崔菁

摘 要：从使用和管理两方面入手分析锅筒鼓包的原因，通过一系列的检测提出了合理的修复处理意见，以修复锅炉中存在的问题，加强对锅炉的管理，使其能够安全投入使用。

关键词：锅炉；鼓包；河水过滤池；除垢

中图分类号：TK228 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.098

2015-09，我院在对湛江市廉江某砖厂的1台4 T/H的卧室快装锅炉进行内部检验时发现，锅筒后筒节底部有2处鼓包。该炉型号为DZG4-1.25-T，2012-05制造，2012-11投入使用，主要燃料为木柴，使用压力为1.0 MPa，锅筒材质为Q245R，壁厚为18 mm，锅筒公称直径1 800 mm。

1 检验和分析

1.1 宏观检验发现锅炉主要存在的问题

在宏观检测时发现，锅炉中存在的主要问题有以下3点：①锅筒后筒节底部有2处鼓包，鼓包尺寸分别为240 mm×200 mm×30（高）mm和200 mm×110 mm×18（高） mm，具体如图1所示。鼓包外表面有明显的暗红色氧化皮，经过超声波厚度测定发现，鼓包处壁厚均有不同程度的减薄，2个鼓包的顶部厚度分别为15.4 mm和16.3 mm。②锅炉内壁水位线以下均有水垢，大部分水垢厚度在1～1.5 mm的范围内，鼓包区水垢更厚，且有大量沙泥渣垢堆积。③没有锅炉运行记录和水质化验记录，水处理设备为全自动软化水装置，未定期加盐。

1.2 根据缺陷情况进一步分析、检验

1.2.1 金相分析

笔者分别对2个鼓包的中心点、鼓包边缘作了金相分析，具体如图2所示。

显微组织分析表明，1#、2#鼓包边缘区域组织较为正常，为均匀分布的珠光体和碳素体；1#、2#鼓包中心区域的金相组织大部分是铁素体，锅筒外部过烧情况比较严重，晶界模糊，部分组织颜色发蓝、发红，珠光体基本全部球化，导致力学性能恶化，强度下降。

1.2.2 硬度检测

笔者分别检测了2个鼓包的中心点、鼓包边缘和没鼓包的锅筒，结果如表1所示。

由表1可知，没有鼓包的地方布氏硬度为140 HB，锅筒鼓包处硬度最小值为110 HB，下降了20%.由此可知，如果锅筒鼓包会导致材料的抗拉强度降低。

1.2.3 表面探伤检查

对2个鼓包外面表进行磁粉探伤检查发现，鼓包顶部有微细的裂纹。

2 鼓包原因分析

从相关检验结果和现场调查情况来看，发生鼓包的主要原因有以下3点。

2.1 锅炉水处理不好，水质不符合要求

出现这种情况的主要原因有2点：①司炉工没有接受过水处理操作培训，不熟悉全自动软化水装置水处理设备，没有定期加盐，甚至全自动软化水装置水处理设备连电都没接上，设备如同摆设。②锅炉使用的是河水，只有一级水池，沉淀过滤不够，如果是下雨天，河水更混浊。另外，笔者所处地区雨天比较多，浑浊的水容易使得锅炉结垢，特别是在锅筒底部沉积了大量的沙泥、垢渣，致使锅筒过热鼓包。

2.2 锅筒直接接受火焰辐射和高温烟气的冲刷

锅筒为纵向布置，锅炉为固定式炉排，以燃烧木柴为主，所以，炉膛比较宽，整个锅筒几乎直接接受火焰辐射和高温烟气的冲刷，在严重结垢的地方很容易出现金属过热的情况，使得锅筒鼓包处钢板吸收的炉膛高辐射热量难以传导给锅水，致使钢板金属壁温不断升高。当长时间经历超过钢板金属的许用温度时，金属会出现过热甚至过烧的情况，在锅筒的内压作用下出现鼓包的情况。

2.3 司炉工责任心不强，锅炉定期排污量不够

现场检验锅筒的排污阀时发现，其已经锈死，基本上没有排污。在溶解固形含量超标的情况下，如果不能及时排除锅内形成的水渣，就会加速锅炉水垢的形成，部分水渣又在受热部位聚集成二次水垢。同时，在安装锅炉时，为了便于日后排污，锅炉要向后倾斜，因为水垢易积聚在锅筒后部。但是，由于没有及时排污，锅筒后部的垢渣比前部严重，导致锅筒后部鼓包。

3 处理意见

根据检验情况，对照TSG G7002—2015《锅炉定期检验规则》2.6缺陷处理规定作相应的处理：①条款2.6.3.2变形规定，“受压部件的变形满足以下规定时可以予以保留监控，否则应修理（复位、挖补、更换）。筒体变形高度不超过原直径的1.5%，且不大于20 mm。”按照该条款规定，1#鼓包高度30 mm，已经超出了允许值，要修理；2#鼓包形高度20 mm，没有超过原直径的1.5%，且不大于20 mm，可以保留监控。②条款2.6.3.3过烧组织规定，“受压部件的材质出现过烧组织，应判定其范围，并且进行挖补或更换。”根据2个鼓包中心部位金相组织分析，珠光体形状消失，基本完全球化。这说明，该部位材质过烧，所以，锅筒鼓包部位需做挖补修理。

锅炉的挖补修理必须由有资质的单位负责维修，在锅筒挖补前，维修单位要制订维修方案，并办理相关告知手续，要有相应的焊接工艺评定，补块材质厚度要与原材质厚度一致。焊接时，需严格按照焊接工艺规程施焊，要注意补板与原板的固定。通常的固定方法有点焊固定定位和补板自留裕量法。为了保证焊缝收缩的合理性，减小应力，焊接时，要分段分区焊接。焊接完毕后要进行100%射线探伤和表面探伤，合格后还要进行耐压试验，检测合格后方可投入使用。

另外，维修完毕、锅炉投运前，还要清理水垢，必要时还要按照《锅炉化学清洗规则》的规定采用化学方法清洗锅炉。

4 预防措施

由于给水处理设备损坏，没有按要求定期排污，又未能定期清渣除垢，导致锅筒底部沉积了大量水垢渣，使传热恶化，导致鼓包事故的发生。根据检验情况，从设备状况、运行使用、锅炉管理等方面综合考虑、建议使用单位采取以下预防措施：①加大锅炉的使用投入，修理或更换已经损坏的排污阀，修复好水处理设备，使水处理设备能够正常使用。另外，建议多增加一级河水过滤池，进一步净化河水，减少流入锅炉的杂物量。②健全锅炉运行管理制度，加强对各级责任人员，特别是司炉工、水质化验人员的技术培训，提高他们的技术水平和工作责任心。③加强水质管理，做好水质的化验工作，而且水质应符合GB 1576—2008《工业锅炉水质》标准的要求。④严格执行相关操作规程，做好定期排污工作，严格控制好排污量，防止垢渣沉积在锅筒底部。⑤应定期清理锅内垢渣，必要时可请有资质单位化学除垢。

参考文献

[1]中国特种设备检测研究院，国家质检总局特种设备安全监察局，中国锅炉水处理协会，等.TSG G0001—2012 锅炉安全技术监察规程[S].北京：化学工业出版社，2012.

[2]中国特种设备检测研究院，国家质检总局特种设备安全监察局，河南省质量技术监督局，等.TSG G7002-2015锅炉定期检验规则[S].北京：新华出版社，2015.

[3]童有武，张孝勇.锅炉安装调试运行维护实用手册[M].北京：地震出版社，1999.

[4]陈志峰.锅炉锅筒底部鼓包事故的原因及处理[J].科技创新导报，2010（29）.

〔编辑：白洁〕