锅炉受热面管子事故分析
锅炉受热面爆管原因分析及防范策略
锅炉受热面爆管原因分析及防范策略关键词：电厂；锅炉受热面；爆管原因；防范措施1、锅炉受热面爆管概述锅炉受热面爆管指的是锅炉运行的过程中突发的管道暴烈，一般伴随着较为明显爆破声和喷射而出的水及水蒸气。
此时，锅炉的气压表、水流量表、蒸汽流量表等均出现异常，锅炉炉膛内的燃烧方式也由负压燃烧变为正压燃烧，炉烟和蒸汽也从炉墙的门孔及漏风处大量喷出。
由于管道劈裂，锅炉管道系统内的气压出现异常，由于气压过低因此锅炉内的水位难以维持正常，锅炉内部炉膛的温度开始逐渐降低，排烟温度随着降低，严重时可引起炉膛灭火，造成锅炉燃烧效率降低，灰渣斗内灰量增多且伴随有湿灰。
锅炉受热面爆管出现问题时能直接引起锅炉系统运行异常，造成锅炉引风机负荷增加，电流变大，锅炉系统安全性受到影响[1]。
2、火电厂锅炉受热面爆管的原因分析2.1受热面材设计不达标导致爆管锅炉受热面是进行能量转换的重要工具，一侧的金属面需要在较为苛刻的条件下工作，而另一侧则需要两种不同的介质传递热量，这样的情况下自身设备会承受较大的负荷，而且自身工作又比较复杂，想要确保其稳定工作需要承担较大的负荷。
在这样的条件下使得其工作具有一定的特殊性，同时还对于设备的自身材料具有较高的要求，在进行设计工作的过程中相关人员需要结合实际情况做好相关内容的改善，从而设定较为明确的锅炉运行参数，同时还要考虑到自身工作的一些问题，如负荷情况以及材料的耐热性、强度以及韧性等。
如果受热材料没有达到相应的标准，在整个运行的过程中往往会因为实际温度过高从而导致管出现变化，在这样的情况下其会受到高压作用最终导致爆管，这也充分说明材质具有一定的重要性。
2.2受热面管焊接因素锅炉受热面管应用与锅炉系统中的不同部位，受热面管子与锅炉设备之间需要焊接连接，来提高受热面馆和锅炉之间的整体性与稳定性。
锅炉受热面管焊接口、焊接缝的处理等质量不达标，受热面管设计不够规范等都会造成受热面管承受高温高压荷载的能力降低。
热电厂燃煤锅炉事故案例
热电厂燃煤锅炉事故案例事故经过：某热电厂4号锅炉发生爆炸事故，锅炉的前墙水冷壁和卫燃带附近共25根管子产生变形，其中一根管子爆裂，爆口附近约20根管子不同程度变形。
事故发生后，紧急停炉并进行抢修。
事故原因分析：1）水冷壁管严重腐蚀减薄。
该炉已运行30年，虽然近几年进行过停炉检查，但未对水冷壁管进行更换维修。
通过对水冷壁管进行壁厚检测，发现大部分管段壁厚减薄在1～2mm左右，最薄处仅有1.2mm。
由于水冷壁管严重腐蚀减薄，导致其强度下降。
在受压条件下，特别是卫燃带附近的管子因受热面温度较高而蠕变速率较大，使管子蠕变变形逐渐扩大，最终导致爆管。
2）炉内严重结渣。
该炉为链条炉排抛煤机燃煤锅炉，以原煤为主，掺烧部分洗中煤和煤泥。
由于该厂燃煤供应紧张，入炉煤质严重偏离设计煤种，造成炉内严重结渣。
在运行过程中，掉落的炉渣使下排卫燃带受热面受到不同程度的堵塞，特别是下排卫燃带受热面处的耐火砖被烧坏脱落，使下排卫燃带水冷壁管的冷却条件变差，管壁温度升高，蠕变变形速率增大，导致管子胀粗变形。
3）炉膛内压力波动较大。
由于炉膛内燃烧工况不好，造成炉膛内压力波动较大。
当炉膛内压力较高时，炉膛内的火焰和高温烟气从炉膛上部的防爆门及其他部位泄漏出来，使炉膛上部的受热面局部过热，同时泄漏出来的高温烟气直接冲刷附近的水冷壁管，使其温度升高而变形爆裂。
处理措施：对变形和腐蚀的管子进行更换维修；对下排卫燃带耐火砖进行修复；加强入炉煤的检测和控制，确保入炉煤质符合设计要求；加强运行管理，控制好燃烧工况，防止炉膛内压力波动过大。
预防措施：加强设备的维护和检修工作，定期对锅炉受热面进行检查和清洗；加强入炉煤的检测和控制，确保入炉煤质符合设计要求；加强运行管理，控制好燃烧工况；对于存在缺陷的设备和系统进行及时整改和完善。
该事故的发生表明，锅炉设备的维护和检修、运行管理以及入炉煤的检测和控制等方面都非常重要。
只有全面加强管理，才能确保锅炉的安全稳定运行。
一起锅炉受热面泄漏事故分析
２ ２ 化 学 元 素 分 析 ．
在 开 裂 弯 头 附近 取 样 分 析 ，结 果 符 合 相 关标 准 要 求 。
进 入 炉 内检 查 发 现 水 冷 壁 延 伸 管 右 数 第 ２ ４根 左 右 鳍 片 根 部 两 侧 发 生 泄 漏 ， 鳍 片 根 左 部两侧泄漏 后冲刷 ２ ５根 水 冷 壁 延 伸 管 弯 头 ， 造成第 ２ ５根 水 冷 壁 延 伸 管 弯 头 穿孔 。 查 第 检 ２ ４根 弯 头 发 现 ： 右 侧 鳍 片 根 部 起 ， 弯 头 从 沿 背 部 平 行 于 梳 型 密 封 板 有 一 道 环 向裂 纹 ， 环 向裂 纹 与 左 鳍 片 根 部 泄 漏 点 不 相 连 。 进 一 步 检 查 发现 ，管 内部 裂 纹 与 外 部 环 向裂 纹特 征
标 进 行 全面 检 查 。
线 时 ， 电 缆 相 序 接 反 ， 过 核 查 ， 定 变 压 将 通 确 器 高压 侧 电缆 Ａ Ｂ两 相 相 序 接 反 。 、
・ ３・ ４
殊情 况 需 要 增 加 工 作 内容 时 ，应 按 规 定 重 新 更换工作票 ； 行值班 人员在销 工作票 时， 运 要 向检 修 工 作 负 责 人 详 细 询 问 其 工 作 内容 和 检 修 情 况 ， 检 修 内容 要 做 到 心 中有 数 ， 保 其 对 确 检 修 内容 与 工 作 票 一 致 ，切 实 把 好 最 后 一 道
动 作停 炉 ， ５ ２ ，现 场 检 查 右 侧 水 平 烟 道 入 １ ：０ 孔 处 有 蒸 汽 冒出 ， 开 入 孔 确 认 受热 面 泄漏 。 打
纹 沿 鳍 片 焊 接 熔 合 区 开 裂 。右 侧 裂 纹 起 始 于 鳍 片和 梳 型 板 之 间 的 Ｔ型 焊 接 接 口 ，一 侧 沿
热水锅炉水冷壁爆管事故分析及解决方案
２爆 管 原 因 分 析
在运行 过程 中受热 的水冷 壁管 吸收热 量 后传给管 内的水使锅水温度 上升。水 冷壁管 受 热 面 水 侧 的 锅 水 吸 热 产 生小 气 泡 ，并 向管 子 中 心部位汇集 ， 管壁 始终保持有流动 的水膜 ， 受 使 热面管的温度保持在金属材料 允许 的温度 范围 内， 使受压元件不会因过热 而损坏 。 由于进入锅炉 的水未经 任何 处理 ， 致使 大 量泥沙被带 人锅炉 ， 积 于锅筒 、 箱底部 ， 沉 集 集 箱 中的泥渣沉积尤为严重 ，泥渣 占据 了集箱 近 三分之二的容积 ， 使集箱流通截面积减少 了近 ６ ％，水 冷 壁 管 的 下 口距 泥 渣 只 有 约 ４ ｒ 的 ｏ ７ｍ ａ 空 间 ， 种状 况使 水 循环 受 到很 大 阻碍 ， 这 当水 侧 产生的气 泡便 很快在管 内聚集而变成 大气泡 ， 这些停滞的大气泡在 管内形成 汽塞 ，汽塞处 管 壁的水膜 被破坏 ， 管壁得不 到水膜 的冷却保护 ， 壁 温 很 快 升 高 ，汽塞 达 到一 定 程 度 后 会 突 然 上 升消失 ， 锅水 迅速 占据原 汽塞位置 ， 使此处管壁 被水冷却 ， 壁温急剧下 降 ， 产生温差 应力 ， 此 如 周而复始 ， 金属产 生热疲劳 。 使 爆管裂 口处 的很 多细小裂纹 ，就是反复发生汽塞使金属发生热
１ 况 概
我县某单位有～ 台 Ｋ Ｌ１ — ．／５７ 一 Ｚ ． ０７９ ／０ Ａ１ ４ Ｉ 型热水锅炉在运行时发现右侧外包铁皮下部从 里 向外 流 水 。 司 炉 人 员 打 开 左 侧 观 火 门 发 现 右 侧 水 冷 壁 管 出 现 漏 水 ，水 流 到 炉 排 上 造 成 局 部 炉火熄灭 ， 随即紧急停炉。 该炉使用压力为 ｏ４ ａ锅炉 右侧前 数第 ．ＭＰ ， ９根 水 冷 壁 管 上 部 距 离 弯 曲 起 点 约 ２ ０ ０ ｍｍ 处 爆 管 漏 水 。 爆 破 口 为 周 向 裂 口 ， 裂 口 长 约 ２ ｒｍ， 口最 宽处 ３ ｍ， 口的上 、 部位 有 ５ ａ 裂 ａ ｒ 裂 下 十几条明显的细小裂纹。锅 筒水侧 底部泥渣沉 积 约 ２０ ０ ｍｍ，集 箱 水 侧 底 部 泥 渣 沉 积 约
锅炉爆管的原因分析及处理措施
锅炉爆管的原因分析及处理措施一、过热器与再热器爆管的主要原因锅炉过热器与再热器爆管的原因主要是由于过热器与再热器温度过高，磨损严重。
管路被腐蚀等原因造成锅炉爆管。
在现场检验中查出由于金属过热造成爆管的事故占爆管事故的百分之三十，磨损原因和腐蚀原因的爆管事故各占百分之十五，焊接质量不合格的爆管点百分之三十，其它原因点百分之十五。
1.因管材的质量而引发的锅炉爆管。
在过热器与再热器爆管原因的分析时还要注意管材的产品质量，这也是爆管的主要原因之一。
管材的自身存在着一定缺陷。
如：加渣，分层等，在锅炉运行时如果管壁受液体的压力和温度的影响，造成过热器与再热器爆管。
其爆管开裂处一般成圆形。
爆裂原因非常明显．就是由于管材自身的质量原因造成的爆裂。
所以在管材的选择上要严把质量关，避免因管材质量而引起的锅炉爆管事故发生。
2.焊接质量差引起的锅炉爆管。
在锅炉的建设与维护中．要注意由于焊接质量不合格引起的锅炉爆管。
焊接质量不合格主要是由于焊接缝中存在杂质．焊接中封闭不严存有细小的孔洞．焊接缝不牢靠和焊接时存有焊瘤而引起的爆管事故的发生。
在锅炉的正常运行中．由于焊接原因发生的泄漏事故时有发生，从事故原因分析来进行检验，焊缝焊接质量差，焊接时存有焊瘤是泄漏的主要原因，在检查过程中，泄漏点主要分布于焊缝的熔合线和热管区域内。
3.长期与短期过热的锅炉爆管。
在锅炉运行时，由于受热面温度超过设计温度，造成过热器爆管，这类爆管可分为短期超温和长期超温两种类型，主要原因是受热面温度过高，管材金属超过允许使用的极限温度，造成管材组织结构发生变化，减少了受压能力。
管体在内压的作用下产生了结构变形，最后致使超温爆管。
在检查因短期超温过热爆管的原因时，要进行较为细致的分析。
锅炉在受热面内部工质短时间内换热状态严重恶化，会造成管壁内温度急剧上升，导致管体强度下降，金属过热引起爆管。
过热原因是由于汽水流量分配不合理，内部温度过高，管体内出现结垢，管材质量不合格等原因。
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施锅炉作为热力设备，其受热面是布满管子的部分，受到高温高压的工作环境。
由于受热面在长时间内接受不断的热冲击和机械冲击，所以容易出现爆管问题，这不仅会导致设备停工和生产损失，还对工人的人身安全造成威胁。
因此，对于锅炉爆管的原因分析和防范措施，具有重要的意义。
1、压力过高如果锅炉汽包、凝汽器内的蒸汽压力过高，会导致管子承受的压力超出其承受能力。
当压力达到一定高度时，管材极易出现拉伸，从而导致管壁的变形，且管内受力不均匀，影响到管道整体的强度和耐用性。
2、管壁过薄如果管壁薄度不足，那么在高温高压下的管道生产环境中，管壁很容易受到机械、热冲击和腐蚀等因素的影响，从而导致管道的疲劳和损伤，并最终引发爆管事故。
3、管道材料不合适管道材料的选择是决定其能否承受高温高压环境，抵御机械冲击和腐蚀等因素的关键。
如果材料的性能、充实度、强度以及适应性不足，则管道就很可能在工作过程中出现损伤。
4、管道结构设计不合理管道本身的结构、尺寸和连接方式等也会对其承受能力产生重要的影响。
如果设计不当，容易导致管道接缝处受力不平衡、腐蚀严重和传热不均匀等问题，从而引起爆管事故。
1、科学调节锅炉运行压力锅炉的运行压力应该根据实际情况进行调节，尽量避免超过其承受能力。
特别是在温升、水位、燃烧状态等方面出现异常时，应该及时处理，保证其内部的压力稳定。
2、加强管子选材、加工和检测质量管子的选材是关键，应该根据实际情况选用质量优良的材料。
在加工和检测过程中，需遵循科学规范和标准化要求，确保管子的厚度和平整度等达到标准。
检测时应确保每条管子都被严格测量，确保其质量和性能符合要求。
3、规范管道加工和安装管道的安装和加工也需要注意技术规范和标准，掌握合理的技术方法，尽量避免出现接缝不平、连通不紧密等问题。
在加工和安装过程中需要严格遵守安全操作规程。
4、定时检查管子及管道定期检查管子和管道的状况是预防爆管事故的关键。
在检查的过程中，应该充分利用先进的检测设备来进行非破坏性检测，包括超声波检测、射线检测等，及时识别问题并进行维护和修理。
锅炉、汽轮机主要零部件金属事故分析(正式)
编订：__________________审核：__________________单位：__________________锅炉、汽轮机主要零部件金属事故分析(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-2112-23 锅炉、汽轮机主要零部件金属事故分析(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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一、锅炉受热面管子事故分析锅炉受热面管子是在高温、应力和腐蚀介质作用下长期工作的，当管子钢材承受不了其工作状态的负荷时，就会发生不同形式的损坏而造成事故。
火力发电厂锅炉受热面管子常见事故主要有以下几种类型：长时超温爆管、短时超温爆管，材质不良管和腐蚀热疲劳损坏。
（一）长时超温爆管超温是指金属材料在超过额定温度下运行。
额定温度指钢材在设计寿命下运行的允许最高温度，也可指工作时的额定温度，只要超出上述温度的一种即为超温运行。
长时超温的管子钢由于原子扩散加剧，导致钢材组织发生变化，使蠕变速度加快，持久强度降低，因此管子达不到设计寿命就提前爆破损坏。
爆管大多发生在高温过热器管出口段的向火侧及管子弯头处，水冷壁管、凝渣管和省煤器等也时有发生。
在长时超温爆管过程中，蒸汽和烟汽等腐蚀介质起了加速的作用。
当管壁温度超过其氧化临界温度时，蒸汽和烟汽会使管壁产生一层较厚的氧化铁；在管子胀粗时，这层氧化铁将沿垂直于应力的方向裂开；于是重新裸露的金属在拉应力和蒸汽或烟汽的作用下产生应力腐蚀，加速裂纹扩展，最终导致爆裂。
300MW循环流化床锅炉受热面爆管的事故处理
300MW循环流化床锅炉受热面爆管的事故处理本文对300MW循环流化床锅炉受热面布置情况进行简要的分析，阐述了受热面爆管的原因、现象以及预防措施。
标签：30MW循环流化床锅炉；爆管0 引言山西平朔煤矸石发电有限责任公司现有两台300MW循环流化床锅炉，分别于2008年和2009年通过168小时试运行后投产。
机组运行状况基本良好，但是由于锅炉受热面爆管造成了机组的几次非计划停运。
本文对300MW循环流化床锅炉爆管现象进行分析，总结了爆管后的事故处理情况，希望能为其他同行在设计300MW循环流化床锅炉时提供技术参考和理论依据。
1 300MW循环流化床锅炉简介本厂锅炉为型号为SG-1060/17.5-M802，型式为亚临界中间再热、单汽包自然循环、平衡通风、循环流化床锅炉，主要由单炉膛、4台高温绝热式旋风分离器、4台U型返料器、4台外置式换热器、尾部对流烟道等部分组成。
2 锅炉受热面布置情况汽冷包墙包覆的尾部烟道深度15250mm、宽度10550mm，烟道布置有高温过热器、低温再热器、二级省煤器、一级省煤器（四组），高温过热器的布置方式为顺列、逆顺流布置，其他则采用顺列、逆流布置。
在顺烟气流一级省煤器的后面，还装有一台四分仓回转式空气预热器、布袋除尘器（5室）及两台引风机。
本厂锅炉中引入了4个外置式换热器，解决了尾部烟道受热面多，不宜布置的难题。
锅炉过热蒸汽流程如下：3 锅炉受热面爆管的现象锅炉受热面发生爆管现象，会引起炉膛压力的升高，引风机电流增大，自动时入口挡板增大，受热面两侧烟温偏差也随之加大，相反泄漏侧排烟温度会下降。
汽包水位自动投入的情况下，给水流量加大，两台汽动给水泵的转速提高，要保证汽包水位不下降，要求给水流量比主汽流量高出正常情况下许多，同时提高机组的补水率。
水冷壁或外置床内受热面爆管，将导致爆管侧的炉膛床温下降，床压升高，当炉内床料与泄漏出来的高温汽水发生混合时，床料的流化将会受到影响。
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由水冷壁、过热器、再热器、省煤器四类管（简称“四管”）的泄漏与爆破事故一直是电厂锅炉安全管理工作的重要组成之一。
数据统计，做好锅炉四管安全工作，将有效降低49%的安全事故发生率，其重要性不言而喻。
锅炉受热面管子是在高温、应力和腐蚀介质作用下长期工作的，当管子钢材承受不了其工作状态的负荷时，就会发生不同形式的损坏而造成事故。
火力发电厂锅炉受热面管子常见事故主要有以下几种类型：长时超温爆管、短时超温爆管，材质不良管和腐蚀热疲劳损坏。
长时超温爆管
超温是指金属材料在超过额定温度下运行。
额定温度指钢材在设计寿命下运行的允许最高温度，也可指工作时的额定温度，只要超出上述温度的一种即为超温运行。
长时超温的管子钢由于原子扩散加剧，导致钢材组织发生变化，使蠕变速度加快，持久强度降低，因此管子达不到设计寿命就提前爆破损坏。
爆管大多发生在高温过热器管出口段的向火侧及管子弯头处，水冷壁管、凝渣管和省煤器等也时有发生。
在长时间超温爆管过程中，蒸汽和烟汽等腐蚀介质起了加速的作用。
当管壁温度超过其氧化临界温度时，蒸汽和烟汽会使管壁产生一层较厚的氧化铁；在管子胀粗时，这层氧化铁将沿垂直于应力的方向裂开；于是重新裸露的金属在拉应力和蒸汽或烟汽的作用下产生应力腐蚀，加速裂纹扩展，最终导致爆裂。
故破口具有脆性断裂特征，且往往有腐蚀产物存在于裂纹内。
短时超温爆管
锅炉受热面管子在运行中冷却条件恶化、干烧，使管壁温度短期内突然升高，温度达到临界点（Ac1）以上，钢的抗拉强度急剧下降，管子应力超过屈服极限，产生剪切断裂而爆管，这种爆管称为短时超温爆管。
短时超温爆管大多发生在冷壁管燃烧带附近及喷燃器附近的向火侧和凝渣管上，省煤器和某些高压锅炉的屏式过热器也偶有发生。
由于短时超温的管壁
温度高于Ac1，有时甚至高于Ac3，爆管时的汽水喷射犹如不同程度的淬火，因此，此时破口处的组织一般为低马氏体或贝氏体；过热器管破口也可能为珠光体和铁素体组织。
显然，破口周围管材的硬度会明显增加。
超温爆管除结构设计不当外，主要是超负荷运行、操作不当或管内脏物堵塞等原因造成的。
超负荷运行会使对流过热器出口温度普遍升高，加剧了超温现象，以致管子蠕变加速；起动不正常而使燃烧发生剧烈变化、升压速度快或炉膛发生灭火放炮等都会引起管子超温；管内脏物或盐垢堵塞，会造成汽水循环不良，引起管子局部过热而很快导致爆管。
材质不良引起的爆管
材质不良的爆管是指错用钢材或使用了有缺陷的钢材造成管子提早损坏。
由于用错材料，实际上是一种超温运行。
按照拉尔森─米列尔方程估算，超温运行将会使钢管寿命大为缩短，有的甚至运行数千小时即发生爆管。
如材料本身存在裂纹、严重脱碳或夹杂等缺陷，或在安装、检修时使用了有折叠、结疤、裂口的钢管，则管子强度将被严重削弱，在高温运行过程中缺陷部位易产生应力集中，致使裂纹扩展、缺陷扩大而导致爆管。
腐蚀性热疲劳裂纹损坏
锅炉受热面管子的汽水分层、省煤器管汽塞、过热器带水、减温减压阀门间隙性开启等，都会引起温度的拨动，造成交变热应力，产生热疲劳裂纹。
并且，在腐蚀性介质作用下，这些管子上的疲劳裂纹特别容易产生在诸如表面粗糙、划痕、腐蚀坑等腐蚀速度较大的有缺口区域，所以称之为腐性热疲劳裂纹。
腐蚀性热疲劳裂纹一般呈丛状单行分布，并垂直于应力方向。
在管内壁为横向环状裂纹，裂纹较短，断口为带疲劳特征的脆性断口, 锅炉受热面管子在运行过程中，管壁直接与高温烟汽、水和蒸汽接触，也会产生其他腐蚀现象，引起管子过早的破裂损坏。
象空气预热器等如在露天下工作，由于烟汽中有SO2，还会产生低温腐蚀损坏。
河北云酷科技有限公司针对防磨防爆工作的特点和电厂锅炉防磨防爆管理存在诸多问题，以信息化技术为基础，结合大数据分析技术、数据可视化技术、交互式三维技术，建立以设备管理为核心的三维可视化防磨防爆管理系统，从体系建设、运行管理、检修管理等多个维度入手建立管理台账、精细的动静态设备台账、壁温监控分析、算法补全热力图分析、大数据劣化分析、检修推荐等功能，为防磨防爆管理思想的落实与管理体系的建设提供平台支持与展现手段。