锅炉水冷壁爆管失效分析与预防措施的研究 郑国学

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1、硕士学位论文（工程硕士）锅炉水冷壁爆管失效分析与预防措施的研究ANALYSISABOUTTHEWATERWALLTURBEOFBOILERMALFUNCTIONA-NDREASERACHOFPREVENTIVEME-ASU-RE郑国学哈尔滨工业大学2009年5月 国内图书分类号：V526国际图书分类号：629.78学校代码：10213密级：公开硕士学位论文（工程硕士）锅炉水冷壁爆管失效分析与预防措施的研究硕士研究生：郑国学导师：王武义副教授申请学位：工程硕士学科、专业：机械工程所在单位：大庆油田有限责任公司锅炉检测中心答辩日期：2009年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学 Classif

2、iedIndex:V526U.D.C:629.78DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineeringTHEDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFAUTO-CONTROLHEATINGSYSTEMACCORDINGTOINDOORTEMPERATURESCandidate:ZhengGuoxueSupervisor:AssociateProf.WangwuyiMasterofEngineeringComputerApplicationSchoolofComputerScienceandTechnologyAcademicDegreeAp

3、pliedfor:Speciality:Affiliation:DateofDefence:June，2009Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteoftechnology 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着现代工业的快速发展，锅炉高温炉管的应用日益广泛，其结构不断向复杂化方向发展，其工作环境越来越复杂，操作条件越来越恶劣，由于设计、制造、安装、运行、检修、管理方面的问题以及长期在高温、高压、腐蚀、冲蚀恶劣条件下运行存在的老化等原因，高温炉管很容易发生失效。不仅给生产单位带来经济损失，同时也给用户带来不便，更为严重的是还有可能危及

4、人民的生命和财产安全。正因如此，找出锅炉水冷壁爆管失效的主要原因是摆在科技工作者面前的重要课题本文注重综合国内外对高温腐蚀进行的理论和试验研究，对高温腐蚀的机理和影响因素进行细致分析，与实际锅炉水冷壁管失效实例相结合，以失效分析为基础，探讨了xx石油化学股份有限公司xx公司的锅炉水冷壁失效问题，并对炉管的应力进行了理论分析，应用宏观测试、成分分析、力学性能测试和金相分析、断口的形貌分析等分析方法,探讨了引起高温炉管爆管失效的原因，系统全面地找出引起锅炉水冷壁管失效的具体原因，从炉管质量、裂纹性质、腐蚀源、炉管分层现象等几方面追踪引起爆裂的源头，最后得出锅炉水冷壁爆裂的主要原因如下：水冷

5、壁管内的给水在高温下与铁发生反应生成的氢扩散到管壁内。高温高压下，氢扩散入管壁金属晶界，发生反应生成甲烷，因积聚在晶界上的甲烷浓度过高，形成局部压力，应力集中和晶界断裂，形成微裂缝。裂缝逐渐形成网络，使金属强度严重降低，最终脆断。此外，对锅炉水冷壁高温腐蚀的预防措施也做了详尽的论述，从燃煤方面、设备方面、运行、以及水冷壁四方面，在燃煤方面，提出降低燃煤中的硫含量和氯含量，提高燃煤品质的方法。在设备方面，提出了几项常用的改善燃烧工况的成熟技术，如浓淡风燃烧技术、多切圆燃烧技术、变异周界风技术等。在运行因素方面，提出合理组织配风和强化炉内的湍流混合、严格控制煤粉细度、控制给水品质等意见。在

6、水冷壁方面，提出了贴壁风技术、渗铝管防腐技术和高温喷涂防腐防磨技术。上述防止锅炉水冷壁高温腐蚀切实可行的解决方法和有效措施。对预防和解决高温腐蚀问题提供理论上的指导。关键词：锅炉水冷壁；失效分析；高温腐蚀I 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractAlongwiththemodernindustryrapiddevelopment,isdaybydaywidespreadinthehightemperaturefurnacetubeapplication,moreoveritsstructuredivelopsunceasinglytothecomplicationdirecti

7、on,itsworkingconditionsaremoreandmorecomplex,thereforethehightemperaturetubeisveryeasytohavehecartridgeigniterexpiration.Notonlythehightemperaturefurnacetubecartridgeisigniterexpiresbringstheseriouseconomiclossforheproductio