PPR管材在燃煤鍋爐房的應用

【摘 要】本文以工程實例介紹了PPR管材在工業燃煤鍋爐房的應用，該管材的應用解決了鍋爐房沖渣、除塵管道的化學腐蝕和物理沖刷。文章敘述了PPR管材的優點、用途、選材方法、施工熔焊技巧以及在該鍋爐房的使用效果。

【關鍵詞】燃煤鍋爐房 PPR管材 熔接

1.前言

某工業燃煤鍋爐房建設投運于上世紀70年代初期，安裝燃煤鍋爐4臺，總裝機容量50蒸噸。系統采用水力除渣，麻石水膜除塵，沖渣除塵水經沉淀池后循環再利用。燃料煤中除水分、灰分外的元素成分為碳（C）、氫（H）、硫（S）、氧（O）、氮（N），這五種成分中氧助燃，氮不參加燃燒，碳、氫越多發熱量越高，硫雖燃燒發熱，但其產生的SO2、SO3不僅污染環境，尤其與水反應后具有酸性對鍋爐后受熱面、沖渣除塵水管道、泵有腐蝕作用。冬季采暖季因煤質的不可控，硫含量較高循環水酸性不斷加強，鋼管腐蝕嚴重，泄漏故障頻發。

2.問題分析

實驗測定該鍋爐房麻石出水PH值達到4.5左右，而且通過化學實驗，沉淀池中含有Fe元素。分析認為煤中的硫是導致管道腐蝕加劇的主要因素，硫經燃燒后產生的氣體在麻石中與水充分反應進入沉淀池，再經循環對管道進行腐蝕。因煙氣離開空預器的溫度在130℃左右，此時硫的氧化氣體仍為氣態形式存在，故對后受熱面不具有腐蝕能力。泵體葉輪為合金材質，殼體為鑄鐵，腐蝕不甚嚴重，管道首當其沖承受渣漿水的物理沖刷與化學腐蝕，管壁頻繁出現泄漏。

3.制定對策

針對以上現象，首先采用在沉淀池中加石灰（CaO）的方式對沖渣除塵水進行中和，盡量減少化學腐蝕。因為在鍋爐房冬季運行管理過程中，為了保證采暖與工藝用汽，燃煤質量的可控性較差，只有面對現狀對管材進行更換方可解決該問題。在選材過程中發現PPR管材在應對此工況具有明顯優勢，PPR管材內壁光滑不易受化學腐蝕，其材質又不受物理沖刷。

4.PPR管材特點

PPR是三聚丙烯的簡稱，又叫無規共聚聚丙烯管。PPR管材與傳統的鑄鐵管、鍍鋅鋼管、水泥管等管道相比具有節能環保、輕質高強、耐腐蝕、內壁光滑不結垢、施工維修簡便、使用壽命長等優點，廣泛應用于建筑給排水、城鄉給排水、城市燃氣、電力和光纜護套、工業流體輸送、農業灌溉等建筑業、市政、工業和農業領域。

PPR管材規格用系列號S、公稱外徑dn×公稱壁厚en表示，S=（dn-en）/2en。常用PPR管材規格有5、4、3.2、2.5、2五個系列，大部分企業PPR管材均采用最高標準S2一個系列，其最高工作壓力2.5MPa。PPR管材管壁軸線方向有紅、藍線標識，其中紅線表示熱水管，介質最高溫度95℃，瞬間可承110℃，藍線表示冷水管，介質溫度應介于0-75℃。

5.PPR管材的選購方法

PPR管材顏色主要有白灰綠黃集中，其色澤柔和均勻一致，無雜色。一般采購人員總認為白色是最好的，其實顏色并非判斷好壞的標準，PPR塑料粒子以白色、透明色為主，只要加上色母什么顏色都可以生產，色母不會被分解而改變PPR品質，因此品質與顏色無太大關系。PPR管材外表面應光滑平整，不允許有氣泡及明顯的凹陷、溝槽和雜質等缺陷。好的PPR管材100%是PPR原料，質地純正、表面光潔、手感柔和。PPR管材為聚丙烯沒有氣味，質量差的則有怪味，這很可能摻和了聚乙烯。PPR管材具有相當的硬度，隨便可以捏變形的管材肯定非PPR材質。PPR管材正常熔接溫度在260-290℃范圍內，在這溫度段內熔接時熔接質量會有較好保證，如果在該溫度范圍，熔接時管材可輕松進入熔接模具，并且熔接堆積瘤接近液體狀，則說明材質非正宗PPR原料，同時熔接堆積瘤如果是能快速冷卻變硬的也說明其非PPR原料，因為PPR特性之一就是保溫效果較好，其冷卻速度自然會慢。

6.PPR管材施工安裝方法

該鍋爐房沖渣除塵系統中干管直徑為Φ160、Φ110、支管為Φ63，部分Φ160干管直埋敷設，其余架空敷設。具備管道安裝施工條件前根據圖紙對管材、管件、閥門進行清點，準備各規格管材的熔接模具，因自行施工無專用切割機，經數次摸索，采用角磨機安裝木工鋸片進行切割，該方法切割效率較高，且對施工空間幾乎無要求。

管道安裝前熟知管線敷設路徑，熱熔連接按如下規程進行：熱熔器接通電源，溫度指示燈亮后開始操作，因所安裝管材管徑較大，加熱溫度調至280℃。切割管材前根據所需尺寸畫出切割線和熱熔停止線線，熱熔停止線根據關鍵承插深度確定，斷面去毛刺和毛邊，承插面清潔、干燥、無油。加熱時應無旋轉地將管端導入加熱套，同時無旋轉地把管件推到加熱頭上，并到達熱熔停止線，加熱過程切忌用力過猛。若環境溫度較低，應適當延長加熱時間。達到加熱時間后，必須立即將管材與管件同時從加熱器上取下，迅速無旋轉地直線均勻地插入所標深度，使接頭處形成均勻地凸緣。剛熔接好的接頭允許立即校正，但嚴禁旋轉。冷卻過程中，應借助支架燈扶好管材、管件，使其不受扭曲、折彎及拉力。管道安裝時必須按不同管徑設置管卡、支架，管卡與管道接觸應緊密，不得損傷管道表面。金屬管卡與管道之間應采用橡膠等軟物隔墊。

鍋爐房部分管道需露天明裝，為避免日曬雨淋造成管道老化，用玻璃絲布進行包裹并刷瀝青漆。管道安裝施工結束后打壓試驗發現幾處熔接縫出現滲漏現象，經分析均是承插后冷卻時間較短就進行后續施工，管材與管件未充分熔焊成型。故在施工過程中尤其是大管道的熔接縫必須待其充分冷卻后方可受力。

7.結束語

PPR管材在該工業燃煤鍋爐房安裝使用近一年時間從未出現任何故障，且配以玻璃鋼球閥，操作靈活，整個管線徹底克服了煤渣除塵水的化學腐蝕與物理沖刷。