锅炉对流管束爆管原因分析及处理方法

作者：张家健徐文彪高向明

来源：《科技创新导报》2012年第27期

摘要：本文介绍了锅炉对流管束爆管特征，利用光谱分析、壁厚测定、硬度测定等手段对爆管原因进行了分析，并提出了改进措施。

关键词：对流管束爆管分析改进

中图分类号：TK228 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）09（c）-0090-01

1 概况

我地区是一个各类化工企业集中的地区，目前有在用工业锅炉2000余台，如何能更好的服务企业，保障设备的安全运行，是我们特检人员的主要职责所在。随着现在国家标准、行业标准、企业标准越来越规范，特种设备制造企业质量控制的严格执行，特种设备本身的质量问题得到了很大的改善，在各种事故中，因设备本身质量问题造成的事故所占的比例越来越小，因此，我们这些年的事故分析工作中，力求精益求精，从多方面分析产生事故的原因，总结经验教训，避免相似事故的发生。下面以一台锅炉对流管爆管的事故分析为例进行说明。

我地区某一化工企业一台SZL10-1.25-AII型锅炉，在第二个检验周期内，运行期间，司炉工发现水位计液位非正常下降，并且烟气有带水现象。紧急停炉后，经过检查发现，锅筒前侧对流管束（位于炉膛烟气进入对流管束区的第一排对流管）中的三根对流管爆管，爆口位于对流管的中间位置，爆破口长100mm。爆破口呈尖锐的喇叭口状，爆破口边缘锋利，表面有明显金属光泽，壁厚减薄严重。通过割管进一步观察发现，管壁内壁光滑，无明显水垢、腐蚀现象。

2 爆管原因的综合分析

锅炉管爆管原因主要有腐蚀、冲刷减薄、过热、材质劣化等，下面从几个方面进行分析。

（1）内外表面检查

通过目视观察发现，炉管内壁无明显的水垢及腐蚀产物和腐蚀坑，外壁也无明显的腐蚀现象。

（2）壁厚检测

对爆管的对流管切割处理后，并对第一排爆管的对流管及其相邻的第一、第二排未爆管的对流管进行壁厚测定，检测部位及数据如图1及表1：

对流管束的材质为20#，设计壁厚为3.5mm，通过壁厚检测发现：第一排对流管束在烟气冲刷正面壁厚减薄严重，第一排对流管束烟气冲刷背面及第二排对流管束壁厚无明显的减薄现象。

（3）理化检测

①硬度检测

通过对割取的爆管爆口处及相邻管段进行硬度测定，发现对流管束硬度无异常变化。

②光谱分析

对切割的爆管段进行光谱分析，检测数据见表2：

通过分析光谱检测数据与原材质单化学成分比对发现，爆管处炉管的化学成分与材质单上无明显差别。

（4）原因分析及结论

通过目视观察及辅助检测，排除了锅炉水冷壁管束爆管是由于汽水腐蚀、过热、材质劣化等原因引起的。因此可判断该对流管束爆管的主要原因，是由于炉膛内的高温烟气对第一排对流管束高速、长时间的冲刷，导致第一排对流管束迎风面管壁壁厚严重减薄，在内压力的作用下，不能满足正常使用的强度要求，从而造成的爆管。

3 措施及改进效果

（1）更换爆管的对流管及第一排壁厚减薄严重的对流管。

（2）对更换的对流管束焊接接头进行无损检测并按规定要求对该锅炉进行水压试验，并重点检查从新焊接部位。

（3）在第一排对流管束前加装保护套管，并定期检查更换壁厚减薄严重的套管。

（4）在满足锅炉出力的情况下，调整鼓风、引凤大小，尽量减小烟气冲刷对流管束的力度。