锅炉水冷壁爆管的分析处理和防止措施(正式)
锅炉水冷壁爆管原因分析及解决措施
锅炉水冷壁爆管原因分析及解决措施发布时间：2021-09-23T03:27:35.850Z 来源：《当代电力文化》2021年第14期作者：尚李超[导读] 针对煤粉锅炉在运行过程中出现的水冷壁爆管事故尚李超华电新疆发电有限公司昌吉分公司新疆 831100摘要：针对煤粉锅炉在运行过程中出现的水冷壁爆管事故，从锅炉运行飞灰磨损、水冷壁管屏和炉膛蒸汽吹灰等各方面进行原因分析，全面对炉膛蒸汽吹灰器附近区域的水冷壁管壁进行壁厚测量，制定相应的换管和喷涂处理等检修措施，保证锅炉的安全稳定运行。
关键词：水冷壁磨损；爆管；吹灰器；防磨；壁厚引言水冷壁是发电厂锅炉的主要受热面部分，由数排钢管组成，布置在燃烧室四周。
内部为流动的水或蒸汽，外部接受锅炉炉膛火焰的热量。
水冷壁的主要作用为吸收燃烧室的辐射热，使水受热而产生饱和蒸汽；保护炉墙，减少熔渣和高温对炉墙的破坏；同时水冷壁还起悬吊炉墙的作用。
1工程概况某厂4#、5#、6#锅炉是我单位锅炉480t/h的循环流化床锅炉，锅炉东、西两墙是237根（宽度：18120），南北两墙是98根（7492），水冷壁管Φ51×5，炉膛布风板以及布风板往上到标高14555是浇注料区域，之后间隔800是第一道防磨梁、间隔1000是第二道防磨梁、间隔1200是第三道防磨梁，每道防磨梁宽度是120，三道防磨梁之间用的是金属喷涂用来防磨，也就是说这“三道防磨梁+金属喷涂”是用来防止水冷壁管磨损的方法和措施，平时锅炉停炉常规测厚这三道防磨梁间隔3m区域的区间测厚都在4.6~5.0之间，不过在锅炉运行的过程中，6#炉频繁发生爆管都是在炉膛后墙（东墙）第三根防磨梁之上（标高17555~23555之间），炉膛后墙标高17555往上6m左右存在磨损现象，而且还存在偏磨现象，水冷壁中心线北侧的水冷壁管偏向北侧出口烟道磨损，水冷壁中心线南侧的水冷壁管偏向南侧水平烟道磨损，4#炉停炉、5#炉停炉也存在这个现象最低点是3.6，大部分都是在（3.8~4.2）这个区间，足以可见后墙受到了磨损，原来设计的煤粉的发热量是5000大卡，现在变成了4200大卡左右。
锅炉水冷壁频繁爆管原因的分析与预防措施
锅炉水冷壁频繁爆管原因的分析与预防措施摘要：本文主要从化学水质监督控制方面阐述了锅炉氢脆爆管的原因，并提出了改变给水所加的碱化剂；提高在线仪表配备率和准确率，减少垢下氢腐蚀，减少锅炉爆管频次，实现机组安全经济运行。
关键词：锅炉氢脆爆管碱化剂氢腐蚀在线仪表Abstract: This article mainly expounded from the aspects of chemical water quality supervision and control of hydrogen embrittlement of the boiler tube of the reasons, and put forward the change alkalify agent for feed water; Improve online instrument PeiBeiLv and accuracy, reduce the hydrogen corrosion, reduce boiler tube frequency, achieve safe and economic operation of unit.Keywords: hydrogen embrittlement of the boiler tube agent alkaline某电厂#6、#7锅炉为410t/h超高压自然循环燃煤汽包炉，#6、#7锅炉分别于2000年1月和3月投产发电。
从2012年12月20日开始#6、#7锅炉连续发生多次水冷壁氢脆爆管事故，导致锅炉频繁非计划停炉，严重影响了机组的安全运行。
一、爆管情况#7锅炉从2012年12月20日至2013年5月24日共发生3次水冷壁氢脆爆管，具体爆管时间及爆管位置如表1-1所示，爆口形貌如图7-1和图7-2所示。
表1-1：#7炉水冷壁氢脆爆管记录图1-1：水冷壁爆口形貌图1-2：水冷壁爆口形貌#6锅炉从2012年12月22日至2013年3月11日共发生7次水冷壁氢脆爆管，具体爆管时间及爆管位置如表1-2所示，爆口形貌如图7-3～图7-8所示。
水冷壁论文：锅炉水冷壁爆漏的原因分析和预防措施
水冷壁论文：锅炉水冷壁爆漏的原因分析和预防措施摘要：锅炉受热面爆管、泄漏是火电厂中常见而多发性的故障，严重影响火电厂的安全经济运行，水冷壁所处环境压力温度变化快，热应力大，事故发生率高。
从理论上对锅炉水冷壁爆管和泄漏的原因进行分析，并提出在实践工作中相应的预防措施。
关键词：水冷壁；爆管；泄漏；原因分析；预防措施锅炉水冷壁是锅炉所有受热面中受热强度最大的部件，是锅炉汽水循环的关键。
它的内部承受着工质的高温高压的作用，外部承受着烟气侵蚀和煤灰粒磨损的冲刷和腐蚀，所以很容易发生爆管和泄漏问题。
锅炉一旦发生水冷壁爆管或泄漏，一般无法在运行中检修，增加了非计划停机次数和检修工作量，无形中增加了运行成本，严重影响火力发电厂安全、经济运行。
引起锅炉水冷壁泄漏的原因较多，其中磨损、腐蚀、过热、疲劳受损是导致水冷壁泄漏的主要原因。
以下将详细分析锅炉水冷壁爆管和泄露的原因并提出相应的预防措施。
一、锅炉水冷壁爆管、泄漏的原因1.磨损磨损是锅炉水冷壁减薄和爆破的主要原因之一。
因磨损机理的不同,在水冷壁上主要存在煤粒磨损、机械磨损和掉渣磨损。
在运行中，在燃烧调节中偏离设计工况，燃烧中心实际切圆直径大或切圆偏离中心，尤其在高负荷时，一次风煤粉浓度高、风速大，将直接对水冷壁产生磨损；其二燃烧所需氧量不足，造成燃烧过程过长或产生不完全燃烧，使烟气携带颗粒物直接冲刷水冷壁，从而造成了管壁减薄甚至损坏；其三，由于水冷壁在工作过程中，燃烧组织不当或空气动力场不稳定容易造成结焦，焦渣掉落或除焦方法不当，都会造成磨损。
此外，还有长期超负荷或低负荷运行，大焦块掉落砸坏管子、管壁被打焦棍磨损或设备本身存在缺陷。
2.腐蚀腐蚀主要分为管外腐蚀和管内腐蚀，前者出现在管外壁与炉内烟气的流向有关，当燃用高水份、高硫份煤时，水冷壁管外因接触so2、so3或h2s气体引起腐蚀，管外腐蚀爆管处存在含硫的沉积物,靠近基体侧一般为黑色沉积物,与管壁结合紧密。
管内腐蚀一般是水质不合格引起，出现的位置则比较随机，探测难度高，常见的管内腐蚀有氧腐蚀、酸腐蚀、碱腐蚀和氢腐蚀，氧腐蚀是给水含氧量超标引起，其金属表面有皿状蚀坑。
热水锅炉水冷壁爆管事故分析及解决方案
２爆 管 原 因 分 析
在运行 过程 中受热 的水冷 壁管 吸收热 量 后传给管 内的水使锅水温度 上升。水 冷壁管 受 热 面 水 侧 的 锅 水 吸 热 产 生小 气 泡 ，并 向管 子 中 心部位汇集 ， 管壁 始终保持有流动 的水膜 ， 受 使 热面管的温度保持在金属材料 允许 的温度 范围 内， 使受压元件不会因过热 而损坏 。 由于进入锅炉 的水未经 任何 处理 ， 致使 大 量泥沙被带 人锅炉 ， 积 于锅筒 、 箱底部 ， 沉 集 集 箱 中的泥渣沉积尤为严重 ，泥渣 占据 了集箱 近 三分之二的容积 ， 使集箱流通截面积减少 了近 ６ ％，水 冷 壁 管 的 下 口距 泥 渣 只 有 约 ４ ｒ 的 ｏ ７ｍ ａ 空 间 ， 种状 况使 水 循环 受 到很 大 阻碍 ， 这 当水 侧 产生的气 泡便 很快在管 内聚集而变成 大气泡 ， 这些停滞的大气泡在 管内形成 汽塞 ，汽塞处 管 壁的水膜 被破坏 ， 管壁得不 到水膜 的冷却保护 ， 壁 温 很 快 升 高 ，汽塞 达 到一 定 程 度 后 会 突 然 上 升消失 ， 锅水 迅速 占据原 汽塞位置 ， 使此处管壁 被水冷却 ， 壁温急剧下 降 ， 产生温差 应力 ， 此 如 周而复始 ， 金属产 生热疲劳 。 使 爆管裂 口处 的很 多细小裂纹 ，就是反复发生汽塞使金属发生热
１ 况 概
我县某单位有～ 台 Ｋ Ｌ１ — ．／５７ 一 Ｚ ． ０７９ ／０ Ａ１ ４ Ｉ 型热水锅炉在运行时发现右侧外包铁皮下部从 里 向外 流 水 。 司 炉 人 员 打 开 左 侧 观 火 门 发 现 右 侧 水 冷 壁 管 出 现 漏 水 ，水 流 到 炉 排 上 造 成 局 部 炉火熄灭 ， 随即紧急停炉。 该炉使用压力为 ｏ４ ａ锅炉 右侧前 数第 ．ＭＰ ， ９根 水 冷 壁 管 上 部 距 离 弯 曲 起 点 约 ２ ０ ０ ｍｍ 处 爆 管 漏 水 。 爆 破 口 为 周 向 裂 口 ， 裂 口 长 约 ２ ｒｍ， 口最 宽处 ３ ｍ， 口的上 、 部位 有 ５ ａ 裂 ａ ｒ 裂 下 十几条明显的细小裂纹。锅 筒水侧 底部泥渣沉 积 约 ２０ ０ ｍｍ，集 箱 水 侧 底 部 泥 渣 沉 积 约
锅炉水冷壁爆管原因分析处理及预防措施
锅炉水冷壁爆管原因分析处理及预防措施摘要：本文以锅炉水冷壁爆管、泄漏的原因为切入点，针对锅炉水冷壁爆管的处理以及解决优化措施进行了相应的分析与探讨，希望能为我国锅炉使用质量的提升以及电力企业工作效益的优化提供参考和借鉴。
关键词：电力设施；锅炉设备；水冷壁；技术措施前言：随着我国社会经济的不断发展以及科学技术水平的不断提升，电气化设施的使用已经获得了较大的优化调整，电力工业在当前我国国民总体经济水平增长中也起着重要的作用，社会的发展建设与电力工业的进步之间是紧密关联的。
锅炉作为电力公司日常生产工作过程中进行电能与其他能量输出的基本载体，锅炉自身的安全正常运行，能够对国家以及当前区域的社会稳定和经济水平建设以及人民群众生活品质的提升有着重要的影响。
由于锅炉长时间处于高温高压的状态下，经常容易出现各种安全事故，其中锅炉水冷壁爆管率是最容易出现事故的薄弱环节，为此，本文针对这一问题进行了分析研究。
一、锅炉水冷壁爆管问题出现的原因（一）磨损磨损是锅炉在使用过程中出现水冷壁减薄以及水冷壁爆破的最主要原因之一，由于磨损机理存在差异，在当前水冷壁上主要存在着掉渣磨损、机械磨损以及煤粒磨损等几种情况，在运行的过程中，如果燃烧调节偏离了设计标准，燃烧中心的切圆直径变大或者切圆偏离中心，尤其是在承受的负荷较高时，一次风煤粉的浓度较高、风速较大就会直接对当前的水冷壁产生磨损。
其次，如果燃烧过程中的需氧量不足，就会导致燃烧时间较长，或者是出现不完全燃烧问题，导致烟气携带颗粒物会对水冷壁产生直接的冲刷，从而直接造成管壁厚度降低，甚至是管壁损坏。
最后，由于水冷壁在进行工作的过程中可能会出现燃烧组织不当，或者是空气动力磁场不稳定的问题，从而导致结焦现象出现，如果焦渣掉落或者是除焦方法选择不当，都会导致磨损问题的出现。
（二）腐蚀管外部出现腐蚀爆管的位置会存在着大量的含硫沉积物，靠近基体一侧的沉积物通常是黑色的沉积物，并且与管壁之间进行紧密结合。
锅炉水冷壁泄漏爆管现象原因及处理
锅炉水冷壁泄漏、爆管现象、原因及处理一、现象:
1：汽包水位降低,严重时汽包水位急剧下降,给水流量不正常的大于蒸汽流量2：炉膛负压瞬时偏正且不稳定
3：炉管泄漏检测装置报警
4：从检查孔、门、炉墙等不严密处可能向外喷烟气和水蒸汽,并有明显泄漏声5：主蒸汽流量、主蒸汽压力下降
6：泄漏后各段烟气温度下降,排烟温度降低
7：锅炉燃烧不稳火焰发暗,严重时引起锅炉灭火
8：引风机投自动时,静叶开度不正常增大,电流增加
二、原因：
1：给水、炉水质量不合格,使管内壁腐蚀或结垢超温
2：炉水泵工作失常、造成炉水循环不良
3：燃烧调整不当,火焰偏斜,造成水冷壁管被煤粉冲刷磨损
4：节流圈安装不当,管内有异物造成水循环不良
5：管壁长期超温运行
6：吹灰器内漏或未正常退出,蒸汽吹破炉管
7：管材质量不合格,焊接质量不良
8：水冷壁结焦
9：大块焦砸坏水冷壁管
10：锅炉长期超压运行
11：锅炉启动升温、升压过快
12：管材老化失效
13：锅炉严重减水处理不当,继续上水使管子急剧冷却或锅炉严重减水使管子过热爆破14：水冷壁膨胀受阻
三、处理:
1：当水冷壁管泄漏不严重能维持汽包正常水位时,可适当降低参数运行,降负荷运行,密切监视泄漏部位的发展趋势,做好事故预想,汇报值长,请示尽快停炉
2：当水冷壁管爆破不能维持正常水位时,立即停炉;停炉后继续加强上水,水位不能回升时停止上水,省煤器再循环门不应开启
3：水冷壁管爆破严重减水时,应进行下列处理
1：立即停炉,维持引风机运行,排除炉内蒸汽
2：停炉后继续上水,维持汽包水位
3：若无法维持水位,应停止炉水循环泵及给水泵运行
4：停炉后,电除尘应立即停电。
锅炉水冷壁爆管的原因及防范措施
锅炉水冷壁爆管的原因及防范措施摘要水冷壁是是锅炉的主要蒸发受热面。
一旦发生水冷壁爆管而导致停炉，就直接影响发电、供热任务，因此掌握水冷壁爆管原因及预防是极其必要的。
关键词锅水品质；水冷壁爆管；锅炉防腐；凝结水0 引言宏伟热电厂配置5台燃煤锅炉机组和3台汽轮机发电机组，采用主蒸汽系统、母管制系统和给水母管制系统。
在锅炉承压部件出现故障导致的停炉，一半以上是因为水冷壁漏泄或爆管的原因导致的，所以锅炉水冷壁安全运行是不能忽视的一项重要工作。
1 锅炉水冷壁爆管的原因分析1）锅炉给水质量（1）锅炉补给水来源于化学制水，是生水经过加热至25℃后送至化学予处理，再经过反渗透装置、除二氧化碳器、阳浮床、阴浮床、混床处理后变成除盐水，由除盐水泵送至低压脱氧器、高压脱氧器进行除盐水脱氧，同时加乙醛肟进行深度除氧。
哪个环节未达到制水标准，都会使水质超过标准值，威胁水冷壁的安全；（2）凝汽器是汽轮机的主要设备之一。
汽轮机做功后的低温、低压蒸汽，通过凝汽器的冷却后成为凝结水，可作为锅炉的主给水。
当凝汽器铜管发生漏泄，冷却介质的软化水漏入凝结水里，污染凝结水，凝结水的钠离子含量急剧升高，形成游离NaoH，造成锅炉水冷壁的碱性腐蚀；（3）汽轮机低压缸轴封供汽压力降低。
低压汽缸的上、下结合面严密性不好，真空系统凝结水泵、阀门法兰、压兰严密性差都会引起空气漏入凝结水里，含氧量升高，造成水冷壁氧腐蚀；（4）汽轮机抽出的低压蒸汽与热网软化水在加热器内，进行表面换热，发生漏泄，软化水进入凝结水里，污染凝结水；（5）疏水系统主要回收高压蒸汽、低压蒸汽凝结水，重新利用。
当水质不合格，就污染了整个疏水箱的凝结水。
2）锅水品质的影响（1）水冷壁是锅炉主要的蒸发受热面。
锅水蒸发后产生大量蒸汽，同时锅水中的杂质处于浓缩状态，绝对量也就迅速增加，可引起水冷壁结垢爆管。
一旦出现酸性腐蚀或碱性腐蚀，经过一定时间的慢性期后，会反复出现水冷壁爆管；（2）锅水加入磷酸钠，生成不溶性的磷酸钙Ca3（PO4）2、磷酸镁Mg3（PO4）2等沉淀物悬浮于水中，使锅炉不结水垢。
锅炉水冷壁爆管原因分析及措施探讨
锅炉水冷壁爆管原因分析及措施探讨摘要：随着我国市场经济水平的快速发展以及物质水平的急剧提升，整个经济社会都对能源的需求变得愈发倚重。
锅炉在工业生产中扮演着重要角色，因此，锅炉安全、节能、环保地运行对工业生产的安全性起着决定性作用。
锅炉的设计水平、制造技术、安装能力、司炉工操作能力、给水水质控制情况、锅炉内加药处理等因素影响锅炉的安全运行，近年来，由于采取锅炉设计单位资质把控、制造单位工艺水平审查、安装单位能力认证监督等措施，因设计、制造、安装等质量问题引起的锅炉安全事故已逐步减少，但因水处理操作不当引发的事故却呈上升趋势。
若水处理措施不能满足锅炉用水要求，在锅炉内高负荷处易产生水垢，垢的导热系数远低于金属，在高负荷运行过程中，垢下金属易发生变形、鼓包、爆管等危险。
锅炉受热面结垢存在以下两个方面危害：一是水垢导热性能极差，燃料燃烧热能不能顺利传递到传热工质，热量不能正常做功，浪费大量的燃料，导致锅炉的排烟温度升高，环境热污染加剧；二是在锅炉运行过程中，大量水垢易堵塞水冷壁管，炉水无法流通，锅炉受热面无法传热，无法为水冷壁降温，导致水冷壁出现超温过热、胀粗等情况，在垢下发生炉水高度浓缩，浓缩液腐蚀金属本体，金属组织出现裂纹并不断扩大，进而引发爆管，甚至会造成人员伤亡等锅炉安全事故。
关键词：锅炉；水冷壁；爆管；原因；措施引言据统计，发生在水冷壁、省煤器、过热器和再热器等管子的故障是导致电站锅炉停运的主要原因。
爆管一直居我国电站锅炉设备故障之首，其中水冷壁爆管失效约占管子爆漏失效的19.7％。
水冷壁管爆管故障会导致锅炉停炉事故，不仅会造成重大经济损失，还会造成人身伤害事故。
因此，防止水冷壁管爆炸事故的发生，提高电站锅炉系统的本质安全性，延长使用寿命就显得尤为重要。
1锅炉水冷壁爆管原因分析水冷壁管的氢腐蚀具有反应不可逆、速度快、破坏性强的特点。
氢腐蚀失效的发生往往不是在某根单独的管段，多数情况下是水冷壁墙上某同一状态区域。
锅炉水冷壁爆管分析及预防措施
锅炉水冷壁爆管分析及预防措施摘要：文章就锅炉水冷壁爆管原因在腐蚀、过热、磨损和焊接质量四个方面进行了分析，总结出各种爆管宏观现象的原因及产生机理，提出了预防措施和相关建议，对实际工程具有指导意义。
关键词：水冷壁爆管预防措施 1前言 布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁。
它是工业和电站锅炉的主要蒸发受热面。
水冷壁的主要作用是吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，使炉墙外表面温度降低；吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣。
[1] 2水冷壁爆管的原因 2.1腐蚀 锅炉水冷壁管的腐蚀根据腐蚀部位和环境不同可分为水汽侧腐蚀和向火侧腐蚀两大类。
2.1.1水汽侧腐蚀 水汽侧腐蚀类型有碱腐蚀、酸腐蚀、氧腐蚀、氢损伤、应力腐蚀破裂、沉积物下腐蚀和腐蚀疲劳等。
[2] （1）氢腐蚀 爆口处有一些裂纹向外延伸，边缘为不平整的钝边，减薄不明显，呈脆性破坏。
内壁存在明显的垢层，部分垢物已经脱落。
由于汽水品质不良，内壁结成以氧化铁为主的垢层，水垢的传热特性差，使垢下金属管壁温度升高，渗透到垢下的炉水会急剧蒸发，不能和炉管中的炉水相混合，结果使垢下炉水中的各种杂质浓度变得很高，产生游离的氢氧化钠，垢下浓缩的氢氧化钠溶液具有很强的腐蚀性，使炉管内壁表面的保护膜溶解，这部分钢与游离的氢氧化钠反应生成氢原子和亚铁酸钠，后者水解为fe3o2和氢原子。
当h原子不能被水流带走，便开始向金属内部渗透，从而产生氢腐蚀。
（2）蒸汽腐蚀 水冷壁管频繁爆管均发生在卫燃带附近热负荷较高区域，当该区域管壁温度大于400℃，管内产生汽水分层或循环停滞时，就可能发生蒸汽腐蚀，反应均生成甲烷，甲烷在钢中的扩散能力很低，极易聚集在晶界原有的微观空隙内，随着反应不断进行，晶间上的甲烷量不断积聚增多，其分子很大，无法在钢中扩散，于是在晶粒间产生非常高的局部内压力，于是沿晶界生成晶间裂纹，进而产生微裂纹，使钢的性能急剧降低，无法承受运行中的工作压力，导致水冷壁爆管泄漏。
一起锅炉水冷壁爆管原因分析及防范措施
一起锅炉水冷壁爆管原因分析及防范措施1、前言2012年8月24日，达钢SLG-75/9.8-QG燃高炉煤气高温高压过热蒸汽锅炉发生了一根水冷壁爆管事件，公司即派人前往现场处理。
该燃煤高温高压过热蒸汽锅炉自安装后已经运行了10个多月，经过停炉检查，发现爆管位置发生在标高6.890高炉煤气燃烧器上方高度1米处，系后墙左边一侧第3根管，在标高8米左右的位置。
2、爆管情况及金相分析2.1爆管破口及截断管口观察爆管部位呈窗口形破裂（见图一），水冷壁管在爆裂之前，爆口有微弱鼓包现象；爆口边缘较钝并且减薄较多，爆口周围有与爆口相平行的细小的裂纹，窗口形长边沿水冷壁管轴线方向，爆口向火面表面有热负荷较高产生过热和火焰燎烧痕迹。
这种状况属于长期过热造成的破坏，水冷壁管的爆破，正是管径在减薄处超过了极限的结果。
图一现场割断水冷壁管后，发现发生爆管的管子保留部分管口内侧有氧化皮夹层（见图二），而且特别明显。
图二该爆管位置处于炉膛热负荷较高区域，爆破管向火侧内壁也有明显的暗红色腐蚀物（见图三）。
图三2.2爆破管的管径变化情况经查看切割下的爆管部位管子，发现向火面管壁减薄较为严重。
经过测量，管壁减薄处厚度不到3mm，越接近燃烧器位置管壁厚度也变得越薄，最薄处管壁厚度只有2.8mm。
爆管部位切割段上口测量尺寸外径由60mm变为61mm，内径为52.7mm；下口测量尺寸外径由60变为61mm，内径为53.1mm，证明水冷壁管内侧受到腐蚀，造成壁厚减薄。
管径肉眼观察无明显胀粗，管段无明显塑性变形，且管子胀粗率为 1.7%，低于水冷壁管的允许胀粗率3.5%。
2.3金相试验分析我们在爆管管子上取了3个样，编号为#1、#2、#3，#1样为爆口处有过烧和微裂纹的管子，#2样为爆口附近壁厚明显减薄的管子，#3样为距离爆口150mm以上、背火侧的管子。
2.3.1 #1样情况：①钢管外壁呈现全脱碳和氧化，组织为铁素体，且铁素体长大。
有晶界烧化现象（即过烧），呈现鱼骨纹。
锅炉水冷壁爆管分析及预防措施
锅炉水冷壁爆管分析及预防措施摘要：文章就锅炉水冷壁爆管原因在腐蚀、过热、磨损和焊接质量四个方面进行了分析，总结出各种爆管宏观现象的原因及产生机理，提出了预防措施和相关建议，对实际工程具有指导意义。
关键词：水冷壁爆管预防措施1前言布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁。
它是工业和电站锅炉的主要蒸发受热面。
水冷壁的主要作用是吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，使炉墙外表面温度降低；吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣。
[1]2水冷壁爆管的原因2.1腐蚀锅炉水冷壁管的腐蚀根据腐蚀部位和环境不同可分为水汽侧腐蚀和向火侧腐蚀两大类。
2.1.1水汽侧腐蚀水汽侧腐蚀类型有碱腐蚀、酸腐蚀、氧腐蚀、氢损伤、应力腐蚀破裂、沉积物下腐蚀和腐蚀疲劳等。
[2]（1）氢腐蚀爆口处有一些裂纹向外延伸，边缘为不平整的钝边，减薄不明显，呈脆性破坏。
内壁存在明显的垢层，部分垢物已经脱落。
由于汽水品质不良，内壁结成以氧化铁为主的垢层，水垢的传热特性差，使垢下金属管壁温度升高，渗透到垢下的炉水会急剧蒸发，不能和炉管中的炉水相混合，结果使垢下炉水中的各种杂质浓度变得很高，产生游离的氢氧化钠，垢下浓缩的氢氧化钠溶液具有很强的腐蚀性，使炉管内壁表面的保护膜溶解，这部分钢与游离的氢氧化钠反应生成氢原子和亚铁酸钠，后者水解为Fe3O2和氢原子。
当H原子不能被水流带走，便开始向金属内部渗透，从而产生氢腐蚀。
（2）蒸汽腐蚀水冷壁管频繁爆管均发生在卫燃带附近热负荷较高区域，当该区域管壁温度大于400℃，管内产生汽水分层或循环停滞时，就可能发生蒸汽腐蚀，反应均生成甲烷，甲烷在钢中的扩散能力很低，极易聚集在晶界原有的微观空隙内，随着反应不断进行，晶间上的甲烷量不断积聚增多，其分子很大，无法在钢中扩散，于是在晶粒间产生非常高的局部内压力，于是沿晶界生成晶间裂纹，进而产生微裂纹，使钢的性能急剧降低，无法承受运行中的工作压力，导致水冷壁爆管泄漏。
锅炉水冷壁爆管的现象及处理措施
【锅炉水冷壁爆管的现象及处理措施】一、现象1.1 爆管现象：在锅炉运行过程中，由于各种原因，水冷壁发生爆管现象，造成锅炉工作中断，严重影响生产。
1.2 主要表现：爆管后的水冷壁表面出现明显破损和变形，甚至有时会伴有爆裂和漏水现象。
1.3 危害：爆管不仅会导致锅炉停机维修，还可能造成其他设备和人员安全事故，严重影响工厂的生产进度和生产质量。
二、处理措施2.1 根本原因：首先要深入分析爆管的根本原因，可能包括水质问题、设备老化、操作不当等多方面因素。
只有找到根本原因，才能有针对性地制定措施。
2.2 提高水质：改善水质，防止水质对水冷壁的腐蚀和结垢，是防止爆管的重要手段之一。
2.3 设备维护：定期对水冷壁进行检查和维护，及时清理结垢、修补破损，延长设备的使用寿命，减少爆管的可能性。
2.4 操作规范：加强操作人员的培训和管理，严格按照操作规程进行操作，防止因操作不当引发爆管事故。
2.5 定期检测：建立完善的设备状态监测和预警系统，定期对水冷壁的状态进行监测和评估，及时发现问题并进行处理。
三、个人观点在生产实践中，经常会遇到锅炉水冷壁爆管的问题，处理起来比较困难。
但是只要认真分析问题的原因，采取有效的措施，是可以预防和减少爆管事故发生的。
加强设备维护和操作管理，也是非常重要的。
要强调的是，对于锅炉设备，一旦出现爆管等重大安全事故，必须立即停机检修，以确保生产安全。
通过对锅炉水冷壁爆管现象及处理措施的分析，可以看出这是一个很复杂的问题，需要综合考虑水质、设备状态、操作管理等多个方面因素。
只有全面地了解和掌握相关知识，才能有效地预防和处理爆管事故。
希望这篇文章能够对您有所帮助。
锅炉是工业生产中常用的重要设备，它起着加热和产生蒸汽的作用，广泛应用于化工、电力、制药等行业。
而水冷壁作为锅炉中的重要部件，主要负责传热和吸收烟气中的热量，是整个锅炉系统中不可或缺的组成部分。
对于水冷壁的爆管问题，需要引起我们高度重视。
燃气蒸汽锅炉水冷壁爆管原因分析与处理(正式)
编订：__________________单位：__________________时间：__________________燃气蒸汽锅炉水冷壁爆管原因分析与处理(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-2513-74 燃气蒸汽锅炉水冷壁爆管原因分析与处理(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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摘要：针对某燃气蒸汽锅炉经常出现水冷壁爆管事故，分析爆管原因，探讨了处理方法。
关键词：燃气蒸汽锅炉；水冷壁；爆管；旋流式燃烧器Reason Analysis and Treatment of Water-cooling Wall Tube Burst in Gas-fired Steam BoilerAbsract：Because the accident of water-cooling wall tube burst in a gas-·fired steam boiler often happens，the reason of tube burst is analyzed，and the treatment method is discussed．Keywords：gas-fired steam boiler；water-cooling wall；tube burst；turbulent tmrner1 概述随着西气东输等工程深入与完成，以及北京、乌鲁木齐、大庆等城市和地区供热热源“煤改气”的实施，推动了燃气锅炉的应用。
锅炉水冷壁爆管的分析处理和防止措施正式样本
文件编号：TP-AR-L8705In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编制：_______________审核：_______________单位：_______________锅炉水冷壁爆管的分析处理和防止措施正式样本锅炉水冷壁爆管的分析处理和防止措施正式样本使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
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1 概况我市某香料化工厂一台DZL4—l.25—AⅡ型蒸汽锅炉20xx年10月投用后，不到一年时间就发生了水冷壁爆管。
20xx年8月11日现场检查，笔者发现爆破口位于右侧炉门旁第11根水冷壁管的弯曲部位(该炉为偏锅筒，结构紧凑，炉膛布满水冷壁，故在炉门处采用弯管以防遮挡炉门口)．爆口为纵向破裂．其断面较为锐利。
管内壁附着层厚约0.5mm的薄垢破口的上下两头堵满片状散垢．与该管相连的右侧集箱有大量脱落的散垢堆积，锅筒底部也有少量的散垢渣杂。
2 原因分析笔者认为水循环故障是导致该水冷壁管短期过热爆管的主要原因。
(1)该炉为自然循环锅炉。
不同温度的工质具有不同的重度，其差异形成的推动力是水循环的动力，即工质在下降管中的重度比在水冷壁中的大，其差异形成的动力克服了工质上升和下降的流动阻力，这样就利用其自然特性形成了水循环。
工质在循环中吸收受热面壁的热量，既降低了受热面壁的温度，防止受热面壁超温，保证受热面的使用寿命，又成为具有一定品质的蒸汽，从而使锅炉的功能得以实现。
锅炉水冷壁爆管的原因分析及处理措施
２ ． １ 由表 中可 以看 出爆管的几个共性 问题 ： １ ） 爆管频繁 ， 而且运行不就就爆 管。在 ｌ Ｏ次爆 管 中， 检修后 运行 时间最长者为 ３ ｄ ， 最 短者为 ３ ８ ｍｉ ｎ 。２ ） 爆管位 置集 中在 ２ ５ ～ ３ １ ｍ标高处编号为 ６ ２ 、 ６ ３ 、 ６ ４的三根管上 。３ ） 爆 口都在 向火面 ， 呈 喇叭 口型 。爆 口有鼓包 、 撕裂等 ， 具有典型 的短期超温爆破特征。 ２ ． ２ 试 验 研 究 情 况 在 ４月 ５日第 五次爆管 之后 ， 通过专 题研究 ， 决 定进行 三项 Ｔ作 。 ＿ １ ） 运行状况调查 。发现第二 年的 １ １ 月份 曾发生 ７号机 的给 水泵机械密封被灰水磨坏 ，又发 现 ７号机 的除氧器有灰 泥沉淀 ， 说 明 炉 内进 入 灰 水 。又 从 系统 上 分 析 ， 发 现 了 扩 容 器 管 道 内埋 在 灰水 内 ， 由于管子 破裂 ， 使 灰水进 入汽 水系 统 ， 说 明锅 内有 了杂 质 。２ ） 检查清理底部联箱 。隔开底部 联箱手孔 ， 发现 内部杂物很
民营 科技２ ０ １ ５ 年第３ 期
科技 论 坛
锅 炉水冷壁爆 管 的原因分析及处理措施
王 思 萌
（ 哈 尔滨 市锅 炉压 力容 器检 验 研 究 院 ， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 水冷壁是锅炉 的最上型 的受压部件 ， 锅炉 中有 ４ ０ ％～ ５ ０ ％甚至 更多的热量被水壁吸收 ， 如果使 用司防护不 当， 则极 易造 成 水冷壁 管在运行 中爆裂 ， 导致 管内的水 大量泄 出进入 炉膛 ， 锅炉无法继续运行 而停 炉。 较为详细地对爆管原因进行 分析 ， 并针 对多种爆 管 现 象 采取 不 同 的 处理 方 法进 行 介 绍 ， 取 得 了较 好 的 效 果 。
锅炉水冷壁管爆管原因分析及防范措施
设备管理与维修 2019 翼6（上） 骳髇髝
表 2 水冷壁管拉伸试验结果
试样编号
试验温度
抗拉强度 下屈服强度 Rm/MPa ReL/MPa
1# 管向火面（LS01X）
18 益
495
279
1# 管背火面（L81
2# 管向火面（LS02X）
18 益
520
340
2# 管背火面（LS02X）
水冷壁穿孔部位
图 1 水冷壁管穿孔对应炉膛外壁位置
离地面约 26 m 处。
1.2 宏观分析
水冷壁穿孔位置两侧斜上方约 2 m 处各有 1 个蒸汽吹灰
器，对应炉膛外壁位置如图 1 所示。两根膜式内螺纹水冷壁管，
1# 管和 2# 管穿孔位置均位于靠近中间鳍片的相邻区域，穿孔处
外壁减薄明显，表面有红褐色锈斑，穿孔边缘厚度不足 1 mm，
0 引言
锅炉 10 年来运行良好，但在 2018 年 1 月 9# 锅炉在运行中
水冷壁管出现爆管现象，爆管位置见图 1。
1 试验与分析
1.1 简介
爆管的两根
鳍片焊接的膜式
内螺纹水冷壁
管，材料牌号为
SA210C，规 格 为
椎63.5 伊7.5 mm，
工作压力为
18.77 MPa，工作
温 度 为 361 益 。
腐蚀产物脱落后
呈黑色。2# 管局
部剖开后，可见
穿孔 B 附近向火
面和背火面内壁
均 呈 红 褐 色 ，内
壁未见明显腐蚀 减薄。
图 2 水冷壁管
1.3 化学成分分析
对水冷壁管进行化学成分分析，分析结果显示水冷壁管材
料成分均符合 SA210C/ASME SA-210/SA-210M 标准要求，结
锅炉水冷壁爆管分析及预防措施
锅炉水冷壁爆管分析及预防措施摘要：文章就锅炉水冷壁爆管原因在腐蚀、过热、磨损和焊接质量四个方面进行了分析，总结出各种爆管宏观现象的原因及产生机理，提出了预防措施和相关建议，对实际工程具有指导意义。
关键词：水冷壁爆管预防措施 1前言 布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁。
它是工业和电站锅炉的主要蒸发受热面。
水冷壁的主要作用是吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，使炉墙外表面温度降低；吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣。
[1] 2水冷壁爆管的原因 2.1腐蚀 锅炉水冷壁管的腐蚀根据腐蚀部位和环境不同可分为水汽侧腐蚀和向火侧腐蚀两大类。
2.1.1水汽侧腐蚀 水汽侧腐蚀类型有碱腐蚀、酸腐蚀、氧腐蚀、氢损伤、应力腐蚀破裂、沉积物下腐蚀和腐蚀疲劳等。
[2] （1）氢腐蚀 爆口处有一些裂纹向外延伸，边缘为不平整的钝边，减薄不明显，呈脆性破坏。
内壁存在明显的垢层，部分垢物已经脱落。
由于汽水品质不良，内壁结成以氧化铁为主的垢层，水垢的传热特性差，使垢下金属管壁温度升高，渗透到垢下的炉水会急剧蒸发，不能和炉管中的炉水相混合，结果使垢下炉水中的各种杂质浓度变得很高，产生游离的氢氧化钠，垢下浓缩的氢氧化钠溶液具有很强的腐蚀性，使炉管内壁表面的保护膜溶解，这部分钢与游离的氢氧化钠反应生成氢原子和亚铁酸钠，后者水解为fe3o2和氢原子。
当h原子不能被水流带走，便开始向金属内部渗透，从而产生氢腐蚀。
（2）蒸汽腐蚀 水冷壁管频繁爆管均发生在卫燃带附近热负荷较高区域，当该区域管壁温度大于400℃，管内产生汽水分层或循环停滞时，就可能发生蒸汽腐蚀，反应均生成甲烷，甲烷在钢中的扩散能力很低，极易聚集在晶界原有的微观空隙内，随着反应不断进行，晶间上的甲烷量不断积聚增多，其分子很大，无法在钢中扩散，于是在晶粒间产生非常高的局部内压力，于是沿晶界生成晶间裂纹，进而产生微裂纹，使钢的性能急剧降低，无法承受运行中的工作压力，导致水冷壁爆管泄漏。
锅炉水冷壁腐蚀及爆破的原因分析和防止对策
中 国 电 力
1999 年第 12 期
锅炉水冷壁腐蚀及爆破的原因分析 和防止对策
Causes Analysis on Corrosion and Bursting of Boiler Water2wall Tubes and Their Preventive Countermeasures
锅炉水冷壁不仅在水汽侧会发生腐蚀 ,而且在 烟气侧也会发生腐蚀 。由于腐蚀引起的水冷壁爆破 具有突发性 ,一旦发生腐蚀 ,后果较为严重 。高参数 锅炉水冷壁腐蚀爆破通常发生在燃烧器中心线位置 标高附近 ,涉及范围较大 ,严重危及机组的安全经济 运行 。资料表明 ,进入 90 年代以来 ,某省300 MW 锅炉水冷壁相继发生高温腐蚀 ,以向火侧正面点腐 蚀最高达 315 mm/ a ,不得不在检修时大面积换管 。 锅炉水冷壁管腐蚀爆破的部位通常在热负荷最高 处 ,即在燃烧器附近 。管子向火侧比背火侧腐蚀减 薄严重 。水冷壁管的爆破常和腐蚀相伴发生 ,而且 , 两者互相诱导和促进 。因此 ,解决水冷壁腐蚀问题 , 防止水冷壁爆破成为刻不容缓的课题 。
112 烟气侧腐蚀原因 烟气侧的高温腐蚀主要有 3 种类型 : 硫酸盐
型 、硫化物型和氯化物型 , 这 3 种腐蚀往往相伴 发生 。
11211 积灰沉积物硫酸盐型高温腐蚀 管壁上的沉积物有碱性成分及氧化铁 ,它们与
烟气中 SO3 作用形成碱性硫酸铁盐 M3 Fe ( SO4) 3 (M 表示 Na 和 K) ,碱性硫酸铁盐进一步与金属发生反 应 ,产生积灰沉积物硫酸盐型腐蚀 。其反应为 :
2M3 Fe ( SO4) 3
+ 6Fe →FeS +
3 2
Fe3O4 +
Fe2O3
锅炉水冷壁爆管原因分析及预防措施
©
2010年第 1期
天津电力技术
11
压器金属外壳连接在一起的分开接地。 314 在重雷区 ,特别是配电变压器年损坏率较高的 地区 ,采用综合防雷保护措施仍未收到较好的防雷效 果后 ,应根据技术经济比较 ,在配电变压器铁心上加 装平衡绕组 (即采用新型防雷避雷器 ) ,或在配电变压 器内部安装金属氧化物避雷器 。 4 配电线路的防雷与接地
右的汽水混合物迅速冷却 ,此时就好象将 20钢进行 了一次完全淬火处理一样 ,因此得到淬硬组织贝氏 体 。常温拉伸试验表明抗拉强度明显上升 ,塑性及 韧性下降 ,也证明材质发生了组织变化 。
爆口部位金相组织还有大量蠕变孔洞 ,说明在 发生短时超温爆破前 ,管材曾经过热运行 ,材质已发 生老化 。 3 结论与措施
2010年第 1期
天津电力技术
变化 ,造成强度上升 ,塑性及韧性下降 ,材质已发生 了劣化 。 115 金相试验
在水冷壁管的爆口处向火及背火侧、爆口附近 及远离爆口处取样进行金相检验 ,结果如下 : 11511 爆口处 :金相组织为粒状贝氏体 ,有大量蠕 变孔洞 , 见图 3,背火侧 金相组织为铁 素体 + 珠光 体 ,珠光体轻度球化 ,球化评级 3级 ,见图 4。
图 2 管径胀粗形貌
113 成分分析试验结果 用 ARC2M ET930 型定量光谱仪 对水冷壁爆管
进行成分分析 ,试验结果见表 2。
表 2 成分分析试验结果 ( % )
试样
C
Si
Mn
S
P
爆管
0120
0130
0164 01029 01025
20G 0117 - 0124 0117 - 01370135 - 0165 ≤01030 ≤01030
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锅炉水冷壁爆管的分析处理和防止措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.
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文件编号：KG-AO-5805-19 锅炉水冷壁爆管的分析处理和防止
措施(正式)
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1 概况
我市某香料化工厂一台DZL4—l.25—AⅡ型蒸汽锅炉20xx年10月投用后，不到一年时间就发生了水冷壁爆管。
20xx年8月11日现场检查，笔者发现爆破口位于右侧炉门旁第11根水冷壁管的弯曲部位(该炉为偏锅筒，结构紧凑，炉膛布满水冷壁，故在炉门处采用弯管以防遮挡炉门口)．爆口为纵向破裂．其断面较为锐利。
管内壁附着层厚约0.5mm的薄垢破口的上下两头堵满片状散垢．与该管相连的右侧集箱有大量脱落的散垢堆积，锅筒底部也有少量的散垢渣杂。
2 原因分析
笔者认为水循环故障是导致该水冷壁管短期过热爆管的主要原因。
(1)该炉为自然循环锅炉。
不同温度的工质具有不同的重度，其差异形成的推动力是水循环的动力，即工质在下降管中的重度比在水冷壁中的大，其差异形成的动力克服了工质上升和下降的流动阻力，这样就利用其自然特性形成了水循环。
工质在循环中吸收受热面壁的热量，既降低了受热面壁的温度，防止受热面壁超温，保证受热面的使用寿命，又成为具有一定品质的蒸汽，从而使锅炉的功能得以实现。
(2)该炉在运行过程中，因水处理工作的不规范而产生的水垢渣块，堆积在锅筒底部，在水循环动力的作用下，随锅水一起被吸入下降管中，并被带到集箱，其中质量较重、颗粒较大的散垢杂在重力、惯性的作用下，沉积在集箱底部，并用不断堆积成小山丘状，从而减少了工质进入水冷壁管的流通面积，据流体力学理论可知，此处工质的流速增大，静压减少，导致水冷壁管进口压力降低，水循环减弱。
（3）随下降管锅水带入集箱的水垢渣中质量较轻，呈薄处状的散垢，会漂浮在流动的锅水中，随着水循
环从集箱进入水冷壁管中．当流动到水冷壁管的弯曲部位时，在散垢重力和摩擦阻力的作用下，开始停滞积聚在该处，这样一方面使锅水的流动阻力进一步增大，工质的流速趋缓；另一方面随着散垢数量的不断增加，水冷壁管中的流通面积不断减小，直至完全堵死。
这样，该处的工质流速逐步趋于零，即产生了水循环停滞现象，这时，该水冷壁管处于膜式沸腾，其弯管部位处于干烧状态，从而导致管壁温度急剧升高，形成短时过热爆管。
3 修换处理
因该水冷壁管爆管除弯管部分存在破口和不同程度的胀粗外，其它部分未见异常，故决定割换变形的管段。
根据有关规范、技术标准的要求，割换管段的起止部位选在直管段上，为从变形弯管的两端弯曲起点向上和向下各延伸50mm，割换管段的实长约720mm。
原水冷壁管采用符合GB3087的20#管，规格ф57mm×3.5mm。
(1)弯管制作。
取与原炉管性质、规格相同的新管
1根，用弯管机冷弯成与割换下的管段大致相同的形状，并保证弯管的椭圆度、波浪度和壁厚减薄量等符合有关要求，且表面无重皮、裂纹等缺陷。
(2)焊接修复。
将对接的新旧管口磨平整并制成符合要求的坡口，由具有相应资质的焊工按表1规范进行焊接。
表1 焊接规范
见表
（3）焊后检查。
焊后对两对接头按照有关要求进行焊缝外观、MT、PT检验和通球试验，结果合格。
4 防止措施
（1）对锅炉进行一次人工人和机械除垢，彻底去除锅筒底部、集箱内的散垢渣杂，并用软管从上向下、大水量、高水压冲洗附在水冷壁管上的散垢。
（2）加强锅炉水处理的管理作业，严格水处理工艺纪律，使锅炉水质符合GB1576《工业锅炉水质》标准要求，防止锅炉结垢。
（3）日常运行中做好锅炉定期排污工作，及时排
除锅筒和集箱中的散垢渣杂。
每次停炉检修时，再按前述方法对锅炉进行彻底除垢去杂。
采取以上措施后，锅炉至今已运行一年多，未发现水冷壁管出现异常。
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