WNS型热水锅炉管板裂纹原因分析及其设计优化
WNS型锅壳式锅炉烟管管端_管孔裂纹漏水现象的分析_席代国
示。
25% 以上的瞬时蒸汽流量达 23 ～ 27 t / h。
③裂口呈轻微碳化状 \氧化色彩。
③锅炉配套燃烧机为威索 G70 /2，其自动比调
④发生开裂的管端只有一道裂纹，皆位于管子 功率最大可达 10 500 kW，也就是说，燃烧机的超负
上方 12 点位置附近（ 如图 8） 。
荷能力较强。
⑤裂纹沿径向扩展至焊缝中间位置，尚没有延
要防止这类事故发生，制造厂在加工管孔时应 控制好管孔孔径和表面光洁度，胀管时满足消除管 孔与管壁缝隙的条件。 2． 5 因超温过热引起的烟管管端裂纹漏水
引起这种管端裂纹漏水的原因比较多，但无论 什么原因，裂纹的部位都是从管端开始，且都是发生
图2
引起管端超温过热的主要原因大致有如下四 种： a、管端伸出焊缝过长或管壁管孔间隙过大； b、管 壁、管板水垢较厚； c、锅炉超负荷运行； d、燃烧器火 焰长度过长，火焰高温区靠近回燃室。
以上裂纹漏水的主要原因是锅炉长途运输的颠 簸，管子产生低周震荡致使管子发生脆性裂纹，这种 事故可以通过结构上的设计解决。 2． 4 因热疲劳和苛性脆化而引起的烟管管端裂纹 漏水
从笔者掌握的资料来看，这种裂纹漏水现象相 对比较少。文献［1］介绍了因热疲劳和苛性脆化而 引起的烟管管端裂纹漏水现象，并分析了相应原因。
这种事故在新装锅炉和在用锅炉都有发生。这 种漏水的特征是漏水管端数量很少或是单个管端， 而且漏水的部位没有规律，事故的发生一般是因焊 缝未熔合或焊缝有夹渣、咬边所致。 2． 3 因长途运输引起管端裂纹漏水
这种事故发生在新装锅炉水压试验注水时管端 就漏水，漏水的管端数量较多。这类事故多发生在
·事故与分析·
1 WNS 型锅壳式锅炉管端、管孔裂纹漏水 类型
烟火管式锅炉管板裂纹成因分析及防治
烟火管式锅炉管板裂纹成因分析及防治【摘要】烟火管式锅炉在使用过程中出现烟管管口开裂和管板裂纹，是锅炉运行工作的一个危险信号，如果继续运行，轻则会使锅炉报废，重则可能引起安全事故。
因此，当发现这种现象时，必须立即停炉，对锅炉及运行状况综合分析，采取有效的处理措施。
【关键词】管板；裂纹；成因分析；处理措施前言烟火管式锅炉在采暖领域广泛应用，在实际运行过程中，该型锅炉多次出现后管板高温区烟管管口开裂和管板裂纹现象，轻者造成锅炉损坏，重则酿成安全事故。
为彻底消除该安全隐患，现以具有代表性的一台WNS型燃气锅炉进行分析。
WNS型燃气锅炉结构笔者所在地区的两台WNS型4.2MW热水锅炉安装于2004年，二回程烟管结构，2009—2010年采暖期结束后，在进行常规检查时，发现管板受热面结垢严重。
后管板高温区发现数根烟管管口开裂并泄露。
同时烟管裂纹由焊缝向管板延伸，管板经钢刷打磨后出现肉眼可见裂纹，但管板孔桥无贯通。
锅炉管板为16Mn材料，厚度为16 mm，锅炉烟管为全焊接结构。
1、原因分析1.1供暖系统采用锅炉直供。
在使用过程中极易将管网、散热器内部形成的锈蚀带入锅炉，并在锅炉内沉淀积累。
2008年，该地对采暖管网进行过全部更新改造，更新后因管网冲洗不到位而将管网施工过程中的残余泥沙和铁锈带入锅炉。
这些锈蚀和泥沙会和锅炉水垢一同附着在锅筒壁上，影响锅炉传热，导致烟管中烟温过高。
1.2水质管理不当导致炉水水质超标或排污不及时导致炉水水质超标。
在内部检验时发现锅炉大量结垢，后管板水垢明显。
水垢的导热系数较钢板低数十倍，使高温烟气冲刷后管板不能迅速将热量传递给炉水，该部位金属温度升高，金属抗拉强度下降。
在正常压力下，该部位金属经受接近于它的屈服点的拉伸力产生裂纹。
1.3烟管预胀没有达到预期目的。
高温区烟管在焊接前，要求进行预胀以消除间隙。
根据制造厂资料，该锅炉烟管有相关的预胀工艺记录。
但根据现场割下情况看，部份烟管预胀没有达到预期目的，烟管壁与管板间存在间隙。
卧式锅壳锅炉管板高温段裂纹分析预防及改良方法
卧式锅壳锅炉管板高温段裂纹分析预防及改良方法卧式锅壳锅炉是一种常见的热工设备，用于将水加热为蒸汽，供应给工业生产的各个环节。
由于工作温度较高，容易导致管板产生裂纹，影响设备的正常运行。
因此，对于卧式锅壳锅炉管板高温段裂纹的分析、预防和改良方法至关重要。
首先，对于管板高温段裂纹的分析，我们需要深入了解裂纹产生的原因。
管板高温段由于受热过程中温度变化较大，会造成管板的热膨胀和冷缩不均匀，从而形成应力集中。
同时，管板在工作中还承受着相应的压力和冲击，这也会增加应力集中的程度。
这些应力集中的地方容易发生裂纹，并随着时间的推移逐渐扩展。
因此，分析裂纹形成的原因可以帮助我们更好地预防和改良。
其次，对于管板高温段裂纹的预防，有一些关键措施可以采取。
首先是设计合理的结构，尽量减小应力集中的程度。
可以采用圆角设计来减小孔洞和接触面的应力集中。
其次是材料选择，选用具有较好抗应力和抗疲劳性能的材料。
还要注意合理的工艺流程，避免过度加载和热冷循环的频率过高。
同时，对于卧式锅壳锅炉的维护保养也非常重要，及时清理管道，避免管道堵塞和腐蚀，以保证正常的工作条件。
最后，对于管板高温段裂纹的改良方法，可以考虑以下几个方面。
一是通过加装补强件，以增加管板的强度和刚度。
补强件可以采用焊接或螺栓连接方式，以适应不同应力集中位置的需要。
二是通过改变管板的结构，例如增加管道的连接点数或密集程度，以分散应力集中。
三是在裂纹的易发部位增加应力分散强化层，以提高其抗裂纹传播的能力。
其中，焊接是常用的改良方法，可以通过预应力焊接或焊接接头优化设计来改善管板的性能。
综上所述，对于卧式锅壳锅炉管板高温段裂纹的分析、预防和改良方法，我们需要深入了解裂纹形成的原因，采取合适的预防措施，并通过改良方法提高管板的强度和抗疲劳性能。
只有全面考虑以上因素，才能确保卧式锅壳锅炉的安全运行。
热水锅炉前管板裂纹分析及预防对策
焊缝 质量缺 陷 ， 往使 得该 连接 强度 较低 ， 为事 往 成
故易 发部位 。
膜 逐 渐变成 汽 膜 ， 使 管孔 壁 和管 端 传 热 恶 化加 致 剧 。汽膜 喷 出间隙 ， 锅水 再一 次渗 入形 成水 膜 ， 周
而复 始 ， 由此产 生 的温 度交 变应 力 作 用 于 管板 与
０ 引 言
某单位 新安装一 台 Ｄ Ｉ ２—１０ １５７ Ａ ＺＡ． ．／ １／ ０一 Ⅱ
管 焊缝 裂纹 多 ， 管 管端 裂 纹 少 。孔桥 裂 纹 多 为 烟
贯 穿性 裂纹 ， 贯穿性 裂纹 均呈 纵 向分 布 。
３ 短时期 内产 生裂 纹 ， 炉 从 投 入运 行 到管 ） 锅 板 发 生泄 漏 ， 间 短 。这 台锅 炉运 行 不 足 １个 采 时 暖期 。
ａｅ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ， ｎ ｏ ｎ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｓ ａ ｅ ｐ ｏ ｉｅ ｒ ｉｃ ｓ ｅ ａ ｄ ｃ ｕ ｔｒ ａ ｕ ｅ ｒ ｒ ｖｄ ｄ． Ｋｅ ｒ ｓ： ｏ ｙ ｗｏ ｄ ｈ ｔ—ｗａ ｅ ｏ ｌｒ ； ｐｅ ｃ ａ ｋ ｎ ｒｏ ｔｔ ｅ ｓ ｅ ｔｃ ａ ｋ ｎ ｔｒｂ ｉｅ ｐｉ ｒ ｃ ｉ ｇ；ｆ ｎ ｕｂ ｈ ｅ ｒ ｃ ｉ ｇ
桥 多处 出现 裂纹 渗漏 。
４ 裂纹 长 度 大 。经 过 清 理 烟 灰 、 磨 后 ， ） 打 采
用 磁粉 着色探 伤 确认 为 管 板 穿 透性 裂 纹 ， 纹 长 裂 度 ３～１ ｍ， ０ ｍ 宽度 ０ ５～ ． ｍ。 ． ０ ８ｍ
１ 管板 裂纹特征
１ 裂纹 数 量 大 。检 验 中发 现 １台锅 炉 烟 管 ） 及 管板 裂纹 共 ２ ２处 （ 管共 ７ 烟 ９根 ） 。 ２ 分布集 中。裂 纹 主要 分 布 在 管板 中部 ， ） 烟
烟火管式锅炉管板裂纹成因分析及防治
烟火管式锅炉管板裂纹成因分析及防治【摘要】烟火管式锅炉在使用过程中出现烟管管口开裂和管板裂纹，是锅炉运行工作的一个危险信号，如果继续运行，轻则会使锅炉报废，重则可能引起安全事故。
因此，当发现这种现象时，必须立即停炉，对锅炉及运行状况综合分析，采取有效的处理措施。
【关键词】管板；裂纹；成因分析；处理措施前言烟火管式锅炉在采暖领域广泛应用，在实际运行过程中，该型锅炉多次出现后管板高温区烟管管口开裂和管板裂纹现象，轻者造成锅炉损坏，重则酿成安全事故。
为彻底消除该安全隐患，现以具有代表性的一台WNS型燃气锅炉进行分析。
WNS型燃气锅炉结构笔者所在地区的两台WNS型4.2MW热水锅炉安装于2004年，二回程烟管结构，2009—2010年采暖期结束后，在进行常规检查时，发现管板受热面结垢严重。
后管板高温区发现数根烟管管口开裂并泄露。
同时烟管裂纹由焊缝向管板延伸，管板经钢刷打磨后出现肉眼可见裂纹，但管板孔桥无贯通。
锅炉管板为16Mn材料，厚度为16 mm，锅炉烟管为全焊接结构。
1、原因分析1.1供暖系统采用锅炉直供。
在使用过程中极易将管网、散热器内部形成的锈蚀带入锅炉，并在锅炉内沉淀积累。
2008年，该地对采暖管网进行过全部更新改造，更新后因管网冲洗不到位而将管网施工过程中的残余泥沙和铁锈带入锅炉。
这些锈蚀和泥沙会和锅炉水垢一同附着在锅筒壁上，影响锅炉传热，导致烟管中烟温过高。
1.2水质管理不当导致炉水水质超标或排污不及时导致炉水水质超标。
在内部检验时发现锅炉大量结垢，后管板水垢明显。
水垢的导热系数较钢板低数十倍，使高温烟气冲刷后管板不能迅速将热量传递给炉水，该部位金属温度升高，金属抗拉强度下降。
在正常压力下，该部位金属经受接近于它的屈服点的拉伸力产生裂纹。
1.3烟管预胀没有达到预期目的。
高温区烟管在焊接前，要求进行预胀以消除间隙。
根据制造厂资料，该锅炉烟管有相关的预胀工艺记录。
但根据现场割下情况看，部份烟管预胀没有达到预期目的，烟管壁与管板间存在间隙。
WNS燃气热水锅炉管口裂纹的原因及对策
WNS燃气热水锅炉管口裂纹的原因及对策
余笑枫
【期刊名称】《特种设备安全技术》
【年(卷),期】2003(000)006
【摘要】在WNS燃气热水锅炉运行过程中,常常出现二回程入口处的管口裂纹现象.分析了管口裂纹产生的原因,并提出了预防管口裂纹的对策.
【总页数】3页(P20-22)
【作者】余笑枫
【作者单位】广州市锅炉工业公司技术部,广东·广州,510025
【正文语种】中文
【中图分类】TU833.11
【相关文献】
1.燃气热水锅炉管口产生裂纹的原因及对策 [J], 胡洪;余笑枫;张焕亨
2.WNS 型燃气蒸汽锅炉管板（管口）泄漏原因分析 [J], 薛峰;卢忠铭;王恋
3.一台WNS型蒸汽锅炉烟管管端裂纹原因分析及其处理 [J], 伍韶君
4.WNS燃气热水锅炉管口裂纹的原因及对策 [J], 余笑枫
5.WNS燃气热水锅炉管口裂纹的原因及对策 [J], 余笑枫;张焕亨;胡洪
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浅谈快装锅炉后管板裂纹形成原因及预防措施
浅谈快装锅炉后管板裂纹形成原因及预防措施内蒙古大兴安岭林区在用锅炉有近千台，其中绝大部分系上世纪80年代末、90年代初生产的快装锅炉。
快装锅炉的高温端管板在运行中容易产生裂痕 1996~2005年林区共发生后管板开裂事故90余起。
随着林区锅炉的老龄化，今后还会有更多的锅炉后管板产生裂痕。
本文对后管板裂痕产生的原因、性质进行了分析，并提出了相应的解决措施。
1.后烟室中管板与烟管的工作环境后烟室管板上管孔处的温度最高，高温烟气经后烟从后管板进入烟管。
一方面管板承受高温辐射，另一方面，烟气以一定流速进入烟管后，烟管入口存在"进口效应'。
在入口处由于气体受到很大扰动，几乎不存在热边界层，其局部换热很强，热负荷最大，同时烟管和管板之间有较大的热阻，导致管板上烟管入口处温度非常高。
所以，锅炉后烟室中管板与烟管所处的工作环境是十分恶劣的。
如因制定、改造、使用管理不当很容易造成管板开裂事故。
2.后管板裂痕产生的原因(1)后管板温度差大。
后管板入口烟温高，热负荷最大，而炉水温度低，在管板内外侧形成很大的温差，使管板内外侧、管与板结合面的各个方向产生很大的不均匀热应力，这样就加速了管板的疲惫损伤。
由于锅炉运行时后管板烟管入口处存在"进口效应'，使管孔处管板及角焊缝的实际热负荷远比整个管板其他部位的热负荷要大的多，这样就引起管板上不同部位受热、受力的不均匀性，诱发了管孔四周以及管板之间的裂痕缺陷的产生。
(2)由于锅内后管板靠近管板区域水循环不良，而此处烟温高，热负荷大，导致管板内部局部炉水产生汽化，形成过冷沸腾，使管板局部过热而失效。
(3)补水方式不正确。
目前蒸汽炉改热水炉后，常用的补水办法是，将进水管(即回水管)的锅内分水管直接向后管板冲击方式和将进水管改为从两侧集箱后部进水方式。
前一种在炉内形成自然循环，后一种属炉内强制循环。
在这两种补水方式中靠近后管板部位水流速都极低，后管板的水工况差，造成了后管板部位的锅水都基本处于停滞状态。
锅炉回燃室前管板(端)裂纹成因分析与优化措施——以wns型燃气蒸汽
锅炉回燃室前管板（端）裂纹成因分析与优化措施——以WNS型燃气蒸汽锅炉为例官伟（内江市特种设备监督检验所，四川内江 641000）摘 要： 以WNS型燃气蒸汽锅炉为例，对回燃室前管板（端）裂纹成因进行分析。
研究发现：在结构设计方面，烟管长度设计超标，使得回燃室烟气温度过高，致使管孔区出现短裂纹；在制造工艺方面，制造单位未按照行业标准要求控制回燃室前管板（端）长度，也未按照操作步骤先胀管后焊接，致使烟管与回燃室前管板之间的间隙超标；在运行规程方面，燃烧器火焰长度调整过长、锅炉启停频繁、锅炉内局部区域水循环不良、水质不达标等因素，造成烟气温度过高、热负荷波动大、冷却效果不佳等问题，共同导致回燃室前管板（端）产生裂纹。
提出了优化锅炉结构设计，加强锅炉安装环节的监督检验，强化使用单位对锅炉运行的管理制度建设等。
优化措施对安全使用有参考作用。
关键词： WNS型燃气蒸汽锅炉；回燃室；前管板（端）；裂纹；热负荷；结构设计中图分类号：T K229.8文献标识码：A文章编号：2095-8412 (2020)02-064-05工业技术创新 URL: http: // DOI: 10.14103/j.issn.2095-8412.2020.02.012引言近年来，燃气蒸汽锅炉因体积小、结构紧凑、检修方便、运行稳定、具有较高热效率和环保性等优点，正在不断取代传统的燃煤锅炉。
W N S型卧式内燃湿背式燃气蒸汽锅炉（以下简称“W N S型燃气蒸汽锅炉”）回燃室前管板（端）由于受到制造工艺以及使用方法等因素的影响而出现大量裂纹的案例屡见不鲜。
本文对这一问题进行深度分析，并提出相应的解决方案，希望为其他燃气蒸汽锅炉解决风险、安全使用提供启发。
1 问题的提出我市某食品加工企业2015年8月安装一台WNS型燃气蒸汽锅炉，2015年9月投入运行。
锅炉基本情况如表1所示，锅炉主要受压部件情况如表2所示。
2018年9月企业内部检验发现以下问题：（1）回燃室前管板管孔区存在向外辐射状裂纹28条，部分裂纹已从烟管管端穿过焊缝裂至管板，导致锅水泄漏（如图1、图2所示）；（2）回燃室烟气侧底部有积水（如图1所示）；（3）第二回程烟管进口处有白色结晶物（如图2所示）；（4）锅炉水质长期不达标。
安全管理论文之浅析水火管锅炉管板裂纹的原因及处理措施
安全管理论文之浅析水火管锅炉管板裂纹的原因及处理措施前言在工业生产中，锅炉是一种常见设备，用于产生蒸汽或热水。
随着科技的不断进步，锅炉的技术也在不断发展。
然而，在使用过程中，水火管锅炉管板裂纹是一个常见的问题，这不仅会影响锅炉的使用寿命，还可能引发严重的安全事故。
因此，研究水火管锅炉管板裂纹的原因及处理措施对于保障工业安全生产至关重要。
水火管锅炉管板裂纹的原因水火管锅炉管板裂纹的形成是由多种因素共同作用的结果，下面是一些主要原因：材料的原因水火管锅炉管板裂纹的形成与材料的选用有着密切的关系。
例如，材料的质量是否合格是影响水火管锅炉管板裂纹的一个重要因素。
熟知的是，成本降低、质量未受保证的钢材通常不应用于高温、高压的锅炉。
另外，材料内部的质量也会影响锅炉的使用寿命，如管板中的气孔、裂缝等需要排查。
加工工艺的原因受加工工艺的影响，裂纹也会产生。
如果制造过程中对板材的加工不当，例如挤压、喷射、滚制等，会使锅炉管板产生应力增大，这样往往就会出现疲劳裂纹了。
焊接工艺的原因在锅炉制造过程中，焊接是一个重要的工艺。
不合适的焊接工艺有可能导致管板产生一些裂纹。
例如焊接不良、过度加热、局部变形等问题，都与管板裂纹的形成有着千丝万缕的联系。
机械应力的原因机械应力管理过松或过紧，都可能引起管板裂纹。
比如，机械应力管理过紧会导致锅炉的各个部件在承受过大拉力的同时，同时还得转换成另外一种形式的显著的应力，可以加速管板裂纹的形成。
其他因素水火管锅炉管板裂纹也可能受到其他因素的影响，例如锅炉的运行环境、温度、压力、水质等等。
水火管锅炉管板裂纹的处理措施既然了解了水火管锅炉管板裂纹的主要原因，那么我们也应该知道针对不同的裂纹原因具有什么样的处理措施。
审查和修理在可以工作的情况下，裂缝是可以修复的。
然而，在修复之前，应对造成裂缝的主要原因进行诊断，以便于确定合适的修复方法。
当场修补如果锅炉在运行时产生了裂纹，可以使用及时修补方法。
锅炉检验中裂纹产生原因分析与解决措施
锅炉检验中裂纹产生原因分析与解决措施摘要：工业生产过程锅炉是必不可少的设施之一，长期使用后必然会出现一些问题影响生产进程。
完善锅炉检验流程以及方法，可以让其保持在最佳的运转状态，提高工业生产的经济效益。
工业锅炉是一种承压设备，危险系数较高。
本文首先概述了锅炉检验重点内容，然后分析了裂纹产生原因，最后提出了锅炉检验中裂纹解决措施。
关键词：锅炉检验；裂纹产生原因；解决措施引言在工业领域中，锅炉、压力容器和压力管道的应用频率越来越高，且在满足各项生产需求的同时，不同的工况极易导致其中出现裂纹情况，进而可能引起爆炸，所以需要开展相应的检验工作，并针对裂纹问题进行有效控制。
在开展检验工作的过程中，主要针对裂纹的形态进行分析，以掌握其性质、类别及影响因素，从而可以掌握设备缺陷，了解设备整体安全性能及工作状态，之后根据实际情况采用合理的措施，对裂纹进行预防及处置。
1锅炉检验重点内容在锅炉焊接施工中所用材料以高强度低合金材料为主，这些材料含有多种元素，且不同元素在性质上有很大差异，在施工环节中容易发生焊接钢板硬度过高的问题。
同时锅炉使用中也经常出现结垢、磨损、腐蚀、泄露和变形等现象，这就需要全面开展锅炉检验工作，找出其中的缺陷，避免影响到锅炉使用寿命。
锅炉材料中的锌、铁元素较多，若是压力超出一定值，将导致锅炉裂纹的出现，严重时将会引起锅炉爆炸等问题。
在焊接中如果不能将这些元素析出，不仅会缩短锅炉使用寿命，也会造成变形、泄漏、腐蚀、磨损、结垢等缺陷。
如果发现并不及时，也未采取有效解决措施，将极大提高锅炉发生事故的几率。
在锅炉检验中需要明确具体内容与重点环节，制定科学合理的检验方案，提高锅炉检验效率，查找锅炉中的缺陷并制定解决措施，从而提高锅炉使用的稳定性与安全性。
2锅炉检验中裂纹产生原因问题2.1金属疲劳锅炉运行期间其表面会受到越来越强的应力，在应力高度集中的部位受到负荷、压力等波动影响，会引起应力周期变化。
在周期疲劳与腐蚀介质共同作用下，裂纹不断的闭合与打开，最终会导致金属疲劳问题［５］。
安全管理论文之浅析水火管锅炉管板裂纹的原因及处理措施
安全管理论文之浅析水火管、锅炉管板裂纹的原因及处理措施前言水火管和锅炉管作为工业生产中常见的重要设备，在使用过程中经常会出现裂纹问题，不仅影响了设备的正常运转，还会对人身安全构成威胁。
因此，探究水火管和锅炉管板裂纹产生的原因及处理措施对于保障设备的安全运行和提高生产效率至关重要。
水火管、锅炉管板裂纹的原因强度不足在水火管、锅炉管的制造过程中，可能会存在材料强度不足的问题。
例如，采用低强度合金材料或墙厚不足等问题，都可能导致裂纹的产生。
过热当水火管、锅炉管在使用过程中长时间处于高温状态，管道内部的温度高度升高，超出了管壁受压温度极限，就可能导致管道内部的沉积物膨胀破裂，从而产生裂纹。
腐蚀在水火管、锅炉管使用过程中，如果使用的液体或气体含有氧化介质或腐蚀性物质，可能导致管道内壁发生腐蚀，进而引发管道壁的裂纹。
热应力在水火管、锅炉管受到热力作用时，管道内存在的热应力可能会导致管道内壁的裂纹。
例如，在水火管中，补水方法不当，或补水量大，也会导致管道内壁的温度和应力不均，从而产生裂纹。
机械应力在水火管、锅炉管的使用过程中，机械因素可能会导致管道内壁发生机械应力，其强度可能超过了管壁的负荷极限，从而导致管道内壁裂纹。
处理措施选择合适的材料在水火管、锅炉管制造过程中，应该选择合适的材料，以确保材料的强度和耐腐蚀性符合要求。
例如，选择适当的合金材料或加大管壁厚度等措施，都可以有效降低因材料质量问题引起的裂纹。
加强维护水火管、锅炉管的日常检查和维护工作非常重要。
包括清理管道内壁的沉积物，控制管道内温度和压力，严格操作和控制补水量等，都是防止管道裂纹的有效措施。
热交换器的优化设计在热交换器的设计和制造过程中，应该充分考虑热应力的因素，采用合适的补偿设计，保证热应力不会超过管壁的负荷极限，减少管道内壁的裂纹。
加固和更换在发现水火管、锅炉管板裂纹有明显的迹象时，应该及时采取措施，加固或更换裂纹区域的管道，确保设备的正常运行和安全生产。
WNS锅炉管板裂纹修理方案
WNS10.5-1.0/95/70-Y.Q热水锅炉管板裂纹修理施工方案编制审核批准XXXXXXXX有限公司一、编制依据1、《中华人民共和国特种设备安全法》（中华人民共和国主席令第4号）2、《特种设备安全监察条例》（国务院549号令）3、TSG G0001-2012《锅炉安全技术监察规程》4、GB/T16508-2013《锅壳锅炉》5、GB50273-2009《锅炉安装工程施工及验收规范》二、工程概况1、项目名称：2、建设地点：3、建设单位：4、施工环境及施工条件：1）现场交通状况良好2）现有水压、电力容量能够满足三、锅炉现状1、锅炉设备情况2、锅炉设备内检情况锅炉内部结垢、污渍严重，锅炉烟室前、后管板上烟管管口处出现多处裂纹。
四、施工内容及相应材料工艺要求1、修理工艺1）选用焊材：2）锅炉烟室管板材质：Q345R3）裂纹修理：a.卸掉锅炉内的水，将裂纹用石笔做好记号。
b.查明裂纹走向，长度和深度。
c.依据裂纹位置选择处理方式：a）距离裂纹两末端30-50mm处钻6-8mm停止小孔，b）裂纹从管与管板角焊缝开始，将裂纹处打磨出坡口，坡口角度15度，坡口深度6-8mm。
d.裂纹剔槽。
e.依据裂纹的长度选择补焊方法：a）200mm以下选择单向焊法，b）200-400mm选择步退法焊接，c）400mm以上选择步退法焊接，当焊至400mm左右时，应在两端进行预热，并继续用步退法焊接直至焊完。
f.焊后将其加强高度磨平，以免因应力集中再引起裂纹。
g.补焊注意事项应参照相关标准资料。
4）压力试验：焊接完成后待自然冷却再上水试压，注满水后缓慢升压至工作压力，在工作压力下检查有无渗漏，如无渗漏现象，再继续升压至试验压力，在试验压力下保压20分钟，然后降至工作压力进行检查，检查期间压力应保持不变，检查无渗漏、水珠、水雾为修理合格。
5）修理完成后，填写焊接记录表、压力试验报告，归档管理。
2、人员组织1）现场施工负责人：2）持证焊工：3）电工：4）检查员：3、施工进度计划计划工期天五、质量保证和安全施工措施1、质量保证措施1）建立质量保证体系2）强化质量意识，认真落实质量责任3）以书面形式向操作人员进行技术交底4）严格执行质量检查验收制度5）严把材料采购和进场质量验收关2、安全施工措施1）建立安全文明施工保证体系2）现场放置安全施工标志牌和安全施工措施3）严格执行安全操作规程4）加强用电安全管理5）严格执行防火制度锅炉修理质量证明书WNS10.5-1.0/95/70-Y.Q型承压热水锅炉，锅炉编号：，经徐州工业锅炉有限公司对其烟室前后管板上裂纹修理，并于年月日进行了竣工验收，修理质量符合TSG G0001-2012《锅炉安全技术监察规程》及有关安全技术规范的规定。
WNS型燃气锅炉高温区烟管管端裂纹成因及预防措施张永宁
WNS型燃气锅炉高温区烟管管端裂纹成因及预防措施张永宁发布时间：2021-10-07T08:43:56.092Z 来源：《基层建设》2021年第18期作者：张永宁[导读] WNS型燃气锅炉高温区烟管管端开裂是该类型锅炉一种典型的失效形式，文章从实际检验案例分析了WNS型燃气锅炉高温区烟管管端裂纹的成因，从结构设计、制造工艺、使用管理等方面总结了预防WNS型燃气锅炉高温区烟管管端开裂的措施。
江苏省特种设备安全监督检验研究院徐州分院江苏徐州 221000摘要：WNS型燃气锅炉高温区烟管管端开裂是该类型锅炉一种典型的失效形式，文章从实际检验案例分析了WNS型燃气锅炉高温区烟管管端裂纹的成因，从结构设计、制造工艺、使用管理等方面总结了预防WNS型燃气锅炉高温区烟管管端开裂的措施。
关键词：WNS型燃气锅炉；高温区；烟管；裂纹；成因；预防措施近年来，随着国家大气污染防治的持续推进，对锅炉排放的环保要求也越来越高，燃煤锅炉已经退出历史舞台，WNS型燃气锅炉得到广泛应用，为城市带来了清洁和便利。
但是，由于结构设计、制造工艺以及使用管理等方面的原因，该类型锅炉在使用过程中会发生各种各样的失效形式，其中高温区烟管管端开裂现象频发，严重影响锅炉的安全运行。
本文就WNS型燃气锅炉高温区烟管管端裂纹成因及预防措施进行探讨。
1.WNS型燃气锅炉简介WNS型燃气锅炉多为卧式内燃三回程湿背式火管锅炉，燃气由燃烧器送入波形炉胆进行扩散燃烧，燃烧所产生的高温烟气在炉胆和回燃室进行对流和辐射换热后，进入第二回程高温区烟管继续换热，再经过前烟箱折转180°进入第三回程烟管进行充分的对流换热[1]，最后经后烟箱及烟囱排入大气。
该类型锅炉采用全对接焊缝湿背式结构，炉胆末端和二回程的起端与浸在炉水中的回燃室相连，回燃室也可以进行热交换，高效利用受热面，并且不存在耐火材料的更换问题，且锅炉后管板也不受烟气的直接冲刷。
炉胆采用波形炉胆，吸热强，热伸缩性能良好，锅炉前后均有观火孔可观察燃烧情况，同时配置低水位连锁保护装置、点火程序控制和熄火保护功能，确保锅炉安全可靠运行。
WNSL12蒸汽锅炉烟管管端开裂原因分析及处理
WNSL12蒸汽锅炉烟管管端开裂原因分析及处理发布时间：2021-05-17T06:47:39.841Z 来源：《电力设备》2021年第1期作者：李纹纹[导读] 我司WNSL12蒸汽锅炉正常运行半年后燃烧不正常，停炉检查后，发现大多数烟管管端有裂纹，经过分析我司认为导致事故的原因是燃烧机不正常运行，火焰长度过长，火焰直接冲刷回燃室，因过烧导致管端长期过热而引起的开裂。
（江苏金鼎节能技术股份有限公司江苏徐州 221000）摘要：我司WNSL12蒸汽锅炉正常运行半年后燃烧不正常，停炉检查后，发现大多数烟管管端有裂纹，经过分析我司认为导致事故的原因是燃烧机不正常运行，火焰长度过长，火焰直接冲刷回燃室，因过烧导致管端长期过热而引起的开裂。
并提出相应的处理措施。
前言据用户反应该锅炉从2020年8月1日开始运行，开始运行时燃烧及工况正常，自11月5日左右出现燃烧不正常，火焰呈红色、燃气消耗量大幅增加；12月10日开始出现锅炉点火不正常；12月15日发现锅炉漏水停炉。
对于用户反应的问题，我司安排技术人员和售后人员到现场处理问题。
一、锅炉概况该锅炉型号为WNSL12-1.6-Y.Q，为两回程燃油燃气锅炉，波形炉胆规格?1400mm×22mm×5282mm，回燃室筒体规格?2200mm×30mm，回燃室前管板?2200mm×26mm，材质均为Q245R(GB/T713-2014)；螺纹烟管规格?76mm×4mm，174根，材质为20钢（GB/T3087-2013），锅炉于2020年8月开始运行。
使用燃料为天然气，锅炉24小时运行，负荷稳定。
锅炉燃烧器型号为ES900GE…FGR,水处理设备为全自动钠离子软水器，炉水经过软水器到软水箱，经过节能器到冷凝器再回软水箱，经过除氧器后进入锅炉，进水温度为104°。
二、现场检查情况打开检查孔发现回燃室前管板的烟管管端有大量白色结晶物（如图一所示）。
浅析热水锅炉管端裂纹的产生原因及预防的有效措施
浅析热水锅炉管端裂纹的产生原因及预防的有效措施在锅壳式燃油燃气热水锅炉的内部检验中，发现烟管的高温烟气入口管端产生裂纹，导致烟管泄漏是这种炉型最常见的失效形式。
本文结合锅炉运行工况试图对烟管管端产生裂纹的原因进行分析，并提出一些防范管端产生裂纹的有效措施。
一、管理裂纹的形态和缺陷部位的金相组织通过对泄漏锅炉烟管管端裂纹渗透检测，发现常见的管端裂纹形态有：轴向裂纹、径向裂纹、周向裂纹和混合型裂纹。
烟管内壁的轴向裂纹长短不一，较短的轴向裂纹距离管端约有几毫米，较长的轴向裂纹已裂至角焊缝表面，形成几毫米长度不等的放射状裂纹；周向裂纹一般是沿角焊缝根部的未熔合区开裂的；混合型裂纹是上述三种裂纹形态的组合，一般是在形成周向裂纹后，再出现轴向和径向裂纹，可以说是周向裂纹的进一步发展。
管孔周围一般没有裂纹，少数情况管孔周围能发现放射状裂纹，管孔周围的放射状裂纹有的在管端径向裂纹的延伸方向上。
二、烟管管端裂纹产生的原因烟管裂纹一般是从距管端一定距离的烟管外壁发展而成的，这与管端因冷却不好过热而引起的裂纹不同，同时烟管还有周向裂纹，说明裂纹源不可能在管口端面。
引起裂纹的机理非常复杂，结合锅炉运行工况分析，裂纹的产生主要受到以上几种因素的影响。
1.管端角焊缝部位热应力大燃油燃气锅炉的燃烧强度大，烟气进入回燃室的温度一般在900℃左右，回燃室管板温度相对较低，所以管板要吸收来自高温烟气的辐射热。
同时，烟气以一定速度进入烟管后，以对流传热的方式将热量传给烟管。
就整个管板而言，其接受的热辐射是比较均匀的，但管孔周围的管板，除了接受辐射热，还接受烟管吸收的对流换热量，这部分热量是通过烟管和管板的连接部位传给管板的，在管孔处管板接受的热量是辐射和对流两部分热量的叠加。
在管子入口处，由于烟气流动受到很大扰动，几乎不存在热边界层，其局部放热系数远远大于烟气在管内达到稳定流动后的放热系数，这就是所谓的“入口效应”。
“入口效应”使烟管和管板受热产生很大的不均匀性，管端烟气入口处热负荷最大，会因为受热膨胀不均，在角焊缝连接部位产生很大的热应力。
关于热水锅炉管板裂纹漏水的分析
关于热水锅炉管板裂纹漏水的分析首云矿业原有三个锅炉房,每个锅炉房有两台2.8MW热水锅炉,各供暖点采用分散供暖的方式,锅炉前烟箱管板从未发生裂纹现象。
2022年为节能降耗、注重环保、集中管理的需要,取消三个锅炉房,建成一个集中供暖的锅炉房。
2022年3月初两台7MW的热水锅炉相继发生前烟箱管板漏水现象,另一台10t蒸汽锅炉前烟箱管板正常。
热水锅炉前烟箱管板漏水是制造原因还是运行操作、管理等方面的原因。
本文通过对新型锅壳式热水锅炉前管板裂纹、烟管管端裂纹漏水问题的分析,阐述了产生裂纹的原因,以便今后加强管理,杜绝此类事故的发生。
1案例如下2022年3月初,我单位两台DZL7-1.0-AII锅壳式热水锅炉相继出现前烟箱管板漏水现象,一台锅炉在运行中发现前烟箱门缝隙漏水,加煤斗炉排下滴水。
司炉工报告后,锅炉立即降负荷,停炉。
维修人员打开前烟箱门,发现管板处向外喷水,部分烟管管端裂纹漏水。
初步判断为锅炉前烟箱管板裂纹为疲劳过热造成。
另一台热水锅炉在停暖后,锅炉前烟箱清扫除灰,发现前管板有渗水现象。
两台锅炉已运行4年,使用一直正常。
2案例情况调查3造成前烟箱管板裂纹的几种原因(1)前烟箱管板材质问题,过热脆化,疲劳裂纹。
(2)锅炉缺水、锅炉跑火等,烟气短路前烟箱管板长期高温过热。
(3)锅炉制造问题,管孔与烟管间存在较大间隙,未焊透。
(4)锅炉水循环不好,管板高温区结垢。
(5)结垢严重,传热恶化,使前管板高温区超温过热,应力裂纹。
面对以上原因,究竟是哪一种原因造成的管板裂纹,很难判断准确。
采用排除法,从第一条开始排除。
4原因分析首先割下裂纹处的一块管板,做金相组织分析,分析结果,管板和管子符合3087的要求。
硬度测定经-80型硬度仪进行硬度测定,后管板裂纹附近钢板平均硬度值为145,正常区域管板平均硬度值为163,裂纹区管板硬度值有下降,但尚属正常范围。
这也说明后管板高温区由于长期过热,机械性能已有所下降。
一起燃气承压热水锅炉管板裂纹原因分析及处理
一起燃气承压热水锅炉管板裂纹原因分析及处理沈兆祺(广州特种承压设备检测研究院，广东广州510000)摘要：一起燃气承压热水锅炉不仅取暖效果十分显著，同时还具有良好的节约能源功效，因此，一起燃气承压热水锅炉 在我国得到了广泛的推广与应用。
然而，这种锅炉一旦受到过大的焊接应力、经受不均衡的传热、承受过大的疲劳压力 以及长期的污垢腐蚀等，就会很容易发生裂纹的现象，导致安全隐患的发生，甚至出现安全事故。
针对一起热气承压热 水锅炉管板裂纹的成因做了详细的分析，并提出了与之相应的处理措施。
技术与市场___________________________________________________________________________________________________________技术研发2017年第24卷第7期关键词：承压热水锅炉；管板裂纹；原因分析；处理措施 doi ： 10. 3969/j . issn . 1006 - 8554. 2017.07.059〇引言由于在一起燃气承压热水锅炉工作的过程中，会维持较长 时间的高温状态，因此，锅炉的烟管、管板桥孔以及管板等受高 温影响最严重的地方，常常会有裂纹出现，这很大程度上影响 了锅炉的安全性及运行效率，阻碍到正常的生产作业。
所以， 对裂纹出现的成因进行分析，可以帮助优化一起燃气承压热水 锅炉的运行状态，保证生产作业的安全。
1承压热水锅炉管板裂纹的原因1不完善的制造工艺导致的裂纹成因。
只有确保制造生 产一起燃气承压热水锅炉的过程中，使用科学良好的制造工 艺，才可以从根本上杜绝裂纹现象的发生。
首先，要处理好烟 管的位置，预防裂纹的出现。
避免管子伸出过长的长度，防止 管端过热现象的发生，时刻确保烟管具有良好的冷却效果，不 让局部过大的应力对烟管造成不必要的破坏。
其次，在焊接管 板角的过程中，相关的工作人员应当注意避免残余应力的出 现，同时要控制好烟管与管板连接的缝隙，否则就会很容易出 现裂纹。
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文章编号:100428774(2009)03250204第一作者:王小平(1965-),1985年毕业于甘肃工业大学焊接专业,从事锅炉压力容器检验工作。
WNS 型热水锅炉管板裂纹原因分析及其设计优化收稿日期:2009204208王小平,吴恭平,赵吉鹏,王旭(甘肃省锅炉压力容器检验研究中心,兰州730030)The R easons of the Tube -s heet Crack and Op tim izi ngDesi gn ofWNS H otW a ter BoilersWA NG Xiao 2ping ,WU Gong 2ping ,Z HAO Ji 2peng ,WANG Xu(Gansu Boiler and Pressure V esse I nspecti o n Research Centre ,Lanz hou 730030,Ch i n a) 摘 要:针对多台WNS 型热水锅炉回燃室管板出现裂纹泄漏的案例,对长期工作于高温烟气环境中的热水锅炉管板的失效过程和失效原因进行了分析,认为水循环设计不良、烟管管端焊接结构不合理是导致WNS 型锅炉管板裂纹频发泄漏事故的主要原因,优化水循环设计及烟管管端焊接结构等可以根本解决管板裂纹问题。
关键词:WNS 热水锅炉;管板;裂纹;设计优化中图分类号:TK229 文献标识码:B0 前言WNS 型燃气热水锅炉因体积小、结构紧凑、操作简便、热效率高,近年来被广泛采用。
由于设计制造及使用方面的原因,WNS 型燃气热水锅炉高温区管板及烟管管端出现裂纹泄漏的案例屡见不鲜,其损坏型式多种多样,原因分析结果也大致类同,但都未从根本上提出解决问题的方案。
针对WNS 型燃气热水锅炉的特点及普遍存在的问题,我们研究小组用3年多时间专门对近20台WNS 型燃气热水锅炉管板裂纹泄漏案例进行了跟踪调查和分析。
调查发现出现管板裂纹泄漏事故的该型号热水锅炉,大多使用一年左右,且修理后管板裂纹泄漏事故依然频繁发生,少部分发生在使用3、4年后。
本文以某真空厂及兰铝物业公司的4台WNS 型燃气热水锅炉为例,分析该类锅炉管板及烟管产生裂纹泄漏事故的原因,并提出了解决的办法。
1 检验情况1.1 某真空厂锅炉检验情况某真空厂2005年10月安装杭州某厂制造的2台燃气热水锅炉(型号为WNS 4.2)1.0/95/70)Q ,WNS 5.6)1.25/95/70)Q ),同年11月18日投入运行,2006年10月进行定期检验,发现回燃室管板结水垢1.5mm ,无其他异常。
11月18日再次投入运行,2007年1月21日发现5.6M W 热水锅炉回燃室管板泄漏而停炉,2007年2月20日发现4.2M W 热水锅炉回燃室管板泄漏,经过紧急抢修后运行至采暖期结束。
4月23日对2台锅炉进行全面检验,情况如下。
(1)2台锅炉为卧式内燃三回程结构,波形炉胆(后部为锥形),烟管(20#,<63.5@3.5)为环形布置,回燃室管板为20g ,51600@16。
下部炉体正中间单侧进水(2@<150),顶部正中间出水(<200),进出口均设有挡水板(L =950mm ),挡板四侧开孔(<12)。
(2)回燃室烟管管端及焊缝过热开裂,主要集中在管板的上半区,5.6M W 热水锅炉达30多处,4.2M W 热水锅炉达20多处,最严重的裂纹(贯穿)长约30mm,未开裂管端也有不同程度的过热现象。
(3)回燃室管板水侧水垢约3.0mm,管束间有大量垢渣堆积。
(4)回燃室烟管与管板的焊接质量较差,焊角高度不足,成型较差;部分管端伸出长度超标,伸出长度最大约为8mm;部分相邻两焊缝间距小于6 mm,最小约3mm。
(5)多次抽查化验水质,给水硬度合格。
1.2兰铝公司锅炉检验情况兰铝物业公司于2005年安装2台无锡某公司制造的WNS5.6)1.0/95/70)Q燃气热水锅炉,运行期间1#、2#锅炉交替使用,2007年2月发现回燃室管板泄漏,据电脑统计,1#锅炉共运行2479小时,停466次;2#锅炉共运行4901小时,停242次;经同年3月12日、4月20日检验,情况如下。
(1)2台锅炉为卧式内燃三回程结构,波形炉胆(后部为锥形),烟管(20#,<70@3.5,L=4225mm)为上下错排布置,回燃室管板为20g,51700@14。
下部单侧进水(<200,距离回燃室管板1050mm),顶部出水(<200,距离回燃室管板500mm),进出口均设有挡水板(出水挡板L=1200mm),挡板四侧开孔(<12)。
(2)1#锅炉回燃室烟管管端及焊缝有16处裂纹泄漏,其中一条裂纹从管端延伸至管内20mm。
2#锅炉回燃室烟管管端及焊缝有36处出现大量径向、辐射状热疲劳裂纹,其中一条裂纹从管端延伸至管内20mm。
部分角焊缝焊肉撕裂并脱离管板,断口平直。
部分管板孔桥及烟管管口有明显的塑性变形。
烟管管口内壁有5处较为明显的压痕(与预胀或后胀有关),径向痕深2~4mm。
其中一处管壁压痕与管孔边缘剪切处出现破裂,穿孔漏水,尺寸为(12@5)mm。
(3)回燃室烟管部分管端伸出长度为8~9 mm,超过图纸要求(<6.5mm)。
(4)回燃室前管板所覆耐火层呈棕红色,未与管板贴紧,其间隙为5mm。
经测量耐火层孔径约为67mm,大于烟管内径(63mm)。
(5)回燃室烟气温度设计偏高(大于1200e),虽覆有耐火层以降低该区域热负荷,但因耐火层孔径大于烟管内径,反而使烟管管端及焊缝单位热负荷更大(与管口效应有关)。
(6)锅炉进出水方式设计为底部单侧进,顶部出水,虽将出水口设计在回燃室上方,但还是没有解决该处的水循环流速过低的问题(该处结有较厚的水垢及垢渣堆积可以证实)。
(7)回燃室前管板水侧结水垢1~3mm(其他部位无),管束间堆积有大量的垢渣等杂物约3~6mm。
(8)经过水质抽样分析,锅炉水质符合GB1576的要求。
2讨论分析从以上检验情况可以看出,卧式内燃燃气热水锅炉管板的开裂、泄漏、鼓包、变形与锅炉的结构、制造工艺、水循环方式、燃烧系统、热负荷、水处理状况、烟气温度水平及气体流动工况有直接的关系。
通过检验数据分析,文中4台燃气热水锅炉管板开裂的主要原因在以下几个方面。
2.1回燃室管板的烟气温度偏高,热负荷偏大大多数制造单位为节省材料,将燃气热水锅炉结构设计紧凑,受热面布置密集。
4.2M W及5.6 M W锅炉炉胆设计直径、长度均较小,使回燃室设计烟气温度较高。
文中4台锅炉烟气温度为1200 e。
管板的传热主要是辐射热,其次是很小的对流热。
而管端的传热情况较为复杂,根据研究表明,该处的传热是辐射和对流的叠加,由于存在/进口0效应,该处的热负荷是整个管板热负荷最大处,是单纯稳定流状态下热负荷的3倍以上。
由于烟气温度高,热负荷大,管端伸出管板表面,伸出部分直接与高温烟气接触,冷却条件差,长时间局部过热,将引起材料冲击韧性下降,容易发生脆性开裂。
例如,真空厂锅炉实际管端伸出长度为8mm(标准规定设计伸出长度为6.5mm),加剧了短时间内发生管端及焊缝过热而开裂[1]。
2.2水循环不良卧式内燃锅壳锅炉的自然水循环比较复杂,循环回路不清晰,目前国内没有统一的理论描述。
文中4台热水锅炉进水、出水方式设置一样,均为下部进、上部出,见图1所示。
图14台锅炉进水、出水设置锅内未设置导流装置,没有很好地组织水循环,就整个锅筒内而言,基本上属自然循环,导致热负荷较高的回燃室前管板处水循环不良、流速很小,又由于间隙的存在,从而产生过冷沸腾现象[2](有试验表明,只要水流速度大于0.1m/s,就可避免过冷沸腾),即使水质达标(该案例水质达标),也会造成局部杂质浓度增大,形成水垢,使管板壁温升高,材料过热,冲击韧性下降,同时产生较大的温差应力[6]。
由于管端及焊缝处应力水平最高,开裂也就先从管端产生,裂纹扩展延伸至管板使管板开裂。
水垢或杂质堆积多,也会因壁温严重超温,使管板、烟管产生较大的塑性变形。
2.3烟管与管板的连接型式及焊接质量的影响我国卧式内燃燃气热水锅炉烟管与管板的连接一般为角焊缝焊接,角焊缝的强度取决于沿焊缝45 e方向的抗剪面的大小。
该焊缝存在很大的应力集中,其程度取决于焊缝金属与母材之间的过度型式。
研究表明,在焊角高度相同的条件下,凹形截面的焊趾应力集中系数为1.5,焊跟应力集中系数为3.0。
因此,烟管与管板的角焊缝连接型式及焊接质量决定着该处的强度和应力水平[3]。
该案例的焊接质量较差,焊角高度不足,成形也差,管端伸出长度也超标严重;同时部分相邻两焊缝间距小于6mm,相邻两热影响区重合,使得该处强度低,应力水平高,从而容易产生裂纹。
另外,在设计制造中,烟管外壁与管孔壁间有间隙。
运行中,间隙内充满一圈水环,随着热量的传递,水环受热而蒸发,由于间隙内不可能有良好的水循环,因此,产生的蒸汽停留在间隙内继续受热,使管孔壁和管端传热恶化,造成该部位金属过热。
当间隙内的蒸汽加热到一定程度,就会膨胀扩散而冲击间隙,这时锅水又填满间隙,使管孔壁和管子受到急剧冷却。
在运行中,这种过程反复不断,在热交变应力的作用下,极易导致热疲劳裂纹。
标准规定,焊接前应进行预胀以消除间隙,但未规定胀管率,实验表明,先焊后胀优于预胀。
在制造厂实际生产中,是进行了预胀或焊后胀,但效果并不理想,间隙仍然存在,继续存在发生过冷沸腾的条件。
2.4频繁启停的影响文中4台热水锅炉是间断运行,正常时一天二次启停,早、晚供热。
供热期间,由于设置出水温度一般为55~60e,运行时也常常是循环水泵不停,保持热水流动,而锅炉并不总是在燃烧。
由于设置出水温度偏低,进出水温差偏小,这样势必会造成锅炉频繁启停,从而使锅炉受热面特别是高温区管板反复地经受升温和降温的变化,因卧式燃气热水锅炉蓄热能力小,这种温度的升降会更剧烈[4]。
这种变化当然会使管板具备产生热疲劳的条件。
3设计优化根据我们对该炉型的对比研究分析,要有效地防止该型锅炉回燃室烟管及管板产生裂纹,使锅筒内水循环处于旋转流动的良好状态,降低回燃室设计温度及热负荷,降低管板应力水平,在设计制造及使用管理上要考虑以下几点。
3.1合理设计配水方式,消除死水区消除回燃室管板处的死水区,保证一定的水流速,形成良好的水循环,保证回燃室管板得到可靠冷却。
卧式锅壳锅炉的自然水循环比较复杂,循环回路不清晰,2.1M W以上的热水锅炉尤甚。
目前,国产WNS热水锅炉进出水方式及水循环组织型式多样,经过对比分析,我们认为如图2所示的水循环设计方案最为简单可靠。
该方案采用上进上出的进出水方式,由锅筒上部将回水以大于0.1m/s的流速导入上方,经导水管使回水直接冲刷高温区管板及高温管束,在锅筒中部靠后设置挡水板,烟管也穿过挡水板,水经过锅筒底部绕过挡水板从锅筒前侧顶部的出水管流出,这样进水管中的水会向下流动,使其完全流过高温区管板及管束区,形成一个由挡板干扰形成的循环回路。