鍋爐受熱面爆管原因分析及防范措施

李杰

摘 要：鍋爐爆管是發(fā)電站較為常見一類事故，這類事故和鍋爐受熱面安裝及日常運(yùn)行中的維護(hù)保養(yǎng)有著較大的關(guān)系。鍋爐受熱面爆管事故在發(fā)生之前通常會(huì)表現(xiàn)出較多的爆管前特征，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效的措施預(yù)防爆管是發(fā)電站鍋爐日常運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)中的必要的手段。鍋爐及管道受熱面在發(fā)生爆管之前會(huì)表現(xiàn)出管面粗糙不平整、出現(xiàn)輕微破口且周圍存在較多的軸向裂紋，受熱管面額氧化層出現(xiàn)不同程度的脫落等，出現(xiàn)以上表現(xiàn)如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)即容易將管面破口問題轉(zhuǎn)變?yōu)楸苁鹿?。本文就?lái)探討鍋爐受熱面爆管的詳細(xì)原因和預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：鍋爐;受熱管面;破口;爆管

火力發(fā)電是我國(guó)應(yīng)用范圍最廣、應(yīng)用程度最高的發(fā)電方式，鍋爐是火力發(fā)電的核心設(shè)備，鍋爐設(shè)備的安全和整個(gè)火電廠的安全發(fā)現(xiàn)有著直接的關(guān)系。在火電廠發(fā)電中，鍋爐爆管是一種較為常見的鍋爐質(zhì)量安全事故，嚴(yán)重的情況可能會(huì)造成鍋爐內(nèi)壓力不均、荷載過(guò)大，從而引發(fā)鍋爐爆炸事故，給發(fā)電廠造成巨大的人員安全損失與財(cái)產(chǎn)安全損失。因此，提高鍋爐受熱面爆管的安全防護(hù)是保障鍋爐安全運(yùn)行的重要手段。

一、鍋爐受熱面爆管概述

鍋爐受熱面爆管指的是鍋爐運(yùn)行的過(guò)程中突發(fā)的管道暴烈，一般伴隨著較為明顯爆破聲和噴射而出的水及水蒸氣。此時(shí)，鍋爐的氣壓表、水流量表、蒸汽流量表等均出現(xiàn)異常，鍋爐爐膛內(nèi)的燃燒方式也由負(fù)壓燃燒變?yōu)檎龎喝紵瑺t煙和蒸汽也從爐墻的門孔及漏風(fēng)處大量噴出。由于管道劈裂，鍋爐管道系統(tǒng)內(nèi)的氣壓出現(xiàn)異常，由于氣壓過(guò)低因此鍋爐內(nèi)的水位難以維持正常，鍋爐內(nèi)部爐膛的溫度開始逐漸降低，排煙溫度隨著降低，嚴(yán)重時(shí)可引起爐膛滅火，造成鍋爐燃燒效率降低，灰渣斗內(nèi)灰量增多且伴隨有濕灰。鍋爐受熱面爆管出現(xiàn)問題時(shí)能直接引起鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行異常，造成鍋爐引風(fēng)機(jī)負(fù)荷增加，電流變大，鍋爐系統(tǒng)安全性受到影響。

二、影響鍋爐受熱面爆管的因素

（一）鍋爐受熱面管質(zhì)量因素

鍋爐受熱面管道爆管和鍋爐系統(tǒng)管道自身的質(zhì)量有著直接的關(guān)系，一般鍋爐受熱面管道質(zhì)量較低，發(fā)生爆管的可能性較高，當(dāng)管道的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)越高時(shí)，管道發(fā)生爆管的可能性就越小。鍋爐受熱面是發(fā)電站發(fā)電系統(tǒng)中最為重要的熱量轉(zhuǎn)化設(shè)備，因此受熱面管自身運(yùn)行的過(guò)程中需要承受高溫高壓的荷載，此外還有來(lái)自于受熱面管材質(zhì)本身的使用壽命和荷載能力問題，一些管道的韌性、強(qiáng)度、耐腐蝕、耐高溫的屬性較低，就會(huì)導(dǎo)致鍋爐受熱面熱量傳輸?shù)倪^(guò)程難以承受較大的荷載壓力，出現(xiàn)管道變形、破口等問題，最終引發(fā)爆管事故。

（二）受熱面管焊接因素

鍋爐受熱面管應(yīng)用與鍋爐系統(tǒng)中的不同部位，受熱面管子與鍋爐設(shè)備之間需要焊接連接，來(lái)提高受熱面館和鍋爐之間的整體性與穩(wěn)定性。鍋爐受熱面管焊接口、焊接縫的處理等質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，受熱面管設(shè)計(jì)不夠規(guī)范等都會(huì)造成受熱面管承受高溫高壓荷載的能力降低。其中焊接工藝對(duì)受熱面的影響性較大，焊接過(guò)程中出現(xiàn)的焊接不吻合等問題都會(huì)給受熱面爆管留下隱患，而焊接過(guò)程中留下的咬邊、夾渣等會(huì)加劇受熱面管的老化和腐蝕程度，因此增加了鍋爐受熱面爆管的可能。

（三）受熱面管腐蝕因素

由于鍋爐受熱面管需要承載的高溫高壓荷載較大，對(duì)管子的質(zhì)量、硬度、韌性等要求較高，設(shè)計(jì)鍋爐系統(tǒng)時(shí)還需要考慮鍋爐熱傳遞和熱損耗問題，因此鍋爐受熱面管子為金屬材料。雖然這些金屬材料都做過(guò)氧化保護(hù)，但當(dāng)氧化層脫落的時(shí)候與水、氧氣接觸會(huì)產(chǎn)生腐蝕，久而久之造成受熱管面便薄，容易出現(xiàn)爆管。

（四）受熱面管老化因素

任何設(shè)備具有一定的使用壽命，鍋爐受熱面管長(zhǎng)期處于高溫高壓環(huán)境運(yùn)行，更容易夾具受熱管面的老化程度，在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)管面裂變問題是再所難免的，當(dāng)鍋爐受熱管面老化嚴(yán)重的時(shí)候，就容易出現(xiàn)受熱管爆管的事故。

三、減低鍋爐受熱面爆管事故發(fā)生的措施

（一）提高鍋爐設(shè)備建設(shè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

鍋爐受熱面管道屬于鍋爐系統(tǒng)的重要組成部分，是直接參與熱量輸送的設(shè)備。由于鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行的整體性較強(qiáng)，受熱面管道爆管會(huì)直接影響鍋爐系統(tǒng)的正常水位，導(dǎo)致鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行異常，容易引起更多的系統(tǒng)安全事故。為了降低鍋爐受熱面爆管的事故，應(yīng)該提高鍋爐設(shè)備建設(shè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，選擇高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、綜合屬性較好、高溫高壓荷載能力更強(qiáng)的鍋爐設(shè)備，從建設(shè)源頭上降低鍋爐受熱面爆管事故的發(fā)生。

（二）改善焊接技術(shù)

為了提高鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，降低受熱面爆管事故的發(fā)生，要改善鍋爐設(shè)備建設(shè)焊接的技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)于焊接技術(shù)工人的培訓(xùn)，提高焊接工人的焊接技術(shù)。在鍋爐設(shè)備建設(shè)的焊接的過(guò)程中，還要加強(qiáng)焊接施工的監(jiān)督管理，加強(qiáng)受熱面管的焊接質(zhì)量檢查，針對(duì)鍋爐受熱面管焊接不充分、不融合等問題加強(qiáng)質(zhì)量檢查，做好焊接質(zhì)量保障工作，最大程度消除因?yàn)楹附淤|(zhì)量造成的受熱面爆管安全隱患。

（三）加強(qiáng)防腐蝕控制

鍋爐受熱面管極易出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象，其腐蝕程度和受熱面所處的環(huán)境有著較大的關(guān)系。為了降低鍋爐受熱面運(yùn)行中的腐蝕程度，應(yīng)該通過(guò)控制腐蝕因素來(lái)實(shí)現(xiàn)。比如控制鍋爐燃燒的溫度，從而提高鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性;控制水質(zhì)，降低水質(zhì)中腐蝕因子的腐蝕時(shí)間;及時(shí)清理管內(nèi)壁的沉淀物，減少沉淀物中的腐蝕物質(zhì)對(duì)鍋爐管內(nèi)壁的侵蝕。

（四）加強(qiáng)日常的維護(hù)管理

鍋爐受熱面爆管事故的發(fā)生分為突發(fā)性的和非突發(fā)性的，一些非突發(fā)性的爆管事故通常在日常管理中有跡可循。這些給突發(fā)性的爆管事故在爆管前表現(xiàn)為管外壁氧化層脫落、裂口、裂紋等問題，針對(duì)這些問題應(yīng)該加強(qiáng)日常的維護(hù)管理，及時(shí)的更換老舊、損壞的設(shè)備，及時(shí)的修復(fù)裂口及焊接縫問題，做好鍋爐受熱面管外壁的氧化保護(hù)層。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鍋爐受熱面出現(xiàn)爆管大多是由于日常鍋爐運(yùn)行管理的疏漏及鍋爐自身的質(zhì)量等多種因素造成。因此，預(yù)防鍋爐受熱面爆管就應(yīng)該從這鍋爐爆管的問題著手，提高鍋爐建設(shè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)鍋爐日常運(yùn)行的維護(hù)管理，及時(shí)檢查鍋爐受熱面是否存在問題或者潛在的危機(jī)，并及時(shí)焊接、修理或更換受熱管道，消除鍋爐受熱面的潛在威脅，及時(shí)的將鍋爐受熱面爆管事故消除在隱患階段。

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