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鍋爐爐管損壞的主要原因及檢修措施

文檔作者：汪志堅文檔來源：湖南省特種設(shè)備檢驗檢測研究院湘西分院		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年01月13日
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所示。
(1)鋼管質(zhì)量存在著問題，例如所應(yīng)用鋼
材具有偏析的化學(xué)成分、存在著某些硬傷痕跡
或具有重皮、夾層、偏心等缺陷， 這種鋼管通
常具有比較小的破口， ，很容易讓人所忽視：
這些破口在鋼管的長時間使用中很容易因滲漏
而在夾層、重皮處積累著一層鹽垢， 從而讓鍋
爐爐管極易出現(xiàn)問題 (2)鋼管存在著某些缺
陷；例如存在著傷痕、或者其金屬化學(xué)成分偏
析等等缺陷，由于存在著這些缺陷，將使管子
的電化學(xué)腐蝕得到極大的加速，從而讓一系列
潰瘍性斑點深坑腐蝕產(chǎn)生于鋼管著火面的一側(cè)
以及其傷痕的分布處，不過此種腐蝕與氧腐蝕
具有很大的差異。其中，這些斑點腐蝕并非很
密集分布著，而且其形狀也是沒有什么規(guī)則的，
分布位置也不固定； 正是這些缺陷的存在，致
使鍋爐爐管極易遭到損壞。 (3)鍋爐爐管所選
用的鋼管，其管壁在厚度上很不均勻，且還具
有偏心等不足， 因而極大地影響著鍋爐爐管的
正常使用。
2．2．鍋爐因較長時間缺水致使?fàn)t管極易出
現(xiàn)變形及破裂
實踐表明， 導(dǎo)致鍋爐爐管損壞的一個外部
原因就是，鍋爐因缺水致使管子大部分被一起
損壞或者絕大多數(shù)脹口出現(xiàn)泄漏，從而致使鍋
爐爐管遭到極大的損壞，如上圖(圖2)所示。
鍋爐一旦出現(xiàn)缺水，就將使局部爐管以至絕大
多數(shù)爐管無法得到來自爐水的冷卻作用，致使
管壁因其溫度的不斷上升，而使其機(jī)械強(qiáng)度不
斷出現(xiàn)降低；當(dāng)工作壓力大于材料屈服強(qiáng)度時，
引起鋼管出現(xiàn)彎曲變形、管壁形成鼓包，最終
使得鋼管出現(xiàn)爆破而損壞。實踐表明，這種由
于缺水而帶來鋼管的爆破，其破口多數(shù)呈縱向
破裂，而且具有極為銳利的斷面， 出現(xiàn)破口的
鋼管，其周長將比未出現(xiàn)破口時增加很多； 由
于出現(xiàn)爆管的地方，通常所承受的溫度要超過
9000C，運(yùn)動速度極快的汽水在破口處急劇地噴
涌出來， 導(dǎo)致高溫的破口金屬因急劇的冷卻而
出現(xiàn)了淬火現(xiàn)象，其硬度出現(xiàn)顯著提高(其金
相組織多為馬氏體加鐵素體或馬氏體)?？傮w
來看，導(dǎo)致鍋爐因缺水而出現(xiàn)事故的原因主要
有這些： (1)司爐人員缺乏應(yīng)有的責(zé)任心而帶
來誤操作。例如，在完成鍋爐排污以后， 未能
及時進(jìn)行關(guān)閉排污閥或者關(guān)閉不規(guī)范，導(dǎo)致爐
水出現(xiàn)泄漏， 最終引起鍋爐缺水；又如， 因看
不到水位表中的水位缺水而誤判斷為滿水， 就
沒有對水位表進(jìn)行檢驗，直接把排污閥打開進(jìn)
行排水，帶來更為嚴(yán)重的缺水；此外，在出現(xiàn)
缺水過程中，未能及時采取緊急停爐措施。(2)
未能及時維修儀表裝置及給水設(shè)備中所存在的
缺陷，例如，水位表汽連管旋塞因產(chǎn)生泄漏，
帶來水位偏差這種假象； 爐水中的污物把水連
管堵塞或者爐管孔徑出現(xiàn)變化(變細(xì))， 導(dǎo)致
水位表形成假水位這種現(xiàn)象；給水自動調(diào)節(jié)器
由于失靈，致使一系列故障出現(xiàn)于給水泵給水
閥上， 從而帶來缺水事故的出現(xiàn)。如我國某地
區(qū)某公司就有一臺燃油鍋爐(MNS4—1卜Q)，
其自動給水裝置就曾出現(xiàn)過故障，致使電機(jī)一
直空轉(zhuǎn)， 引起爐膽因缺水而出現(xiàn)干燒，最終導(dǎo)
致爆破，給該企業(yè)帶來巨大的無可挽回的經(jīng)濟(jì)
損失。
2．3． 鍋爐水質(zhì)不良致使?fàn)t管損壞
眾多實踐表明，鍋爐水質(zhì)不良，將帶來一
系列不利影響，如下圖(圖三)所示。
■3 簟3●f： 口
—II氣
圖4 水循環(huán)不正常使鋼管出現(xiàn)變形
例如，因管壁結(jié)水垢，在排污過程中將使
水及熱量出現(xiàn)極大的浪費(fèi)； 又如， 水質(zhì)不良將
直接對鍋爐本身帶來極大的損壞，特別是鋼管
壁受到的損壞尤甚。(1)水質(zhì)不良，水中硬度
就大， 尤其是永久硬度高時，在鍋爐爐管金屬
表面， 非常容易形成一層厚厚的硬硬的水垢；
由于水垢傳熱性極差， 鍋爐爐管一旦存在著水
垢， 為能維持所需的蒸汽量，其燃燒強(qiáng)度就必
須加強(qiáng)， 這樣一來就使得爐管或鋼板受熱側(cè)溫
度急劇升高；實踐表明，水垢厚度越大，其導(dǎo)
熱程度就越不理想， 這樣一來就將使?fàn)t管或鋼
板的火側(cè)溫度顯著地升高起來，致使?fàn)t管或鋼
板因長期受到高溫影響而出現(xiàn)蠕變破壞，引起
鋼板因變形而形成鼓包，最終導(dǎo)致鋼管破裂而
損壞。在日常檢修和維護(hù)中可以得知，這類管
子具有這些明顯的損壞特點：①呈不銳利的縱
向斷面；②外表面管子出現(xiàn)破裂處，因具有明
顯的氧化皮，而使管壁變得更薄 (2)氧腐蝕；
水質(zhì)不良，其中存在著大量的溶解氧，一旦讓
它進(jìn)入鍋筒，由于爐水具有極高的溫度，致使
水中溢出大量氧氣；由于氧是一種典型的氣氧
A Caaem IC
學(xué)術(shù)
化劑，因而這些溢出氧氣將導(dǎo)致鍋爐金屬形成
部分點狀穿孔，而使金屬表面保護(hù)膜遭到破壞，
從而帶來鍋爐爐管的損壞。
2．4．不正常的水循環(huán)致使管子因變形而爆破
在正常情況下， 生活所用以及一般工業(yè)生
產(chǎn)所用的低壓小型鍋爐不易出現(xiàn)因不正常水循
環(huán)而導(dǎo)致爐管出現(xiàn)損壞；但若是因鍋爐不合理
改造或者長期處于負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，或者因不
良水質(zhì)及不適當(dāng)?shù)牟僮?，也會破壞正常水循環(huán)
而使鍋爐爐管出現(xiàn)爆破而損壞， 如上圖(圖4)
所示。例如， 在熱負(fù)荷高的部分水管， 由于其
每分鐘的蒸發(fā)量大， 其水循環(huán)速度就快； 而熱
負(fù)荷比較低的部分鍋爐，其水循環(huán)速度也比較
慢； 若鍋爐處于超負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行，則水冷壁處
的熱負(fù)荷分布就越不規(guī)則，在受熱不好的管子
內(nèi)， 很難達(dá)到所需要的水循環(huán)速度，致使?fàn)t水
出現(xiàn)不正常的循環(huán)，引起管子冷卻條件顯著變
壞，帶來管壁因溫度過高而遭到破壞。
3．鍋爐爐管檢修措施分析
3．1． 更換新管。對于破裂、穿孔、出現(xiàn)環(huán)
形裂縫以及嚴(yán)重鼓包的鋼管，一定要把損壞部
分割掉，并及時換上新館，對于那些被腐蝕的
管子，若測得其厚度不足1．5毫米，因所剩余
厚度太小， 極易出現(xiàn)爛穿而損壞，因而也必須
予以更換新管。
3．2． 所更換的鋼管必須達(dá)到一定的要求。
對于所更換的鋼管，不僅要與鍋爐鋼管化學(xué)成
分相符，而且也要與鍋爐鋼管機(jī)械性能相一致；
其長度必須在300毫米以上，并應(yīng)與直管部分
進(jìn)行相接， 與管子的彎曲起點、聯(lián)箱外表面及
鍋簡要保持一定的距離，通常要超過50毫米，
這樣可不讓應(yīng)力過于集中。
3．3． 焊接鋼管須遵循一定的工藝要求來進(jìn)
行。，進(jìn)行焊接過程中，一定要嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)
工藝要求來進(jìn)行操作。所用焊條必須與鋼管材
質(zhì)相一致；若需大面積對管子進(jìn)行更好，則在
對新管焊接中必須確保受壓元件上不形成過大
的熱應(yīng)力而產(chǎn)生變形， 因而要以交錯方式進(jìn)行
焊接。
4．結(jié)束語
總之， 引起鍋爐爐管損壞的原因是多方面
的， 因而找出鍋爐爐管受到損壞的原因并相應(yīng)
進(jìn)行分析， 也是一個較為復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)工
程；在實際生產(chǎn)過程，加強(qiáng)研究和深入探討引
起鍋爐爐管損壞的主要原因，并針對原因采取
相應(yīng)的檢修措施加以及時處理，這對確保鍋爐
的安全生產(chǎn)以及經(jīng)濟(jì)可行均具有重要意義。
參考文獻(xiàn)：
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爐原理．[J]．機(jī)械工業(yè)出版社出版．2011．02
[2]遲作．鍋爐和熱交換器的積灰結(jié)渣、磨
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中國機(jī)械Machine China黔

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