。并且因为水流停止了,微生物腐蚀、垢下腐蚀、缝隙腐蚀还会加剧。关于微生物腐蚀(MIC)见延伸阅读2。
微生物疯狂繁殖:微生物的世代时间一般10-60分钟,也就是说10分钟一代的,1h后就是“老祖”了。停用期间20~30℃的常温恰好是这类菌群的最佳繁殖温度。循环停止后,水中的微生物、营养物质不会被水流冲刷带走,会快速附着在管壁形成生物粘泥,构建稳定的微生态环境。
系统有氧区适合铁细菌、硫氧化菌繁殖,下部/边角沉积物厌氧区适合SRB等繁殖,同一系统内可同时发生多种微生物腐蚀,协同放大损伤。比运行期间繁殖更快,也会产生更多残骸和黏液分泌物。
浓差电池:采暖运行期间水流有冲刷作用,部分松散沉积物会被带走;停用期静水状态下,水中的铁锈碎屑、钙镁沉淀物、泥砂、微生物粘泥会全部沉降到管道底部、暖气片下部、盘管低位处,形成稳定且厚密的沉积物层。
沉积物下方与外部水体完全隔绝,形成闭塞环境,氧浓度远低于外部,构成稳定的氧浓差电池,垢下区域持续作为阳极被溶解。沉积物下方天然形成厌氧微环境,SRB等厌氧菌大量繁殖,代谢产酸并生成硫化氢,进一步加速垢下点蚀,速率是单纯垢下腐蚀的几倍。
停用期静止后,缝隙内水体完全无法流通。首先,由于缝隙内氧气消耗后无法补充,而外部氧气充足,形成氧浓差电池。此时,缝隙内(低氧区)成为阳极,发生金属溶解;缝隙外(高氧区)成为阴极,发生氧的还原反应。
与此同时,随着金属离子(如Fe²⁺)在缝隙内不断积聚,还会形成金属离子浓差电池。此时,缝隙外(金属离子低浓度区)成为阳极,会继续发生腐蚀。在实际的缝隙腐蚀中,这两种浓差电池往往协同作用,并在氯离子迁入和水解酸化等自催化效应的推动下,使腐蚀不断加速。
3、水垢。水机空调也好、两用壁挂炉也好,夏季都是会继续运行的。但是水垢一般都是在生活热水一侧(在生活热水的管道里)。因为采暖系统是封闭的,水量有限水垢有限,所以水垢不是主要问题。普通炉一般是主换热器、冷凝炉一般是板式换热器水垢多。水机空调因为采暖和制冷温度都“温和”,水垢更不是主要问题。
加了保护剂的系统中,无论是采暖还是非采暖期间,保护剂中的缓蚀、阻垢和抑菌的功能都在发挥作用,腐蚀都控制在可接受范围内。
优质保护剂的有效期能到5年左右,所以不用频繁关心此问题。选用的时候注意,劣质保护剂可能加速水垢析出、顽固水垢生成和微生物繁殖。至于保护剂是如何发挥作用的看延伸阅读3。
小结:
采暖在使用期间,各种腐蚀是有一定程度被抑制的。非采暖期间氧浓度增加、微生物繁殖加速,导致浓差电池引起的局部腐蚀会加剧,所以需要有保护剂的满水保养。
为了便于理解,假设加了保护剂的腐蚀速度是1,自来水采暖期间的腐蚀速度就是5,满水保养腐蚀速度就是10,把水放掉的腐蚀速度就是30。(因为实际工况很复杂,这里数字仅代表腐蚀程度,不是具体倍数关系)
另外,既然是满水保养,停暖前就需要先个给系统排个气,补好压力,免得系统中的残留气体给水补充氧气。
四、有些误解也可以解开了
1、每年换水。你以为用新的干净的自来水把脏水换掉,系统就会更好用。实际上这样做系统腐蚀会更快。
2、用自来水冲洗管道。某音上看教程,北方集中供暖用自来水冲洗管道。南方的分户供暖也这样做。实际上自来水冲洗是加速系统腐蚀的。
集中供暖水质是供热站管理的,用户只需要把管道内壁弄干净,传热快些就行。分户供暖的水质是需要自己管理的,不是冲干净管道就会更好用的。
腐蚀速度:新自来水>脏的系统水>有保护剂的水。系统水脏的过头了腐蚀和传热也会受影响,所以需要定期清洗。
3、系统何时清洗更好呢?非采暖期间腐蚀快,采暖期间有黏泥传热慢会费燃气。想起来就全系统清洗并加保护剂最好。既然已经意识到了,尽快把系统保护起来是最划算的。当然不用每年都清洗一次,建议2-3年一次,有保护剂4-5年一次。


