鍋爐供熱系統(tǒng)管網(wǎng),或者蒸汽冷凝水管網(wǎng)存在二氧化碳腐蝕或氧腐蝕,鍋爐鍋爐爆管是指鍋爐在運(yùn)行中熱交換面中的水冷壁管,對(duì)流管,省煤器管在過(guò)熱,磨損和腐蝕等各種原因的綜合作用下,就會(huì)發(fā)生管線爆裂,高溫鍋爐水泄漏,造成鍋爐無(wú)法正常運(yùn)行。通過(guò)多年的理論積累與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),鍋爐的管線爆裂主要由十四種原因造成的。
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鍋爐給水質(zhì)量不良、無(wú)水處理或水處理方法不正確,沒(méi)有按相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行排污處理,使管線的內(nèi)壁結(jié)垢或腐蝕,產(chǎn)生這種情況的主要原因就是因?yàn)橛械腻仩t用水取自地下,硬度高達(dá)5mmol/L,屬于高硬度水,而且含硫高,含鐵高,一旦水處理不當(dāng),很容易就發(fā)生過(guò)爆管,被迫停爐搶修,給生產(chǎn)和生活造成了很大的影響。
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鍋爐的管線在制造、安裝和檢修的過(guò)程中在焊口處會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中和機(jī)械性能下降的現(xiàn)象,在這些應(yīng)力集中和機(jī)械下降的關(guān)鍵部位會(huì)出現(xiàn)管線爆裂的情況,這樣也會(huì)使鍋爐出現(xiàn)故障,難以供應(yīng)生產(chǎn)和生活需要。
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第三種原因
鍋爐在安裝或檢修時(shí)雜質(zhì)掉落在管子內(nèi),造成管子內(nèi)堵塞,使水循環(huán)不良或完全破壞。
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第四種原因
管子水垢從內(nèi)壁上脫落,“搭橋”使水循環(huán)處于不良狀態(tài)。
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第五種原因
鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中如果水位過(guò)低,也會(huì)出現(xiàn)水循環(huán)不良的狀態(tài),出現(xiàn)這樣的情況后就會(huì)使管線局部的溫度過(guò)高,變形直至爆裂。
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第六種原因
油鍋爐、氣鍋爐或者煤鍋爐,在設(shè)計(jì)與安裝的時(shí)候由于噴嘴的角度沒(méi)有調(diào)整正確,也會(huì)出現(xiàn)部分的鍋爐管線過(guò)熱發(fā)生。
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第七種原因
升火、停爐操作不正確、使?fàn)t管被冷風(fēng)吹襲、管子熱脹冷縮過(guò)快或過(guò)頻,產(chǎn)生有害應(yīng)力。
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第八種原因
煙道、燃燒室隔火墻損壞,使煙氣短路造成局部爐管熱量集中而燒壞爐管。
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第九種原因
腐蝕爆管和設(shè)備老化爆管。一般發(fā)生在尾部受熱面的省煤器管,原因是排煙溫度過(guò)低或給水溫度過(guò)低而造成的酸性腐蝕。
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第十種原因
局部煙速過(guò)快,在安裝和檢修受熱面排管時(shí),受熱面管子的節(jié)距以及受熱面的管排與爐墻之間的距離不符合設(shè)計(jì)要求,在管排與管排之間或管排與爐墻之間形成局部煙氣走廊,或局部管子出列造成受熱面管子積灰搭橋,引起局部煙速過(guò)高從而加大該部位管子的磨損和過(guò)熱。
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第十一種原因
由于施工不仔細(xì),爐墻的密封處沒(méi)有按照施工要求進(jìn)行嚴(yán)格的密封,使漏風(fēng)處形成渦流,這種情況也會(huì)出現(xiàn)管線局部過(guò)熱,或者是受熱不均勻,而漏風(fēng)也使后面的煙氣流速增加,危害尾部受熱面。
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第十二種原因
管子的高溫運(yùn)行也是鍋爐爆管的重要原因,過(guò)熱超溫爆管是由于管子在超溫的情況下力學(xué)性能下降,管子在壓力的作用下發(fā)生塑性變形即蠕變裂紋以至爆管。
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第十三種原因
運(yùn)行環(huán)境的影響也能使?fàn)t管破裂,像鍋爐的頻繁啟停,負(fù)荷的劇烈變化,火焰的調(diào)整不當(dāng),一、二次風(fēng)沖刷水冷壁管,停爐的快速冷卻的影響,這些都給鍋爐爆管留下隱患。
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第十四種原因
回水系統(tǒng)中同時(shí)存氧與二氧化碳時(shí)會(huì)使系統(tǒng)管網(wǎng)鋼的腐蝕更嚴(yán)重,二氧化碳使水呈微酸性破壞管路保護(hù)膜,隨著氧含量增加會(huì)使供熱系統(tǒng)碳鋼設(shè)備和管網(wǎng)出現(xiàn)或大或小的潰瘍狀態(tài),加快腐蝕發(fā)生,結(jié)果是回水或冷凝水顏色泛黃、泛紅、甚至呈現(xiàn)醬油色、鐵離子含量大,鋼管穿孔。常見(jiàn)的蒸汽管道和冷凝水管道腐蝕、穿孔、泄露就是這個(gè)原因。這也是有的新建的鍋爐碳鋼管道的使用壽命只有4-5年,即每隔4-5年就需要更換冷凝水管線的原因。
鍋爐回水的鐵含量超標(biāo),不僅會(huì)引起鍋爐水“紅水”現(xiàn)象,還會(huì)引起氧化鐵垢下腐蝕發(fā)生。而且還會(huì)導(dǎo)致鍋爐中磷酸鹽水垢的快速生成,氧化鐵水垢的導(dǎo)熱性能很差,氧化鐵水垢層的傳熱效率與爐管的傳熱效率相差很大,嚴(yán)重阻礙傳熱,會(huì)造成傳熱面局部溫度過(guò)高,以至金屬?gòu)?qiáng)度下降,危及鍋爐,造成爐管變形引起爆管。
▲氧化鐵水垢與各種不同水垢的特性和平均導(dǎo)熱系數(shù)比較表
防止鍋爐爆管的七種措施
為了減少和杜絕爆管發(fā)生,保證生產(chǎn)和生活的需要,防止鍋爐爆管的七種措施具體做法如
一種措施、加強(qiáng)對(duì)水處理和水質(zhì)監(jiān)測(cè)的管理,增加了除氧和除鐵設(shè)備,由一次軟化改成二次軟化,使鍋爐用水達(dá)到了國(guó)標(biāo),保證了鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
種措施、充分利用好停爐后請(qǐng)人檢修,請(qǐng)市鍋爐檢驗(yàn)所等權(quán)威機(jī)構(gòu),對(duì)鍋爐進(jìn)行內(nèi)、外部的綜合檢驗(yàn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并處理,保證鍋爐具有健康的運(yùn)轉(zhuǎn)。
第三種措施、加強(qiáng)運(yùn)行中的管理,調(diào)整好燃燒,組織合理的燃燒工況和恰當(dāng)?shù)幕鹧?,杜絕冷風(fēng)吹掃爐管,完善防止磨損、防止腐蝕措施,進(jìn)行合理的排污
第四種措施、停爐后及時(shí)除垢和煙管的清灰,做好維修保養(yǎng)。
第五種措施、適當(dāng)提高排煙溫度180-200度,杜絕尾部冷凝水的產(chǎn)生。
第六種措施、加入的鍋爐防腐阻垢劑BF-30a,BF-30a具有使鍋爐本體金屬處于鈍化狀態(tài)和金屬腐蝕過(guò)程中陰反應(yīng)的雙重保護(hù)功能,有效地防止了金屬本體在運(yùn)行狀態(tài)和停爐狀態(tài)下的氧腐蝕;同時(shí)由于BF-30a具有螯合作用,加入鍋爐水中后,與水中的硬度離子形成穩(wěn)定的水溶性螯合物,增加了硬度離子在水中的溶解度,大大水垢的形成,同時(shí)可以產(chǎn)生緩慢溶解原有水垢的效果;由于BF-30a具有較強(qiáng)的晶格畸變作用、分散作用,晶格畸變功能使碳酸鈣晶體在生長(zhǎng)過(guò)程中破碎,形成外觀不規(guī)則的小晶體,分散劑吸附在小晶體及金屬表面形成雙電層,在靜電作用下,小晶體之間及小晶體與鍋爐金屬表面之間互相排斥,避免了在較高硬度水中鍋爐金屬表面沉積生成水垢。
第七種措施、針對(duì)第十四種爆管原因,即蒸汽鍋爐冷凝水回水管網(wǎng)因?yàn)檠醺g和二氧化碳腐蝕造成鐵離子超標(biāo),而引起鍋爐氧化鐵水垢腐蝕的發(fā)生,以及氧化鐵水垢導(dǎo)致快速生成的鍋爐中磷酸鹽水垢,氧化鐵水垢的導(dǎo)熱性能很差,氧化鐵水垢層的傳熱效率與爐管的傳熱效率相差很大,嚴(yán)重阻礙傳熱,會(huì)造成傳熱面局部溫度過(guò)高,以至金屬?gòu)?qiáng)度下降,危及鍋爐的,造成爐管變形引起爆管。