论文部分内容阅读
【摘 要】本文以工程实例介绍了PPR管材在工业燃煤锅炉房的应用，该管材的应用解决了锅炉房冲渣、除尘管道的化学腐蚀和物理冲刷。文章叙述了PPR管材的优点、用途、选材方法、施工熔焊技巧以及在该锅炉房的使用效果。
【关键词】燃煤锅炉房 PPR管材 熔接
1.前言
某工业燃煤锅炉房建设投运于上世纪70年代初期，安装燃煤锅炉4台，总装机容量50蒸吨。系统采用水力除渣，麻石水膜除尘，冲渣除尘水经沉淀池后循环再利用。燃料煤中除水分、灰分外的元素成分为碳（C）、氢（H）、硫（S）、氧（O）、氮（N），这五种成分中氧助燃，氮不参加燃烧，碳、氢越多发热量越高，硫虽燃烧发热，但其产生的SO2、SO3不仅污染环境，尤其与水反应后具有酸性对锅炉后受热面、冲渣除尘水管道、泵有腐蚀作用。冬季采暖季因煤质的不可控，硫含量较高循环水酸性不断加强，钢管腐蚀严重，泄漏故障频发。
2.问题分析
实验测定该锅炉房麻石出水PH值达到4.5左右，而且通过化学实验，沉淀池中含有Fe元素。分析认为煤中的硫是导致管道腐蚀加剧的主要因素，硫经燃烧后产生的气体在麻石中与水充分反应进入沉淀池，再经循环对管道进行腐蚀。因烟气离开空预器的温度在130℃左右，此时硫的氧化气体仍为气态形式存在，故对后受热面不具有腐蚀能力。泵体叶轮为合金材质，壳体为铸铁，腐蚀不甚严重，管道首当其冲承受渣浆水的物理冲刷与化学腐蚀，管壁频繁出现泄漏。
3.制定对策
针对以上现象，首先采用在沉淀池中加石灰（CaO）的方式对冲渣除尘水进行中和，尽量减少化学腐蚀。因为在锅炉房冬季运行管理过程中，为了保证采暖与工艺用汽，燃煤质量的可控性较差，只有面对现状对管材进行更换方可解决该问题。在选材过程中发现PPR管材在应对此工况具有明显优势，PPR管材内壁光滑不易受化学腐蚀，其材质又不受物理冲刷。
4.PPR管材特点
PPR是三聚丙烯的简称，又叫无规共聚聚丙烯管。PPR管材与传统的铸铁管、镀锌钢管、水泥管等管道相比具有节能环保、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、施工维修简便、使用寿命长等优点，广泛应用于建筑给排水、城乡给排水、城市燃气、电力和光缆护套、工业流体输送、农业灌溉等建筑业、市政、工业和农业领域。
PPR管材规格用系列号S、公称外径dn×公称壁厚en表示，S=（dn-en）/2en。常用PPR管材规格有5、4、3.2、2.5、2五个系列，大部分企业PPR管材均采用最高标准S2一个系列，其最高工作压力2.5MPa。PPR管材管壁轴线方向有红、蓝线标识，其中红线表示热水管，介质最高温度95℃，瞬间可承110℃，蓝线表示冷水管，介质温度应介于0-75℃。
5.PPR管材的选购方法
PPR管材颜色主要有白灰绿黄集中，其色泽柔和均匀一致，无杂色。一般采购人员总认为白色是最好的，其实颜色并非判断好坏的标准，PPR塑料粒子以白色、透明色为主，只要加上色母什么颜色都可以生产，色母不会被分解而改变PPR品质，因此品质与颜色无太大关系。PPR管材外表面应光滑平整，不允许有气泡及明显的凹陷、沟槽和杂质等缺陷。好的PPR管材100%是PPR原料，质地纯正、表面光洁、手感柔和。PPR管材为聚丙烯没有气味，质量差的则有怪味，这很可能掺和了聚乙烯。PPR管材具有相当的硬度，随便可以捏变形的管材肯定非PPR材质。PPR管材正常熔接温度在260-290℃范围内，在这温度段内熔接时熔接质量会有较好保证，如果在该温度范围，熔接时管材可轻松进入熔接模具，并且熔接堆积瘤接近液体状，则说明材质非正宗PPR原料，同时熔接堆积瘤如果是能快速冷却变硬的也说明其非PPR原料，因为PPR特性之一就是保温效果较好，其冷却速度自然会慢。
6.PPR管材施工安装方法
该锅炉房冲渣除尘系统中干管直径为Φ160、Φ110、支管为Φ63，部分Φ160干管直埋敷设，其余架空敷设。具备管道安装施工条件前根据图纸对管材、管件、阀门进行清点，准备各规格管材的熔接模具，因自行施工无专用切割机，经数次摸索，采用角磨机安装木工锯片进行切割，该方法切割效率较高，且对施工空间几乎无要求。
管道安装前熟知管线敷设路径，热熔连接按如下规程进行：热熔器接通电源，温度指示灯亮后开始操作，因所安装管材管径较大，加热温度调至280℃。切割管材前根据所需尺寸画出切割线和热熔停止线线，热熔停止线根据关键承插深度确定，断面去毛刺和毛边，承插面清洁、干燥、无油。加热时应无旋转地将管端导入加热套，同时无旋转地把管件推到加热头上，并到达热熔停止线，加热过程切忌用力过猛。若环境温度较低，应适当延长加热时间。达到加热时间后，必须立即将管材与管件同时从加热器上取下，迅速无旋转地直线均匀地插入所标深度，使接头处形成均匀地凸缘。刚熔接好的接头允许立即校正，但严禁旋转。冷却过程中，应借助支架灯扶好管材、管件，使其不受扭曲、折弯及拉力。管道安装时必须按不同管径设置管卡、支架，管卡与管道接触应紧密，不得损伤管道表面。金属管卡与管道之间应采用橡胶等软物隔垫。
锅炉房部分管道需露天明装，为避免日晒雨淋造成管道老化，用玻璃丝布进行包裹并刷沥青漆。管道安装施工结束后打压试验发现几处熔接缝出现渗漏现象，经分析均是承插后冷却时间较短就进行后续施工，管材与管件未充分熔焊成型。故在施工过程中尤其是大管道的熔接缝必须待其充分冷却后方可受力。
7.结束语
PPR管材在该工业燃煤锅炉房安装使用近一年时间从未出现任何故障，且配以玻璃钢球阀，操作灵活，整个管线彻底克服了煤渣除尘水的化学腐蚀与物理冲刷。
【关键词】燃煤锅炉房 PPR管材 熔接
1.前言
某工业燃煤锅炉房建设投运于上世纪70年代初期，安装燃煤锅炉4台，总装机容量50蒸吨。系统采用水力除渣，麻石水膜除尘，冲渣除尘水经沉淀池后循环再利用。燃料煤中除水分、灰分外的元素成分为碳（C）、氢（H）、硫（S）、氧（O）、氮（N），这五种成分中氧助燃，氮不参加燃烧，碳、氢越多发热量越高，硫虽燃烧发热，但其产生的SO2、SO3不仅污染环境，尤其与水反应后具有酸性对锅炉后受热面、冲渣除尘水管道、泵有腐蚀作用。冬季采暖季因煤质的不可控，硫含量较高循环水酸性不断加强，钢管腐蚀严重，泄漏故障频发。
2.问题分析
实验测定该锅炉房麻石出水PH值达到4.5左右，而且通过化学实验，沉淀池中含有Fe元素。分析认为煤中的硫是导致管道腐蚀加剧的主要因素，硫经燃烧后产生的气体在麻石中与水充分反应进入沉淀池，再经循环对管道进行腐蚀。因烟气离开空预器的温度在130℃左右，此时硫的氧化气体仍为气态形式存在，故对后受热面不具有腐蚀能力。泵体叶轮为合金材质，壳体为铸铁，腐蚀不甚严重，管道首当其冲承受渣浆水的物理冲刷与化学腐蚀，管壁频繁出现泄漏。
3.制定对策
针对以上现象，首先采用在沉淀池中加石灰（CaO）的方式对冲渣除尘水进行中和，尽量减少化学腐蚀。因为在锅炉房冬季运行管理过程中，为了保证采暖与工艺用汽，燃煤质量的可控性较差，只有面对现状对管材进行更换方可解决该问题。在选材过程中发现PPR管材在应对此工况具有明显优势，PPR管材内壁光滑不易受化学腐蚀，其材质又不受物理冲刷。
4.PPR管材特点
PPR是三聚丙烯的简称，又叫无规共聚聚丙烯管。PPR管材与传统的铸铁管、镀锌钢管、水泥管等管道相比具有节能环保、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、施工维修简便、使用寿命长等优点，广泛应用于建筑给排水、城乡给排水、城市燃气、电力和光缆护套、工业流体输送、农业灌溉等建筑业、市政、工业和农业领域。
PPR管材规格用系列号S、公称外径dn×公称壁厚en表示，S=（dn-en）/2en。常用PPR管材规格有5、4、3.2、2.5、2五个系列，大部分企业PPR管材均采用最高标准S2一个系列，其最高工作压力2.5MPa。PPR管材管壁轴线方向有红、蓝线标识，其中红线表示热水管，介质最高温度95℃，瞬间可承110℃，蓝线表示冷水管，介质温度应介于0-75℃。
5.PPR管材的选购方法
PPR管材颜色主要有白灰绿黄集中，其色泽柔和均匀一致，无杂色。一般采购人员总认为白色是最好的，其实颜色并非判断好坏的标准，PPR塑料粒子以白色、透明色为主，只要加上色母什么颜色都可以生产，色母不会被分解而改变PPR品质，因此品质与颜色无太大关系。PPR管材外表面应光滑平整，不允许有气泡及明显的凹陷、沟槽和杂质等缺陷。好的PPR管材100%是PPR原料，质地纯正、表面光洁、手感柔和。PPR管材为聚丙烯没有气味，质量差的则有怪味，这很可能掺和了聚乙烯。PPR管材具有相当的硬度，随便可以捏变形的管材肯定非PPR材质。PPR管材正常熔接温度在260-290℃范围内，在这温度段内熔接时熔接质量会有较好保证，如果在该温度范围，熔接时管材可轻松进入熔接模具，并且熔接堆积瘤接近液体状，则说明材质非正宗PPR原料，同时熔接堆积瘤如果是能快速冷却变硬的也说明其非PPR原料，因为PPR特性之一就是保温效果较好，其冷却速度自然会慢。
6.PPR管材施工安装方法
该锅炉房冲渣除尘系统中干管直径为Φ160、Φ110、支管为Φ63，部分Φ160干管直埋敷设，其余架空敷设。具备管道安装施工条件前根据图纸对管材、管件、阀门进行清点，准备各规格管材的熔接模具，因自行施工无专用切割机，经数次摸索，采用角磨机安装木工锯片进行切割，该方法切割效率较高，且对施工空间几乎无要求。
管道安装前熟知管线敷设路径，热熔连接按如下规程进行：热熔器接通电源，温度指示灯亮后开始操作，因所安装管材管径较大，加热温度调至280℃。切割管材前根据所需尺寸画出切割线和热熔停止线线，热熔停止线根据关键承插深度确定，断面去毛刺和毛边，承插面清洁、干燥、无油。加热时应无旋转地将管端导入加热套，同时无旋转地把管件推到加热头上，并到达热熔停止线，加热过程切忌用力过猛。若环境温度较低，应适当延长加热时间。达到加热时间后，必须立即将管材与管件同时从加热器上取下，迅速无旋转地直线均匀地插入所标深度，使接头处形成均匀地凸缘。刚熔接好的接头允许立即校正，但严禁旋转。冷却过程中，应借助支架灯扶好管材、管件，使其不受扭曲、折弯及拉力。管道安装时必须按不同管径设置管卡、支架，管卡与管道接触应紧密，不得损伤管道表面。金属管卡与管道之间应采用橡胶等软物隔垫。
锅炉房部分管道需露天明装，为避免日晒雨淋造成管道老化，用玻璃丝布进行包裹并刷沥青漆。管道安装施工结束后打压试验发现几处熔接缝出现渗漏现象，经分析均是承插后冷却时间较短就进行后续施工，管材与管件未充分熔焊成型。故在施工过程中尤其是大管道的熔接缝必须待其充分冷却后方可受力。
7.结束语
PPR管材在该工业燃煤锅炉房安装使用近一年时间从未出现任何故障，且配以玻璃钢球阀，操作灵活，整个管线彻底克服了煤渣除尘水的化学腐蚀与物理冲刷。