软化水站用镀锌管，到底行不行

一个小区锅炉房的软化水站，两台钠离子交换器，一只不锈钢软水箱。软化水从交换器出来，走镀锌管到水箱，再从水箱打到锅炉给水泵。用了两年，检修时割开一段弯头，内壁一层白花花的粉状物，指甲一刮就掉，底下的锌层已经发暗。

司炉工觉得奇怪。软化水是「处理过的水」，硬度接近于零，不应该结垢，也不应该腐蚀，怎么会把镀锌管弄成这样。

这里有个常见的误会：软化只解决硬度，不解决盐、不解决氧、也不解决二氧化碳。软化水仍然是含盐的水，只是不含钙镁。对锌来说，钙镁走了并不全是好事。

把软化水站拆成四段看：交换器出水段、软水箱段、给水泵段、再生盐段。四段的腐蚀机理各不相同。

一、软化水到底去掉了什么

软化处理的目标只有一个：把水里的钙离子和镁离子换掉，让水不再结碳酸钙垢。钙镁去掉之后，水的硬度降到接近零，加热时不会在锅壁上结硬壳。

但软化不去除别的东西。氯离子原样留在水里，硫酸根原样留着，碳酸氢根原样留着，溶解氧也原样留着。水里的总含盐量不但没降，还略微升高，因为交换时释放出了等当量的钠离子。

所以软化水不等于纯水，更不等于除盐水。这三者的含盐量差着两三个数量级：软化水的电导率常在几百微西门子每厘米，除盐水在十以下，纯水在一点以下。

GB/T 1576-2018《工业锅炉水质》对软化水给水的要求里，硬度、pH、溶解氧都有分档指标，但对氯离子和含盐量的要求相对宽松。这从侧面说明，软化水本来就是一种含盐的水，标准也没打算把它当纯水用。

二、钠离子交换：只换硬度，不换盐

钠离子交换的原理很朴素。树脂上挂着钠离子，水流过时，钙镁离子跟树脂结合得更牢，把钠离子顶下来。一个钙离子换两个钠离子，一个镁离子也换两个。

树脂饱和之后要用盐水再生。工业上用 8% 到 10% 的氯化钠溶液浸泡树脂，高浓度的钠把钙镁重新顶下来，树脂恢复能力，再生废液排掉。

这个过程中有两个细节会影响后面的管道。一是再生之后树脂床里会残留一部分盐，正洗不彻底时，出水的氯离子会偏高，电导率也偏高。二是再生频率高的站，出水水质在周期内是波动的，刚再生完那一段最「软」，也最「咸」。

对锌来说，钙镁离子的存在其实有一层保护作用。水里有钙的时候，锌表面容易沉积一层碳酸钙或者钙皂，虽然导热差，但能挡住一部分腐蚀。软化把钙拿走了，这层保护也就没有了，锌只能靠自己生成的氢氧化锌和碱式碳酸锌硬扛。

三、二氧化碳：软化水加热后自己产的酸

这是软化水最容易被忽略的一条。软化水里的碳酸氢根没有被去掉，加热之后会分解，生成碳酸根、二氧化碳和水。

二氧化碳跟着蒸汽走，或者在管壁上冷凝，溶进水里生成碳酸。碳酸是弱酸，但它是「挥发性酸」，不会像硫酸那样被消耗掉，而是在系统里循环。含二氧化碳的冷凝水，pH 常在 4.5 到 5.5。

这个 pH 对锌是要命的。锌在 pH 低于 6 时析氢溶解，而碳酸又能跟锌生成可溶的碳酸氢锌，产物不留在表面，保护膜长不起来。所以含游离二氧化碳的水，对镀锌管的腐蚀是持续性的，不会自己停。

算一下量。水的碱度按 2 毫摩尔每升计，全部碳酸氢根分解，能释放约 44 毫克每升的二氧化碳。这些二氧化碳如果全部溶进同体积的冷凝水，pH 能压到 5 以下。锅炉补给水比例越高，系统里的二氧化碳就越多。

这也是为什么热水系统和蒸汽系统的镀锌管，比冷水系统坏得快。冷水段只是氧腐蚀，热水段是氧加二氧化碳双重作用。

四、溶解氧：软水箱是开口的

软化水从交换器出来，进软水箱。绝大多数软水箱是开口的，或者只盖个盖子，跟大气连通。水在箱里停留几个小时，溶解氧就重新饱和。

25 摄氏度时，水与空气平衡的溶解氧约 8.3 毫克每升。60 摄氏度时约 4 到 5 毫克每升。而 GB/T 1576 对锅炉给水的溶解氧要求是 0.1 毫克每升以下，两者差着几十倍。

这几十倍就是除氧器的活儿。热力除氧、解析除氧、化学除氧，都是为了把这几毫克压到零点一以下。除氧器之后的管道是低氧的，除氧器之前的管道，全是高氧的。

锌在含氧水里的腐蚀是阴极去极化控制，氧不断把电子带走，锌不断溶解。腐蚀速率跟氧的浓度、流速、温度都有关系。常温静止的软化水，锌的腐蚀速率在每年 20 到 50 微米；温度上来、流速上来，能翻几倍。

五、再生盐段：氯离子六万毫克每升

软化水站里腐蚀最狠的地方，不是软水，是盐水。

再生用的盐水浓度 8% 到 10%，换算成氯离子是每升五万到六万毫克。这个浓度下，锌会发生强烈的点蚀，几周就能看到麻点，几个月就能穿孔。

盐段的管道通常不长：溶盐池到盐液泵，盐液泵到交换器，几米到十几米。但这一段是间断工作的，再生时才走液，平时空着。空管的时候，残盐结晶留在管壁上，下次进水又重新溶解成高浓度盐水，反复浓缩。

这一段还有个温度因素。有些站用热水化盐，加快溶解，盐水温度到 40 到 50 度，腐蚀速率比常温更高。

盐段的正确材质是 PVC-U、PE、PP 或者 ABS，管件和阀门也要同一体系。用镀锌管，短期能撑，长期一定烂在弯头和阀门附近。

六、算一笔账：两年一层白锈

按 GB/T 13912，壁厚 6 毫米以上的镀锌件，锌层平均 85 微米、局部 70 微米。85 微米折成面密度是 607 克每平方米。

第一段，交换器出水到软水箱。这一段水温常温，含氧饱和，含游离二氧化碳。锌的腐蚀速率取每年 40 微米，两年消耗 80 微米，正好把锌层走完。管壁上那层白锈，就是锌的腐蚀产物，主要成分是氢氧化锌和碱式碳酸锌，疏松、易溶、不保护。

第二段，软水箱到给水泵。水箱出水口附近流速高，泵入口有负压区，氧容易析出形成气泡，气泡破灭时冲击管壁。这一段是腐蚀加冲刷，速率比第一段高。

第三段，给水泵出口到除氧器。这一段压力高、温度略升，氧还没除，腐蚀继续。除氧器之后的管段才是安全的，但那时候多半已经换成碳钢或者不锈钢了。

所以「两年一层白锈」不是算出来的巧合，是这条线上氧和二氧化碳共同作用的结果。锌层走完之后，钢开始腐蚀，那时候出来的就是红锈，管壁减薄就快了。

七、怎么选：分段配管

盐段一律用塑料。溶盐池、盐液管、盐泵进出口，全部 PVC-U 或者 PE。这一段管径小、长度短，塑料管的造价跟镀锌差不多，寿命差十倍。

软水常温段，可以用镀锌管，但要有心理准备：寿命按三年算，别按二十年算。管径大、检修困难的场合，直接用碳钢加内防腐，或者不锈钢。

软水热水段和除氧前的给水段，不要用镀锌。这两段温度高、含二氧化碳、含氧，锌消耗快。用碳钢无缝管，或者不锈钢。

除氧器之后的给水段和蒸汽凝结水段，看水质。含二氧化碳高的凝结水，碳钢也会腐蚀，要用不锈钢或者加缓蚀剂。这一段已经跟镀锌无关了。

还有一条经验：软化水站里的仪表管、取样管，尽量用不锈钢或者塑料。这些管子细、流速低、常年不流动，是最容易堵和最容易烂的地方。仪表气管道用镀锌管，露点会不会超 里讲过露点与管内存水的关系，换成软化水站的死水段，道理是一样的。

八、已经在用的，怎么延长

把软水箱加盖，加呼吸器，减少氧气溶入。这一步花钱不多，能把溶解氧从饱和降到一半以下。

再生后的正洗时间加长，把残留盐冲干净，出水氯离子降下来再进软水箱。正洗水的电导率是判断依据，降到稳定值再切换。

管道加排气。软化水在管内会析出二氧化碳气泡，气泡积聚在管顶形成气袋，气袋下方是氧浓差腐蚀的高发区。在管路的最高点和长距离直管段每隔一段设自动排气阀。

已经锈蚀的管段，评估壁厚再决定换不换。测厚点选弯头外弧、三通、泵入口，这几处最先减薄。壁厚还剩一半以上的可以继续用，低于一半的换掉。

软化水站的管材、管件、阀门、盐泵如果一次要配齐，把水量、硬度、含盐量、温度、压力列成清单发到钢管动力，做塑料管、不锈钢管和衬里管的厂能按段报价，盐段和软水段分开配，不用一种管走到底。钢标控公众号里也整理过软化水站的配管做法，可以对着核一遍。

数据来源：来自公开网络。

钢管动力，关联公众号：钢标控。