锅炉水冷壁爆管的分析处理和防止措施(新版)

锅炉水冷壁爆管的分析处理和防止措施(新版)

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( 安全管理 )

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编号：AQ-SN-0506

锅炉水冷壁爆管的分析处理和防止措施

(新版)

1概况

我市某香料化工厂一台DZL4—l.25—AⅡ型蒸汽锅炉2002年10月投用后，不到一年时间就发生了水冷壁爆管。2003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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