锅炉水冷壁管穿漏原因分析及对策

《锅炉水冷壁管穿漏原因分析及对策》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、锅炉水冷壁管穿漏原因分析及对策李伟军I高红利2（1.佛山由顺德区锅特所广东顺德5283002.茂名学院机电学院广东茂名525000）摘要：本文通过对一台锅炉水冷壁管穿漏事故的分析，找出了管子穿漏的原因，提出了修理方案，并对该锅炉存在的安全隐患提出了预防措施。关键词：锅炉穿漏措施PerforationanalysesandpreventivesmeasuresfortheheatingtubesinaboilerFoshanShundeBoilerPressureVesselandSpecialEquipmentInspectionIn

2、stituteLIWei-junMaomingInstituteGAOHong-liAbstract：Thispaperanalysestheperforatedheatingtubesinaboiler,thengivesthecausesoftherupture.Finally,presentsthewaysofrepairingandprevention.Keywords:boiler,perforation,prevention1.刖吕对流管束图2水冷壁管穿漏形貌图某酒厂一台SHF8-1.25-AI锅炉，有水冷壁管14根，其中

3、左右侧墙各7根。管了规格为侧前、侧后墙各两根076x4管,侧墙中间三根051x3管。管子材料为20"低中压锅炉用无缝管。所有管子都直接连上汽包，管子和汽包Z间胀接，两种管胀接外伸长度分别为11mm和9mm。上下汽包Z间冇对流管束。下汽包由8根下降管连到下集箱，下降悖与集箱Z间焊接。炉膛宽3m,深3m,高5m。该锅炉1980年投入使用，每年都定期检修，未发主失效事故。到2001年，为了增加产汽量，在大修吋，将炉膛的高度山原来的5米增加到现在的7米，水冷壁的高度和受热长度也随Z增加了2米，产汽量由8吨/小时提高到11吨/小时，竹子也全部进

4、行了更换。但是改装后，锅炉起动及停机时振动很大，在运行时情况稍有好转,但也有振动。使用一年多，到2003年3月，有4根水冷壁管出现穿漏，英中左侧丽墙一根,右侧前墙三根，穿漏位證都在炉顶管过墙处。管穿漏位宣示意图及穿漏形貌图分别见图1和图20图1水冷壁管穿漏位置示意图（打“X”处为穿漏位置）1.穿漏位置形貌分析将穿漏的水冷壁管从断口附近割断。从割管发现，管子表面无结垢，管子直径无增大,也无鼓包，管子幫性变形不明显。取相同环境下的完好管子，测得管子厚度未减少；对完好的管子做材料性能试验，发现管子材料的各项机械性能指标也未降低。从水质分析报

5、告看,水质也符合标准。锅炉操作丄也都是经过培训的熟练工。故排除了管材、制造、水质及操作等可能原因。由于开停机及运行屮这几根管了都发生振动,且穿漏位置是在管了穿过炉墙处,故进一步分析原因可能是由于水循环不良，导致管内汽液两相流动不稳定引起振动，从而使管子•炉墙z间摩擦碰撞导致管子穿孔破裂。2.穿漏原因分析通过对穿漏的几根水冷壁管进行水循环计算，发现这几根管了都可能岀现水循环停滞。以左侧前墙穿漏的管子为例，计算知该管的工作压差为△P=63.5MPa,停滞压差为APtz=65MPao由锅炉手册知，耍使锅炉水循环正常不发生故障，须保证受热较弱

6、的管子的工作压差大于停滞压差，考虑安全裕量，不发生水循环停滞的条件是：△P»/ZSP“21.05。而该锅炉的工作压差小于且接近停滞压差，故很容易出现水循坏停滞⑴。水循坏停滞通常发牛在受热较弱的上升管。停滞发牛吋，管内的蒸汽含量较少，如果管内汽水混合物的重位压头等于或大于循环回路的共同压差，则由于循环回路的压差不足以使该根管内的汽水混介物流动。此时，只有少最的炉水进入该根管子。在某-•瞬间，进入该管的水流最小于蒸汽产最,此时，管内蒸汽会累积而增多，该管的压差而随之逐渐变小，在下降管压差基本不变时，供入该管的水会暂时增大，流量一增大就会把

7、原来在管中累积的汽泡冲走，结果情况又恢复到开始的悄况。进入该管的流量又减少。如此周而复始，流暈就会产生不断的、周期性的脉动⑵，从而激发水冷壁管振动。循环停滞时，管子里面会形成人气泡，气泡不但纵向发展，还会横向发展，从而挤掉管壁四周的水膜，堵塞整个管子截血，形成汽塞。这样乂使管子受交变热应力，使管子产生疲劳破坏。另外，锅炉起动及停机时工况不稳定，炉膛内烟气工况复杂，烟气冲刷水冷壁管，且炉膛内压力波动较人，加上管内的水循环故障，导致水冷壁管的振动很大。在运行时主要是由于循环停滞引起的振动。长期的振动使管卡松动，管子固定装置减少又使振动情况

8、恶化。纵上所述，这起穿漏事故是山于水循环不良引起管子振动，进而引起管子疲劳损坏，在炉顶过墙处，振动使管子与过墙砖撞击，长期磨损使该处的管子首先穿漏破裂。3.处理方法及防止对策处理方法：（1）打开炉顶盖铁板，将穿管处的炉顶