工业锅炉是指以向工业出产或日子用途供应蒸汽、热水的锅炉,一般是指额外作业压力小于等于2.5MPa的锅炉。其炉管是锅炉的关键部件之一,长时间承受高温、高压、烟气、水蒸汽的腐蚀与冲刷,作业环境十分恶劣,一但出现爆破开裂往往将构成巨大的人身伤亡和财产损失。为更好地防范锅炉爆管事端的发生,首要从锅炉的规划制造、设备和运用办理等方面对爆管的原因进行分析,以寻求防范该类事端的方法。
1 事端特征或现象
(1)水冷壁管或对流管束分裂不严峻时,能够听到汽水喷射的响声,严峻时会宣告明显的爆破响声。(2)炉膛由负压变为正压,蒸汽和炉烟从炉墙的门孔及漏风处许多喷出。(3)水位、汽压、排烟温度灵敏下降,烟气颜色变白。(4)给水流量增加,蒸汽流量明显下降。(5)炉内火焰发暗,燃烧不稳定,甚至灭火。(6)炉排上有黑煤堆,灰渣斗内有湿灰,甚至向外流出水汽。(7)引风机负荷增大,电流增高。
2 事端成果或危害
一旦发生爆管事端,可能会损坏邻近的管壁,冲塌炉墙,并且在很短的时间构成锅炉严峻缺水,使事端扩展。
3 原因分析
3.1 结构不合理构成的水循环损坏
锅炉规划、制造不良,水循环欠好;在检修时,管子内部被坠落的水垢堵塞;由于工作操作不当,使管外结焦,受热不均匀,损坏了正常水循环。
因结构不良引起的爆管有以下特征:(1)爆管多发生在锅炉工作数百小时以内。(2)爆管前资料已有严峻变形。(3)与爆管邻近的炉管也可能有变形和承受高温的痕迹。(4)爆口处在水循环较弱的区域,炉管温度达700℃以上,晶粒明显胀粗。
3.2 质料不合格
管材未按规则选用和检验,存在夹渣、分层等缺陷,或许焊接质量低质,引起分裂。
质料的缺陷首要表现在:
(1)金属的化学成分和机械性能不能满足规划要求。(2)资料有严峻的部分腐蚀。(3)资料有机械性危害。(4)管材厚薄不均匀。因质料缺陷而发生爆管时,往往伴有合格资料一般不可能出现的裂纹,这可作为分析判别时的参阅。
3.3 设备缺陷
关于锅炉设备的缺陷,其表现很冗杂,能直接构成炉管变形、泄露的缺陷首要有:(1)在锅筒的汽水分离器或锅炉水管内留有异物。(2)炉管伸入联箱的长度过多。(3)水位表因设备不正确发生假水位。(4)炉管对接时跑偏或未焊透。(5)没有热胀冷缩的补偿。(6)机械危害,管子在设备中受较严峻机械危害。
3.4 水质不良构成的爆管问题
水质不符合标准,没有水处理方法或对给水和锅水的水质监督不严,使管子结垢或腐蚀,构成管壁过热,强度下降。
3.4.1 水质不良构成爆管的首要原因
(1)结垢增加热阻,从而使管壁温度增加,金属强度下降。(2)结垢减少炉管流通截面积,增加活动阻力,下降循环有用压头,当结垢严峻时甚至堵塞管道。
3.4.2 结垢引起爆管的特征
(1)爆管是由于长时间过热发生的,爆口有金属蠕变和鼓包现象。(2)同一根爆管上可能有若干个爆破口。(3)爆管一般出现在高温区或同一循环回路的水循环相对较弱的区域。(4)爆管处因处于高温下长时间作业,因此有明显的氧化腐蚀现象,也有脱碳现象。(5)炉管广泛结垢严峻,金相查看,珠光体球化,晶粒长大。
3.5 守时排污操作不良问题
守时排污的作用首要是打扫锅炉内泥垢等沉积物,为了保证锅炉安全工作,坚持正常的炉水标准,进行正确的守时排污操作是完全必要的。守时排污不良,会损坏锅炉水循环,构成炉管部分缺水、过热致使爆破。
由守时排污操作不良而引起的爆管有以下特征:(1)爆管是短期过热构成的,炉管无明显的蠕变鼓包现象。(2)爆管发生在与排污口邻近的1~3根管子上,与爆管邻近的炉管也有变形或过热现象。(3)爆破口拉得很薄,一般<0.5mm。(4)爆管及变形管的背火面(靠炉墙边)也有因缺水而过热氧化的痕迹。(5)金相查看,有过热的魏氏安排和脱碳现象,爆管温度>900℃。
3.6 缺水问题
缺水是锅炉工作最忌讳的事。严峻缺水时,管子缺水部分过热,强度下降。现在介绍缺水的资料许多,本文不赘述。有关部分缺水所发生的爆管,往往简单被疏忽。
3.7 超负荷问题
锅炉的超负荷工作是不安全、不经济的,但超负荷工作并非必定导致爆管。当在超负荷工作中增加了炉膛的热误差时,则可能引起受热弱的炉管水循环发生倒流、阻滞,由此构成爆管。这时爆管的部位一般在炉膛四角受热相对较弱的区域。由于现在出产的工业锅炉一般都注意到循环回路的区别,下降管截面选取的裕度也满足,所以在超负荷工作时只需不发生炉墙开裂、坍毁,炉管大面积结焦等机械性缺陷,一般不致发生爆管事端。
3.8 烟灰磨损
处于烟气转弯,短路或被正面冲刷的管子管壁被烟灰长时间磨损减薄。烟气中灰浓度越大,碰击的次数就越多,受热面的磨损越快,引起管壁不断减薄,不能承受锅炉内压而爆管。
3.9 吹灰不当
吹灰管设备方位不当,使吹灰孔长时间正对管子冲刷。
3.10 炉在燃烧升压过程中操作不当
燃烧升压速度过快,受热不均,长时间低负荷工作,致使水循环被损坏,水冷壁管在炉膛内高温火焰的辐射下得不到水的有用冷却,导致部分越温爆管。或许停炉放水过早,冷却过快,管子热胀冷缩不匀,构成焊口分裂。
3.11 给水温度低
给水导管方位又不合当令,给水不能与炉水充沛混合,而会合进入炉管,使炉管因温度不均匀发生变形,构成胀口处漏水,甚至发生环形裂纹。
4 爆管的防范方法
(1)检修时及时批改管子的缺陷。(2)做好水处理作业。保证锅炉运用合格的水质;在工作中坚持炉水化验原则,按规程做好守时排污作业。(3)锅炉工作中,严格执行安全操作规程,严密监督锅筒水位的改变,常常查看、及时发现并当即消除设备出现的缺陷。