鍋爐鍋筒過熱變形原因分析和預(yù)防措施

1、 鍋爐鍋筒過熱變形原因分析和預(yù)防措施 1 鍋爐缺陷概況 南平市某單位一臺(tái)DZL4-1.25-W11鍋爐蒸發(fā)量是4t/h，工作壓力是1.25MPa，現(xiàn)已使用6年，2021年1月24日，筆者在對(duì)該設(shè)備進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)時(shí)發(fā)覺，該設(shè)備的鍋筒底部水側(cè)積累大量的片狀水垢。經(jīng)清除水垢后發(fā)覺鍋筒底部有二處鼓包變形缺陷。其中一處離前管板1030mm，面積為400mm360mm，呈橢圓狀，鼓出變形高度為6070mm，另一處離前管板1830mm，面積為390mm335mm，呈橢圓狀，鼓出高度為6070mm。進(jìn)一步檢查發(fā)覺鍋筒、煙管、水冷壁管及前后管板等主要受壓元部件結(jié)有水垢，垢厚23mm。 2 缺陷緣由現(xiàn)場檢驗(yàn)與分析

2、依據(jù)現(xiàn)場檢驗(yàn)結(jié)果分析推斷，造成該缺陷的直接緣由：第一，由于鍋筒外部受火加熱、內(nèi)部水垢積累，造成鍋筒底部的高溫區(qū)局部材質(zhì)的過熱超溫(水垢的形成使金屬的傳熱速度大大減慢產(chǎn)生過燒)，使強(qiáng)度下降變軟(低于材料的屈服極限)，在鍋筒內(nèi)部蒸汽壓力的作用下發(fā)生鼓包變形；其次，從煙管脫落下來的大量片狀水垢積累在鍋筒底部未能準(zhǔn)時(shí)清除潔凈。 造成該缺陷的間接緣由是：第一，企業(yè)的鍋爐管理人員思想不重視，麻痹大意，使管理不到位，鍋爐操作人員和水處理操作管理人員不按要求操作，造成鍋爐水質(zhì)處理不合格和鍋爐排污不科學(xué)、不到位，致使鍋爐的煙管、鍋筒及水冷壁管等主要受壓元部件結(jié)了大量水垢。查閱該企業(yè)半年內(nèi)有代表性的若干份鍋爐水樣

3、化驗(yàn)報(bào)告，給水的硬度在0.81.8mmol/L，其標(biāo)準(zhǔn)值4mmol/L，給水pH(25 oc值在6.66.8，低于標(biāo)準(zhǔn)值7.010.0；鍋水酚酞堿度2.85.6mmol/L，低于標(biāo)準(zhǔn)值6.018.0mmol/L；鍋水的全堿度3.76.0mmol/L，低于標(biāo)準(zhǔn)值8.026.0mmol/L；溶解固形物3.031033，67103 mg兒，標(biāo)準(zhǔn)值5.0103mg/L；鍋水的pH(25)值在9.610.2，低于標(biāo)準(zhǔn)值10.012.0，從水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，除了給水的硬度和鍋水的溶解固形物達(dá)標(biāo)外，鍋水的磷酸根、酚酞堿度、鍋水的全堿度和給水的pH(25)值等均沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。其次，沒有做好科學(xué)的定期排污工作，

4、加速了鍋筒、煙管及水冷壁管等主要受壓元部件的水垢形成。依據(jù)現(xiàn)場檢驗(yàn)狀況分析認(rèn)為造成該缺陷的主要緣由是鍋爐運(yùn)行管理不到位，鍋爐的水質(zhì)處理沒有達(dá)標(biāo)，鍋爐產(chǎn)生大量水垢后沒有準(zhǔn)時(shí)清除，定期排污不科學(xué)、不到位。 3 整改方案及實(shí)施 依據(jù)鍋爐檢驗(yàn)規(guī)章的有關(guān)規(guī)定和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)該二處缺陷進(jìn)行挖補(bǔ)修理處理，挖補(bǔ)的位置和尺寸范圍應(yīng)依據(jù)磁粉檢測和硬度檢測結(jié)果(以確認(rèn)鼓包變形四周的材質(zhì)強(qiáng)度是否下降)而定，焊補(bǔ)的板材應(yīng)與原鍋爐質(zhì)量證明書上的鍋筒材質(zhì)相同(包括材料厚度)，焊條也應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)由持有鍋爐安裝修理資質(zhì)的專業(yè)修理施工隊(duì)伍嚴(yán)格根據(jù)修理方案進(jìn)行修理，并經(jīng)檢驗(yàn)合格后鍋爐才能投入運(yùn)行。 4 檢驗(yàn)閱歷與檢驗(yàn)技術(shù)體

5、會(huì) 為避開漏檢或錯(cuò)檢，檢驗(yàn)人員在檢驗(yàn)過程中應(yīng)當(dāng)留意以下幾個(gè)方面：第一，要隨身攜帶手電筒(或企業(yè)供應(yīng)平安工作燈)、檢驗(yàn)錘、五倍放大鏡、數(shù)碼相機(jī)、焊縫尺、鋼卷尺、鋼板尺等檢驗(yàn)工具和檢驗(yàn)原始記錄等。其次，用鋼卷尺和焊縫尺測量出鼓包變形的范圍、詳細(xì)位置和鼓包變形的高度。第三，應(yīng)在鼓包四周肯定的范圍內(nèi)進(jìn)行磁粉檢測，檢查是否有裂紋，是否要擴(kuò)大挖補(bǔ)范圍；同時(shí)要用硬度計(jì)重點(diǎn)對(duì)鍋筒鼓包變形邊緣的交際部位進(jìn)行硬度檢測，以確認(rèn)鍋筒鼓包變形邊緣材質(zhì)強(qiáng)度是否有下降，是否要擴(kuò)大挖補(bǔ)修理范圍。第四，對(duì)結(jié)垢嚴(yán)峻(平均水垢厚度在1.5mm以上)的鍋爐，還要重點(diǎn)檢查前后管板和水冷壁管是否因結(jié)垢而產(chǎn)生局部過熱引起的前后管板裂紋或水

6、冷壁管漲粗或鼓包爆管(前后管板因冰側(cè)結(jié)水垢造成高溫?zé)煔鈧?cè)的受熱不勻稱，引起前后管板局部熱脹冷縮不勻稱而產(chǎn)生裂紋。另外脫落的大量片狀水垢在管內(nèi)搭橋積累，使水冷壁管堵塞，引起水循環(huán)不暢，產(chǎn)生過熱或干燒，造成水冷壁管漲租或鼓包爆管)，所以建議鍋爐運(yùn)行前要對(duì)水冷壁管進(jìn)行逐根疏通，有條件的企業(yè)最好用鍋爐專用的洗管機(jī)進(jìn)行疏通，以確保水冷壁管暢通無阻。對(duì)前后管板煙氣側(cè)要表面清潔后用五倍放大鏡進(jìn)行肉眼檢查，有可疑的部位要用磁粉檢測，以檢查是否有裂紋。 5 結(jié)束語 因水處理不達(dá)標(biāo)引起結(jié)垢，造成鍋筒、水冷壁管或煙管的鼓包變形或漲粗爆管事故在蒸發(fā)量4t/h的工業(yè)鍋爐中屢見不鮮，為防止此類缺陷或事故的發(fā)生，使用單位應(yīng)當(dāng)實(shí)行以下措施：第一，加強(qiáng)鍋爐的平安管理，完善并嚴(yán)格遵守鍋爐房和鍋爐水處理的各項(xiàng)規(guī)章制度，嚴(yán)格做好鍋爐給水、鍋水的處理工作，使之達(dá)到工業(yè)鍋爐水質(zhì)(GBI 576-2021)的標(biāo)準(zhǔn)要求，做到科學(xué)排污并按要求做好鍋爐運(yùn)行記錄等工作，使鍋爐的主要受壓元部件不結(jié)水垢或結(jié)簿垢(垢厚0.5mm)；其次，鍋爐挖補(bǔ)修理合格后在運(yùn)行前還要進(jìn)行除垢處理(化學(xué)除垢或人工機(jī)械除垢)，特殊是要人工準(zhǔn)時(shí)清除從煙管上脫落掉下來的大量水垢和水冷壁管的水垢，避開水垢積累在鍋筒的底部或水垢堵塞水冷壁管，防止再次發(fā)生鍋筒底部鼓包變形或水冷壁管爆管等事故；第三，加強(qiáng)鍋爐管理人員和鍋爐