锅炉化学清洗后爆管的原因分析及对策吊索具

锅炉化学清洗后爆管的原因分析及对策

锅炉化学清洗后爆管的原因分析及对策 2011年12月02日 来源： 　目前，部分锅炉使用单位锅炉水处理不过关，锅炉结水垢严重。一般采用化学清洗方法除水垢。《锅炉水处理监督管理规则及锅炉化学清洗规则》－1999规定化学清洗碳酸盐水垢的除垢率≥80％，化学清洗硅酸盐和硫酸盐水垢的除垢率≥60％。但是因为锅内的结垢部位、厚度和水垢类别不同，化学清洗后锅内局部还会残存很多水垢。锅炉运行时会脱落堆积在锅筒底部、集箱内或水冷壁管内，严重地影响了锅炉的安全平稳运行。　　（1）设备及事故简况　　江阴市某厂1台型号为DZL4-1.27-A Ⅱ锅炉，水冷壁管材质为20#钢，规格?57×3.5。定期检验时发现锅内结碳酸盐水垢（2～3）mm，覆盖率＞80％。某化学清洗单位对该锅炉用5％盐酸进行闭式循环清洗，温度控制在45±5℃，时间8小时。清洗后用浓度2％的Na3PO4中和钝化，pH值控制在11～12，时间24小时，打开锅炉人孔和手孔检查，虽然局部残存较多水垢，但总体除垢率＞80％，锅内金属表面无点蚀，钝化保护膜形成良好。随后锅炉投入运行，约一周时间发观锅炉左侧前数第8根水冷壁管距集箱约400mm处爆管。　　（2）宏观检查　　对水冷壁管爆管处进行宏观检查，距爆口下部200mm处有大量水垢片堵塞了管子。爆口呈尖锐喇叭状，纵向破裂。边缘锋利，呈刀刃状，具有韧性断裂的特征。爆口最大长度167mm，最大宽度65mm。爆口边缘壁厚减至1.12mm，管壁背火侧厚度3.4mm，距爆口边缘100mm处壁厚3.5mm。爆口位置见附图。

爆口位置图

（3）原因分析　　对爆口宏观分析，该爆口塑性开裂。水冷壁管向火侧发生了明显的塑性变形，是短时间管壁超温到Ac1点，甚至超过Ac3点。管壁材料抗拉强度在高温下急剧降低，在锅内介质压力作用下向火侧管壁鼓包变粗，发生了塑性变形。当塑性变形达到一定程度，超过极限便发生了爆裂。开口后管内的汽水快速外泄；爆口边缘的管壁快速冷却，温度快速下降。　　从以上分析可得出爆管是因为化学清洗后残余的水垢片脱落后堵塞了水冷壁管，破坏了水冷壁管的汽水循环，水冷壁管得不到充分的冷却，短时间超温爆管。　　（4）处理措施　　在距锅筒约800mm距集箱约200mm对爆管处割一段直管约600mm，对割管处机械打磨处理后，更换一段管子，外观检查和水压试验合格。　　（5）防范措施　　江阴市工业锅炉约1 500台，因使用单位锅炉对水处理不重视，每年锅炉的化学清洗超过50台，在化学清洗后发生了许多如下的事故：①化学清洗后残留的水垢片脱落后堆积在锅筒底部，锅筒底部局部过热，在锅内蒸汽压力和锅水重量的共同作用下产生鼓包变形。②化学清洗后残留有水垢片堆积在集箱内导致锅内汽水循环减慢、停滞或倒流，造成了水冷壁的过热爆管。③化学清洗后锅内或水冷壁管内，阻滞了水冷壁管的汽水循环，水冷壁管得不到充分冷却，水冷壁管过热爆管。　　为了防止今后类似的事故发生，对化学清洗后的锅炉可采取以下措施：①打开锅筒人孔，人工清除锅筒内壁、烟管水侧和烟管缝隙之间残留的水垢片。②人工清理出锅筒底部脱落堆积水垢片。③对每根水冷壁管进行机械疏通，清除管内残留的水垢片。④打开集箱手孔，人工清理出脱落下的水垢片。　　通过采用以上措施，该市基本杜绝锅炉化学清洗后爆管或锅筒鼓包的事故。

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