锅筒鼓包案例的分析及修复
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和 金相检验后选取 了挖补工艺进行修复 ，并加强水质监管和提 升水处理设Байду номын сангаас 的作用。 关键词 ：鼓包 变形 ；挖补工艺 ；金相检验
中图分 类号 ：Ｔ Ｋ ２ ２ ８ 文献标识码 ：Ｂ
文章编号 ：１ ６ ７ １ — ０ ７ １ １（ ２ ０ １ ４）０ ２ — ０ ０ ７ ０ — ０ ２
标准为 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ５ ７ ６ － ２ ０ ０ ８《 工 业 锅 炉 水 质 》 ，垢 的 组 成
主要 是以碳酸 盐 、硅 酸盐 、氧化 铁等 为主 。 因 该 炉 结 构 不 合 理 无 法 进 行 日常 运 行 排 污 操 作 和 水 质 长 期 不 合 格 导 致 锅 简 底 部 积 垢 严 重 ， 垢 厚 达 ２ ． ０ ￣ ４ ． ０ ｍｍ，炉 后 锅 筒底 部 外侧 直 接 受 火焰 加 热 ，而 水 垢 的导 热 系数比 钢 的导 热 系数小 几 十倍 至几 百倍 ，从 而 使受 热面 的热 阻增大 ，锅 炉 燃烧 热量 不 能迅速 传 到锅 水
无法 修复 只能进行 报废 或更换 处理 。
三 、 解 决 方 案
对 发生 鼓 包变 形 区 域 １ ６ ９ ０×７ ０ ０ ｍｍ 外 ，即 需进 行
切 割 区域 外 ，从 四个 方 向选 取 四个 试样 进行 金相 检 验 ， 并 选取 了炉 前方 向的试 样进 行 光谱 分析 ，光 谱分 析 采取
二 、变 形 原 因 分 析
走 ，造成 排烟 温 度升 高 ，排烟 热 能损 失增 大 ，造成 能源
的浪 费 。
金属材 料 一般 随着 温度 的升 高 ，各项 塑性 指标 开 始 下降 ，同时在 内压力 作 用下 ，易 发生 变形 ；一般 当温度 达到 ４ ５ ０ ｑ Ｃ时 ，碳 素 钢金 属 材料 会 因过 热和 压 应力 作 用
下产 生 蠕动 变形 ，导致金 属 材料 强度 降 低 ，易使 内压 力
超 出材料 的屈服 极 限而发 生 鼓包 变形 、破 裂 而导 致事 故
发 生 ，温 度越 高 金属 材料 抗蠕 变 性能 会 下降 ，温度 进 一 步升 高 金属 材料 易发 生 过烧 现 象 ，一 旦发 生 过烧 的钢 板
２ ｔ ／ ｈ锅 炉 内部检 验 中发 现 ，该炉 锅 简底部 锅 壳环焊 缝 至 后管 板 间锅壳 底部 出现 一约 ４ ０ ０ ｍｍ ｘ ４ ０ ０ ｍｍ ｘ ８ ０ ｍｍ 较
水 温 度相 差约 ２ ０ ０ ￣ Ｃ，当水垢 厚度 达 到 ３ ． ０ ｍｍ 金属 壁温 可达 ６ ８ ０ ￣ （ ２ ，￣ Ｌ Ｈ Ｉ ， 钢 材 的抗 拉 强 度会 降 为原 先 的 ２ ５ ％，
１ ． 炉型 结构 不合 理 从 前管 板手 孔 （ 检 查 孔 ）观察 ，手 孔最 低边 缘 起至
锅 筒底 部 为排 污死 角 ，该 区域 无排 污 口，与下 集箱 连接
的水冷 壁管 与 锅 筒最低 点接 口处也 要 比手孔 最 低边 缘处 高２ ５ ｍｍ，故无 法进行 日常排 污 。 ２ ． 水质 长期 不合格 给水 和锅水检 测值与标 准值要求相 差很大， 查 看 最 近 一 次 水 质 检 测 报 告 测 量 结 果 为 ：给 水 硬 度 为２ ． ８ ９ ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ， 约 为 标 准 值 的 １ ０ ０倍 ， 锅 水 总 碱 度 为３ ． ５ ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ ，氯 离 子为 ６ ０ ０ ｍｇ ／ Ｌ，溶 解 固 形 物 为 ５ ８ ２ ７ ｍｇ ／ Ｌ，所 测 数据 值 均远 超 出 标准 值 。水 质检 测 执行
故该炉 ４ ． ０ ｍｍ 垢厚 时金 属壁 温会 更 高 ，达 到 ９ ８ ０ Ｒ ２ 影响 会更 大 ，碳 素钢 运 行 时允 许 壁温 一 般 为 ４ ５ ０ ￣ （ ２ 以下 。水 垢 还 会导 致金 属发 生 沉积 物下 腐 蚀 ，从 而 诱导 金属 产 生 腐蚀 破坏 。另外 ，水垢 的产 生 会使 大量 的热 量 被烟 气带
大 区域 和两 块 ５ ０ ｍｍ 小区 域 的鼓包 变 形 ，变形 区域 有
过 烧 现 象 ，整 个 变 形 区 域 达 １ ６ ９ ０ ｍｍ ｘ ７ ０ ０ ｍｍ。 同 时 还发 现 ，锅 筒 受热 面水 侧 积垢 严 重 ，垢厚 达 ２ ． ｏ ～ ４ ． ０ ｍｍ 且积垢面积达 ８ ０％以 上 ；炉 后 排 污 系 统 不 畅 ，该 炉 才 使 用 ３年 时 间 ，锅 壳 材 质 为 ２ ０ ｇ ，厚 １ ６ ． ０ ｍｍ。 设 备 参 数 为额 定压 力 １ ． ４ ０ ＭＰ ａ ，额 定 温 度 １ ９ ４ ℃ ，使 用 压 力 Ｏ ． ８ ０ ＭＰ ａ ，出 口温 度 １ ９ ４ ￣ （ ２ ，燃 料为 生物质颗 粒 。
的是型号 为 Ｂ ｅ ｌ ｅ ｃ Ｌ ａ ｂ ３ ０ ０ ０ ｓ 直读光 谱仪 ， 分析 结果见 表 １ 。
表 １
元素 Ｃ Ｓ Ｐ 实测 值／ ％ ０ ． １ １ ０ ． ０ ０ ７ ０ ． ０ １ ６
Ｓ ｉ ｌ Ｍｎ ０ ． ２ １ ｌ ０ ． ６ ４
一
、
概 况
中 ，水 垢越 厚 ，壁温 越 高 ，使钢 板产 生 过烧 而 失去 强度 和 塑性 。据相 关资 料显 示 ，锅炉 在 正常 运行 时 ，受 热面
壁 温约 为 ２ ８ ０ ％ ３ 以 下 ，而 结有 ｌ ｍｍ 水垢 时金 属壁温 和炉
对 一 家 饲 料 公 司在 用 型 号 为 ＤＺ Ｗ２ — １ ． ２ ５ － Ｓ Ｍ 的
锅 筒鼓包案例 的分析及修 复
周 兵 ，李越胜 ，吴 士强 ，林根栋
（ 广东省特种设备 检测研 究院顺德检测 院，广东 顺德 ５ ２ ８ ３ ０ ０ ） 摘要 ：本文依据 一 台 ２ ｔ ／ ｈ 锅 炉锅筒底部发 生鼓包 变形 案例 ，分析 了产 生鼓包 变形 的主要 因素。在采取 光谱 分析
中图分 类号 ：Ｔ Ｋ ２ ２ ８ 文献标识码 ：Ｂ
文章编号 ：１ ６ ７ １ — ０ ７ １ １（ ２ ０ １ ４）０ ２ — ０ ０ ７ ０ — ０ ２
标准为 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ５ ７ ６ － ２ ０ ０ ８《 工 业 锅 炉 水 质 》 ，垢 的 组 成
主要 是以碳酸 盐 、硅 酸盐 、氧化 铁等 为主 。 因 该 炉 结 构 不 合 理 无 法 进 行 日常 运 行 排 污 操 作 和 水 质 长 期 不 合 格 导 致 锅 简 底 部 积 垢 严 重 ， 垢 厚 达 ２ ． ０ ￣ ４ ． ０ ｍｍ，炉 后 锅 筒底 部 外侧 直 接 受 火焰 加 热 ，而 水 垢 的导 热 系数比 钢 的导 热 系数小 几 十倍 至几 百倍 ，从 而 使受 热面 的热 阻增大 ，锅 炉 燃烧 热量 不 能迅速 传 到锅 水
无法 修复 只能进行 报废 或更换 处理 。
三 、 解 决 方 案
对 发生 鼓 包变 形 区 域 １ ６ ９ ０×７ ０ ０ ｍｍ 外 ，即 需进 行
切 割 区域 外 ，从 四个 方 向选 取 四个 试样 进行 金相 检 验 ， 并 选取 了炉 前方 向的试 样进 行 光谱 分析 ，光 谱分 析 采取
二 、变 形 原 因 分 析
走 ，造成 排烟 温 度升 高 ，排烟 热 能损 失增 大 ，造成 能源
的浪 费 。
金属材 料 一般 随着 温度 的升 高 ，各项 塑性 指标 开 始 下降 ，同时在 内压力 作 用下 ，易 发生 变形 ；一般 当温度 达到 ４ ５ ０ ｑ Ｃ时 ，碳 素 钢金 属 材料 会 因过 热和 压 应力 作 用
下产 生 蠕动 变形 ，导致金 属 材料 强度 降 低 ，易使 内压 力
超 出材料 的屈服 极 限而发 生 鼓包 变形 、破 裂 而导 致事 故
发 生 ，温 度越 高 金属 材料 抗蠕 变 性能 会 下降 ，温度 进 一 步升 高 金属 材料 易发 生 过烧 现 象 ，一 旦发 生 过烧 的钢 板
２ ｔ ／ ｈ锅 炉 内部检 验 中发 现 ，该炉 锅 简底部 锅 壳环焊 缝 至 后管 板 间锅壳 底部 出现 一约 ４ ０ ０ ｍｍ ｘ ４ ０ ０ ｍｍ ｘ ８ ０ ｍｍ 较
水 温 度相 差约 ２ ０ ０ ￣ Ｃ，当水垢 厚度 达 到 ３ ． ０ ｍｍ 金属 壁温 可达 ６ ８ ０ ￣ （ ２ ，￣ Ｌ Ｈ Ｉ ， 钢 材 的抗 拉 强 度会 降 为原 先 的 ２ ５ ％，
１ ． 炉型 结构 不合 理 从 前管 板手 孔 （ 检 查 孔 ）观察 ，手 孔最 低边 缘 起至
锅 筒底 部 为排 污死 角 ，该 区域 无排 污 口，与下 集箱 连接
的水冷 壁管 与 锅 筒最低 点接 口处也 要 比手孔 最 低边 缘处 高２ ５ ｍｍ，故无 法进行 日常排 污 。 ２ ． 水质 长期 不合格 给水 和锅水检 测值与标 准值要求相 差很大， 查 看 最 近 一 次 水 质 检 测 报 告 测 量 结 果 为 ：给 水 硬 度 为２ ． ８ ９ ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ， 约 为 标 准 值 的 １ ０ ０倍 ， 锅 水 总 碱 度 为３ ． ５ ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ ，氯 离 子为 ６ ０ ０ ｍｇ ／ Ｌ，溶 解 固 形 物 为 ５ ８ ２ ７ ｍｇ ／ Ｌ，所 测 数据 值 均远 超 出 标准 值 。水 质检 测 执行
故该炉 ４ ． ０ ｍｍ 垢厚 时金 属壁 温会 更 高 ，达 到 ９ ８ ０ Ｒ ２ 影响 会更 大 ，碳 素钢 运 行 时允 许 壁温 一 般 为 ４ ５ ０ ￣ （ ２ 以下 。水 垢 还 会导 致金 属发 生 沉积 物下 腐 蚀 ，从 而 诱导 金属 产 生 腐蚀 破坏 。另外 ，水垢 的产 生 会使 大量 的热 量 被烟 气带
大 区域 和两 块 ５ ０ ｍｍ 小区 域 的鼓包 变 形 ，变形 区域 有
过 烧 现 象 ，整 个 变 形 区 域 达 １ ６ ９ ０ ｍｍ ｘ ７ ０ ０ ｍｍ。 同 时 还发 现 ，锅 筒 受热 面水 侧 积垢 严 重 ，垢厚 达 ２ ． ｏ ～ ４ ． ０ ｍｍ 且积垢面积达 ８ ０％以 上 ；炉 后 排 污 系 统 不 畅 ，该 炉 才 使 用 ３年 时 间 ，锅 壳 材 质 为 ２ ０ ｇ ，厚 １ ６ ． ０ ｍｍ。 设 备 参 数 为额 定压 力 １ ． ４ ０ ＭＰ ａ ，额 定 温 度 １ ９ ４ ℃ ，使 用 压 力 Ｏ ． ８ ０ ＭＰ ａ ，出 口温 度 １ ９ ４ ￣ （ ２ ，燃 料为 生物质颗 粒 。
的是型号 为 Ｂ ｅ ｌ ｅ ｃ Ｌ ａ ｂ ３ ０ ０ ０ ｓ 直读光 谱仪 ， 分析 结果见 表 １ 。
表 １
元素 Ｃ Ｓ Ｐ 实测 值／ ％ ０ ． １ １ ０ ． ０ ０ ７ ０ ． ０ １ ６
Ｓ ｉ ｌ Ｍｎ ０ ． ２ １ ｌ ０ ． ６ ４
一
、
概 况
中 ，水 垢越 厚 ，壁温 越 高 ，使钢 板产 生 过烧 而 失去 强度 和 塑性 。据相 关资 料显 示 ，锅炉 在 正常 运行 时 ，受 热面
壁 温约 为 ２ ８ ０ ％ ３ 以 下 ，而 结有 ｌ ｍｍ 水垢 时金 属壁温 和炉
对 一 家 饲 料 公 司在 用 型 号 为 ＤＺ Ｗ２ — １ ． ２ ５ － Ｓ Ｍ 的
锅 筒鼓包案例 的分析及修 复
周 兵 ，李越胜 ，吴 士强 ，林根栋
（ 广东省特种设备 检测研 究院顺德检测 院，广东 顺德 ５ ２ ８ ３ ０ ０ ） 摘要 ：本文依据 一 台 ２ ｔ ／ ｈ 锅 炉锅筒底部发 生鼓包 变形 案例 ，分析 了产 生鼓包 变形 的主要 因素。在采取 光谱 分析