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卧式锅壳式锅炉烟管泄漏成因分析

2015-11-26钱建新夏临明

中国特种设备安全 2015年7期
关键词:锅筒管孔烟管

钱建新 夏临明

(湖州市特种设备检测研究院 湖州 313000)

卧式锅壳式锅炉烟管泄漏是检验中较为常见的问题,本文通过对4台卧式锅炉内部检验发现烟管泄漏,分别阐述它们发生泄漏的原因及预防泄漏的措施和相应的处理办法。四台锅炉的基本情况见表1。

1 四个厂家锅炉的检验情况

1)对某竹制品厂的锅炉内部检验时,发现锅炉水侧结水垢平均厚约3.0mm,锅筒、集箱内堆积大量水垢,锅筒前后管板水侧结水垢厚约3.3mm,锅筒内烟管之间的空隙也已积满水垢,后经业主告知,锅炉自投用至今都未曾清理保养过,检查至后管板高温区时,发现后部烟管有大面积泄漏现象,将泄漏处管孔区打磨干净,直至打磨出金属光泽,打磨完成后经肉眼检查发现有3个管孔有向外呈辐射状的裂纹,根据99版《锅炉定期检验规则》第19条第2款第4小款规定,对此种形式的裂纹只能采取挖补或更换的修理方法,鉴于修理工艺的繁琐、修理费用的高昂及修复之后维护成本的加大,业主们经综合权衡后,最终决定将此台锅炉予以报废,重新购买一台新的锅炉。

表1 4台锅炉基本参数

2)对某炸药厂的锅炉内部检验时,发现锅炉水侧结水垢平均厚约1.5mm,锅筒、集箱内堆积部分水垢,锅筒前后管板水侧结水垢厚约1.8mm,该单位属国有企业,对锅炉的清理保养工作都是定期进行的,平常对锅炉的运行管理都是比较规范的,检查至后管板低温区时,发现后部烟管有大面积泄漏现象,遂叫业主请工人用磨光机将泄漏处管孔区打磨干净,直至打磨出金属光泽,打磨完成后经肉眼检查,在管孔上未发现裂纹存在,后经磁粉探伤和渗透探伤检查仍未发现裂纹。可见该泄漏点是在管板与烟管的连接处。

3)对某饲料厂的锅炉内部检验时,发现锅炉水侧结水垢平均厚约2.5mm,锅筒、集箱内堆积大量水垢,锅筒前后管板水侧结水垢厚约2.7mm,由于该单位生产比较紧张,平常也没机会停下来对锅炉进行全面的维护保养,只有当两年一次的内部检验期到时才不得不停下来进行清理检查,当笔者检查至后管板高温区时,发现后部烟管有大面积泄漏现象,将泄漏处管孔区打磨干净,直至打磨出金属光泽,打磨完成后经肉眼检查,在管孔上未发现裂纹存在,后经磁粉探伤和渗透探伤检查仍未发现裂纹。后经业主告知,该台锅炉高温区烟管胀口,在之前就已泄漏过多次,且都经补胀后得以继续使用,直至2009年1月的一次大面积泄漏,经补胀后又马上泄漏,后发现烟管管端壁过薄,且管孔经测量也由原来的φ63.5mm变为最大的有φ65.8mm,已不能再进行补胀的修理方法,遂使用单位请专业修理单位制定合理的修理方案将胀接改为焊接。

4)对某纺织厂的锅炉内部检验时,发现锅炉水侧结水垢平均厚约1.0mm,锅筒、集箱内堆积部分水垢,锅筒前后管板水侧结水垢厚约1.2mm检查至后管板高温区时,发现后部烟管有大面积泄漏现象,遂叫业主请工人用磨光机将泄漏处管孔区打磨干净,直至打磨出金属光泽,打磨完成后经肉眼检查,在管孔上未发现裂纹存在,后经磁粉探伤和渗透探伤检查仍未发现裂纹。可见该泄漏点是在管板与烟管的连接处。

2 分别对这四个厂家锅炉的泄漏成因加以分析

1)某竹制品厂锅炉烟管泄漏的原因初步分析,是由于管板上结水垢过厚,水垢的传热系数为0.58~3.0,碳素钢的传热系数为46.4~69.6,碳素钢的传热系数基本上是水垢传热系数的80倍,以致锅筒内的水无法很好的带走管板上和烟管管端的高温热量,使管板和烟管管端长期处于过热高温状态,时间一久,烟管管端在过热状态下就开始开裂,由于烟管与管板是采用焊接的连接形式,开裂处的裂纹会沿着焊缝延伸至管板上,长期下去管孔上就会有向外呈辐射状的裂纹。

2)某炸药厂锅炉烟管泄漏的原因初步分析,内部检验时发现锅炉后部隔烟墙已坍塌,使烟气直接穿过隔烟墙到达尾部烟道去了,而不走烟管回程了,后管板高温段烟管是采用90°扳边胀接而成的,是可以承受高温烟气的,而后管板低温段烟管是采用15°扳边胀接而成的,是绝对不可以承受高温烟气的,由于隔烟墙的坍塌使低温段烟管承受高温烟气,时间一久,那就自然泄漏了。

3)对某饲料厂锅炉烟管泄漏的原因初步分析,内部检验时发现泄露处烟管的管端都伸出过长,烟管管端与焊缝趾部的距离有5mm左右,按照规范要求烟管管端与焊缝趾部应平齐,且烟管管端与管板的距离不应大于4mm,这样做的目的就是让管端更好的被锅筒内的水给冷却,而不致使管端开裂,现烟管管端与焊缝趾部的距离有5mm,伸出的部分管端就在高温烟气中不断的加热,没有任何的冷却措施,时间一久,烟管管端在过热状态下就开始开裂,由于烟管与管板也是采用焊接的连接形式,开裂处的裂纹可能会沿着焊缝延伸至管板上,幸亏这次用户发现的比较及时,开裂处的裂纹还未延伸至管板上,可以再做一次换管处理。

4)对某纺织厂锅炉烟管泄漏的原因初步分析,内部检验时在炉膛内部发现锅筒两侧均有一明显白色分界线,管板下部有过热现象,根据以往的检验经验,该锅炉可能发生了缺水事故,后详细询问当班司炉工人,司炉工人误将缺水认为是满水,再往锅炉内注水,导致烟管与管板的胀口在过热状态下受激而发生泄漏。

3 针对上述成因提出几点建议

1)加强对锅炉水质的管理,在正常情况下,锅炉受热面不结水垢,但是在水质不好的条件下,锅炉受热面水侧结水垢后,传热量会显著地下降,如需保持同样的传热量,即负荷保持不变,就必须增加燃料量,就要浪费能源。且此时热阻增加,使受热面管壁温度升高。如若水垢厚度增加,该温度还将升高(结1mm水垢,将使管壁温度升高50℃)有时就会使受热面金属烧坏。因此,为了节约能源和保证锅炉的安全运行,必须保证锅炉不结水垢。

2)加强对锅炉的日常维护和保养工作,特别是对锅炉的重大修理和改造方面,一定要请有资质的专业修理单位进行修理,修理前要制订合理的修理方案,确保修理质量,及时发现存在的明显问题。

3)加强对司炉工人的管理和考核,提高司炉工人的操作技能和安全意识。

综上所述,锅炉烟管的泄漏成因是多种多样的,这里只列举了4个比较典型的例子,还有更多的事故原因等待发现和解决,但终归起来,这些原因基本上都是人为造成的,这样对使用单位如何更加合理、有效的使用好锅炉提出了更高的要求。

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