热电站锅炉水冷壁爆管原因分析
浅谈电厂锅炉爆管原因分析与防范
浅谈电厂锅炉爆管原因分析与防范摘要：在所有的火电机组中，锅炉发生的故障占70%左右，其中52%的故障是由因锅炉泄漏引起的。
根据火力发电厂在生产过程中出现的爆管事故，从生产实际出发，对发生爆管事故的原因作了较为详尽的剖析，并对如何防止爆管事故发生进行了探讨。
关键词：锅炉；爆管；原因分析；防范措施1锅炉爆管的成因1.1磨耗后的爆管在电厂中，由于受热表面存在着飞灰与机械磨耗，严重威胁着机组的正常使用。
结果表明，在加热面上，由于飞灰摩擦而导致的管道爆管具有显著的宏观特性，即管道表面变薄、表面平滑。
当锅炉在生产过程中出现较大的漏气现象时，若不能及时察觉到两边烟气温度的变化，则若不能立即进行停炉处理，将导致漏气面积扩大，并危及其它加热表面的安全性，因此，对锅炉的设计和生产具有重要意义。
2008年，火力发电厂4#锅炉的冷凝器 B端由于粉体磨损引起的管道爆管。
其主要因素是结构因素，设计、安装和维护等方面存在缺陷。
通过对省煤器侧排管道与炉壁、省煤器弯管与炉壁以及再热器与左右壁之间的烟道进行分析，得出了一条烟道。
在该地区，因其气流阻力较低，使得其局部速度可达到一般速度的2倍以上，从而导致了管道在该地区的磨蚀。
1.2腐蚀爆管锅炉受热表面的侵蚀，有管道外部的侵蚀，也有管道内部因水质不良而产生的化学侵蚀。
如果腐蚀程度较大，甚至会引起管道的腐蚀爆管。
在水冷壁区，主要出现了较高的温度腐蚀。
然而，在大负荷的情况下，过热再热器的管壁温度很高，特别是在左、右侧烟气温度差异很大的情况下，会造成很大的腐蚀。
在正常的工作条件下，不会出现管道的锈蚀和积灰现象。
优质的进料水含有微量的杂质，经炉水加工后形成残渣或浆状物，溶于水随污水排放。
1.3高温爆管由于蒸汽侧传热性能不佳，导致了过热问题的发生。
加热表面过热时，钢管的金属表面温度超出容许范围，钢管的微观结构改变，许用应力下降，钢管在加压作用下出现塑性变形，显著降低其服役寿命，最终引发“超温爆管”。
锅炉水冷壁频繁爆管原因的分析与预防措施
锅炉水冷壁频繁爆管原因的分析与预防措施摘要：本文主要从化学水质监督控制方面阐述了锅炉氢脆爆管的原因，并提出了改变给水所加的碱化剂；提高在线仪表配备率和准确率，减少垢下氢腐蚀，减少锅炉爆管频次，实现机组安全经济运行。
关键词：锅炉氢脆爆管碱化剂氢腐蚀在线仪表Abstract: This article mainly expounded from the aspects of chemical water quality supervision and control of hydrogen embrittlement of the boiler tube of the reasons, and put forward the change alkalify agent for feed water; Improve online instrument PeiBeiLv and accuracy, reduce the hydrogen corrosion, reduce boiler tube frequency, achieve safe and economic operation of unit.Keywords: hydrogen embrittlement of the boiler tube agent alkaline某电厂#6、#7锅炉为410t/h超高压自然循环燃煤汽包炉，#6、#7锅炉分别于2000年1月和3月投产发电。
从2012年12月20日开始#6、#7锅炉连续发生多次水冷壁氢脆爆管事故，导致锅炉频繁非计划停炉，严重影响了机组的安全运行。
一、爆管情况#7锅炉从2012年12月20日至2013年5月24日共发生3次水冷壁氢脆爆管，具体爆管时间及爆管位置如表1-1所示，爆口形貌如图7-1和图7-2所示。
表1-1：#7炉水冷壁氢脆爆管记录图1-1：水冷壁爆口形貌图1-2：水冷壁爆口形貌#6锅炉从2012年12月22日至2013年3月11日共发生7次水冷壁氢脆爆管，具体爆管时间及爆管位置如表1-2所示，爆口形貌如图7-3～图7-8所示。
电站锅炉水冷壁爆管原因分析
（） ２ 水冷壁管鼓
设 管 与 修 ２０ ５ 备 理 维 ０ № 团 １
汽轮机高调 阀杆折 断原 因分析及对策
潘华禄
摘要 动 力厂 ２ 号汽轮机 高压调 门阀杆使用寿命长短不一， 多次发生拆断故障。 分析故障原 因， 建议改进横 梁阀锥结构， 注意两
侧 相 关性检 查 ， 点 维修 横 梁 与 阀杆 装 配 面 等措 施 。 重
三 、 效 原 因 分 析 失
１ ． 右墙水冷壁管爆 破原 因分 析 对右墙水冷壁管爆 口特征分析 ， 属于瞬时超温爆 破。 由于水 冷壁管在炉膛 内直接受到火焰 的高温辐射 ， 蒸汽量 ４ — ０ ｈ为 ０５ｔ ／ 额定出力的 １％～ ３ 由于低负荷运行 ， ８ ２ ％， 造成水循环不 良 ， 致使 水冷壁管迎火面局部的环状 流动被破坏 ， 水膜完全蒸 发 ， 流动结
经 检 查 ，在 右 墙 水 冷 壁 距 炉 底
背火面及泄漏部位 。
爆 口 金 相 组 织 为 淬
图 ３
火组织 ，由马氏体＋ 贝氏体组成 。 爆 口背火 面金相 组织是铁素体 ＋ 光体 ， 珠 晶粒度 ７级 ， 未发
现珠光体球化 。
３ ｍ处 ， 根 水 冷壁 一 管泄 漏 ，泄 漏部 位 位于管子 迎火面 ， 并且 产 生 了纵 向裂
关键词
汽轮机
高调 阀杆
折断
分析
Ｂ
中图 分类 号
概 况
Ｔ２ Ｋ
文献 标 识 码
一
、
两台德国西门子三系列汽轮发电机组 ，型号 Ｅ Ｋ ０ ６ ＨＮ ４ ／ — ５ ３ 两级抽汽凝汽式机组 。 ， 额定转速 ６９ ｒ ｎ 额定功率 ２ ＭＷ， ２ ３／ ， ｍｉ ５
入 口压力 １ ． ０ Ｍ ａ 流 量 ２７／， 抽压 力 ４１０３ ａ 流量 １ ＋． Ｐ ， ７ ７ ０ｔ 高 ｈ ．＋ ． ＭＰ ，
电厂锅炉水冷壁腐蚀性爆管原因分析及对策
电厂锅炉水冷壁腐蚀性爆管原因分析及对策发布时间：2021-05-25T03:12:20.419Z 来源：《防护工程》2021年4期作者：黄尧[导读] 近年来，随着电厂机组容量的提高，机组运行的稳定性和安全性也受到了严重考验。
发生了水冷壁爆管现象事故，成为机组异常停机的主要原因。
如果发生爆管，电厂将遭受巨大的经济损失，可能造成生命损失。
本文总结电厂冷壁爆管的常见原因，提出相应对策，为处理发厂冷壁爆管提供参考。
身份证号：23100219890809XXXX 250000摘要:近年来，随着电厂机组容量的提高，机组运行的稳定性和安全性也受到了严重考验。
发生了水冷壁爆管现象事故，成为机组异常停机的主要原因。
如果发生爆管，电厂将遭受巨大的经济损失，可能造成生命损失。
本文总结电厂冷壁爆管的常见原因，提出相应对策，为处理发厂冷壁爆管提供参考。
关键词:火电厂;水冷壁;爆管;原因;措施电厂锅炉冷壁高温腐蚀已成为发电厂安全运行的主要风险。
一些燃煤发电厂也有高温腐蚀，此外，为了控制NOx的排放，炉内采用分级燃烧或低氮燃烧，在锅炉冷壁附近创造还原性氛围，加剧了锅炉冷壁的高温腐蚀，还发生了由以下原因引起的水冷壁破裂事故，因此，迫切需要研究锅炉冷壁高温腐蚀，根据冷壁腐蚀特性、锅炉运行方式和设备状况确定高温腐蚀原因，并找出预防和应对方法。
一、水冷壁爆管主要原因分析从理论上讲，水冷壁爆管的原因是多方面的，绝大多数爆管事故不是单一原因造成的。
根据工作经验和典型案例，分析了火力发电厂水冷壁爆管的主要原因。
1.材料控制缺陷。
是水冷壁的基础质量，用料不当或原材料质量不合格，必然造成严重后果。
近年来，电厂物资管理趋于规范化，物资确认手段相对先进，因此，电厂物资管理中不存在物资滥用问题。
然而在某些情况下，由于各种原因，可能会使用不合格的材料。
2.焊接缺陷。
近年来，电厂水冷壁管的耐磨防爆性能越来越受到人们的重视，在每台机组的检修中，几乎所有的水冷壁管都需要更换。
锅炉水冷壁爆管原因分析及措施探讨
锅炉水冷壁爆管原因分析及措施探讨摘要：随着我国市场经济水平的快速发展以及物质水平的急剧提升，整个经济社会都对能源的需求变得愈发倚重。
锅炉在工业生产中扮演着重要角色，因此，锅炉安全、节能、环保地运行对工业生产的安全性起着决定性作用。
锅炉的设计水平、制造技术、安装能力、司炉工操作能力、给水水质控制情况、锅炉内加药处理等因素影响锅炉的安全运行，近年来，由于采取锅炉设计单位资质把控、制造单位工艺水平审查、安装单位能力认证监督等措施，因设计、制造、安装等质量问题引起的锅炉安全事故已逐步减少，但因水处理操作不当引发的事故却呈上升趋势。
若水处理措施不能满足锅炉用水要求，在锅炉内高负荷处易产生水垢，垢的导热系数远低于金属，在高负荷运行过程中，垢下金属易发生变形、鼓包、爆管等危险。
锅炉受热面结垢存在以下两个方面危害：一是水垢导热性能极差，燃料燃烧热能不能顺利传递到传热工质，热量不能正常做功，浪费大量的燃料，导致锅炉的排烟温度升高，环境热污染加剧；二是在锅炉运行过程中，大量水垢易堵塞水冷壁管，炉水无法流通，锅炉受热面无法传热，无法为水冷壁降温，导致水冷壁出现超温过热、胀粗等情况，在垢下发生炉水高度浓缩，浓缩液腐蚀金属本体，金属组织出现裂纹并不断扩大，进而引发爆管，甚至会造成人员伤亡等锅炉安全事故。
关键词：锅炉；水冷壁；爆管；原因；措施引言据统计，发生在水冷壁、省煤器、过热器和再热器等管子的故障是导致电站锅炉停运的主要原因。
爆管一直居我国电站锅炉设备故障之首，其中水冷壁爆管失效约占管子爆漏失效的19.7％。
水冷壁管爆管故障会导致锅炉停炉事故，不仅会造成重大经济损失，还会造成人身伤害事故。
因此，防止水冷壁管爆炸事故的发生，提高电站锅炉系统的本质安全性，延长使用寿命就显得尤为重要。
1锅炉水冷壁爆管原因分析水冷壁管的氢腐蚀具有反应不可逆、速度快、破坏性强的特点。
氢腐蚀失效的发生往往不是在某根单独的管段，多数情况下是水冷壁墙上某同一状态区域。
电站锅炉水冷壁管和过热器管爆管失效分析
电站锅炉水冷壁管和过热器管爆管失效分析摘要：锅炉是人类生产生活中的一个主要装备和设施。
在锅炉的工作过程中产生了许多不安定的原因，一旦不能及时消除，就可以造成锅炉事故的发生。
本文首先介绍了锅炉常见的爆管原因，同时分析了电站锅炉水冷壁管和过热器管爆管的原因，并提出了相关的措施。
关键词：锅炉；过热器管；爆管；水冷壁管在各种锅炉事故中，除了锅炉自爆事件以外，锅炉爆管事件是最严重的事件，也是最危急的事件。
由于锅炉爆管事件是一个比较普遍的事件，屡有发生，如果处理不善则后果更加严重。
而且一旦爆管破裂处面积较大，会直接损伤邻近的水冷壁管，并使邻近的管壁喷出物穿孔，从而破坏电气设备，冲塌锅壁，引起重大的财产损失和伤亡事故，也可以在短时内引起锅炉的剧烈缺水，使火灾事故进一步扩大，所以寻找出爆管的成因，并采取相应安全措施是十分有必要的。
一.锅炉常见的爆管原因1.1安装制造缺陷水冷壁管材生产过程中的砂眼以及其他问题产生的管材质量问题；水冷壁安装问题以及锅炉设计不合理而导致的水循环条件破坏，都可能产生爆管[1]。
1.2材质劣化超温超压运行使水冷壁管过热，管子长时间在高温高压环境下工作，不仅会出现热变、裂纹和应力松弛等变化过程，同时还会导致材质进行内部结构和特性的变化。
包括珠光体球化、石墨化，还有合金元件的重复分配等。
1.3运行管理不当司炉员作业不良，高压锅炉温度上升或降温速度过快，炉管内部受热及冷却不平衡形成了很大的应力，导致承压水件产生了疲劳损伤现象；炉水给水质量长时间超标，水体不符合国家标准，由于缺乏有效水体处理或水质监督管理不严，使管中结垢或者产生堵管现象或发生在垢下锈蚀，导致局部热电阻力增加而导致管壁过热，硬度下降；锅炉长时间带病运转，明知锅炉存在重大安全隐患或安全保障及实时通信装置失效的情形下仍不适时处理，并继续运转[2]。
二.电站锅炉水冷壁管管爆分析锅炉高温水冷壁管的主要功能是吸取炉膛出口中高温火焰及烟尘的放射热能，利用热传导和对流换热使其输送给管中的水分并在管内形成水蒸气，同时，具有减轻锅壁高温、防护锅壁的功能。
锅炉水冷壁爆管分析及预防措施
锅炉水冷壁爆管分析及预防措施摘要：文章就锅炉水冷壁爆管原因在腐蚀、过热、磨损和焊接质量四个方面进行了分析，总结出各种爆管宏观现象的原因及产生机理，提出了预防措施和相关建议，对实际工程具有指导意义。
关键词：水冷壁爆管预防措施1前言布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁。
它是工业和电站锅炉的主要蒸发受热面。
水冷壁的主要作用是吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，使炉墙外表面温度降低；吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣。
[1]2水冷壁爆管的原因2.1腐蚀锅炉水冷壁管的腐蚀根据腐蚀部位和环境不同可分为水汽侧腐蚀和向火侧腐蚀两大类。
2.1.1水汽侧腐蚀水汽侧腐蚀类型有碱腐蚀、酸腐蚀、氧腐蚀、氢损伤、应力腐蚀破裂、沉积物下腐蚀和腐蚀疲劳等。
[2]（1）氢腐蚀爆口处有一些裂纹向外延伸，边缘为不平整的钝边，减薄不明显，呈脆性破坏。
内壁存在明显的垢层，部分垢物已经脱落。
由于汽水品质不良，内壁结成以氧化铁为主的垢层，水垢的传热特性差，使垢下金属管壁温度升高，渗透到垢下的炉水会急剧蒸发，不能和炉管中的炉水相混合，结果使垢下炉水中的各种杂质浓度变得很高，产生游离的氢氧化钠，垢下浓缩的氢氧化钠溶液具有很强的腐蚀性，使炉管内壁表面的保护膜溶解，这部分钢与游离的氢氧化钠反应生成氢原子和亚铁酸钠，后者水解为Fe3O2和氢原子。
当H原子不能被水流带走，便开始向金属内部渗透，从而产生氢腐蚀。
（2）蒸汽腐蚀水冷壁管频繁爆管均发生在卫燃带附近热负荷较高区域，当该区域管壁温度大于400℃，管内产生汽水分层或循环停滞时，就可能发生蒸汽腐蚀，反应均生成甲烷，甲烷在钢中的扩散能力很低，极易聚集在晶界原有的微观空隙内，随着反应不断进行，晶间上的甲烷量不断积聚增多，其分子很大，无法在钢中扩散，于是在晶粒间产生非常高的局部内压力，于是沿晶界生成晶间裂纹，进而产生微裂纹，使钢的性能急剧降低，无法承受运行中的工作压力，导致水冷壁爆管泄漏。
火电厂水冷壁管爆管原因
火电厂水冷壁管爆管原因摘要：火电厂作为我国电力系统的重要组成部分，其安全生产关系到国家能源供应的稳定。
在水冷壁系统运行过程中，爆管事故是一种较为常见的设备故障，严重影响着锅炉的正常运行。
因此，主要针对火电厂水冷壁管爆管原因进行深入分析，以期为电厂安全生产提供有力保障。
关键词：火电厂；水冷壁管；保管原因；措施引言火电厂水冷壁管爆管事故是一种常见的设备故障，不仅影响发电厂的安全生产，还可能引发严重的经济损失和社会影响。
了解水冷壁管爆管的特点，对于预防和应对此类事故具有重要意义。
1水冷壁管爆管的特点（1）突发性。
水冷壁管爆管事故通常具有突发性，一旦发生，裂口迅速扩大，导致大量蒸汽和高温烟气泄漏。
这种突发性使得事故处理和应急响应尤为重要。
（2）高温高压环境。
火电厂水冷壁管所处环境为高温高压，长期承受高温高压水汽和高温烟气的侵蚀，容易导致材料性能下降，从而引发爆管事故。
（3）受力复杂。
水冷壁管在运行过程中，受到温度、压力、振动等多种力的作用，容易产生应力集中和疲劳损伤，进一步促使爆管事故的发生。
（4）隐患难以发现。
水冷壁管爆管事故的隐患往往难以发现，例如管内有杂物、管道损伤等。
这使得事故预防具有一定的难度，需要采取有效的检测手段，及时发现和排除隐患。
2火电厂水冷壁管爆管原因及分析（1）过热。
过热是导致水冷壁管爆管的主要原因之一。
当锅炉运行时，水冷壁管受到高温高压的蒸汽作用，长时间的高温环境可能导致管壁温度升高，使其承受的热应力增大。
如果管壁温度超过材料的承受能力，将会导致管壁蠕变、塑性变形，最终引发爆管事故。
（2）磨损。
火电厂锅炉水冷壁管在运行过程中，受到炉内飞灰、煤粉等颗粒物的冲刷，使得管壁逐渐磨损。
长期的磨损会导致管壁厚度减小，强度降低，从而增加爆管的风险。
（3）应力撕裂。
锅炉在运行过程中，由于温度、压力等环境因素的变化，可能导致管道内部产生应力。
当应力超过材料的屈服强度时，管道会产生塑性变形，甚至撕裂，从而引发爆管事故。
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下: 4.6 � 钢的 A c 3 温度( 20 G钢的 A c 3 温度为 855
通过测厚检查发现壁厚变化不是很大， 排除了 因炉管厚度减薄引起爆管的可能性 �
化学成分分析
对炉管取样进行化学分析， 结果表明， 其成分符 合高压锅炉用无缝钢管 20 G 的标准要求， 见表 2�
表2 条件 炉管 G B 5310 199 5 标准 C 0 .22 化学成分分析 Si 0 .26 Mn 0 .53 P 0 .0 21 S 0 .0 24 �0 .0 30
管壁检测
� 管内出现严重的垢下腐蚀现象， 最深处减薄到 2 3 m m 以上， 也是造成锅炉连续爆管的主要原因�
首先对爆管处及附近管壁定点进行测厚检查， 结果见表 1�
表1 时间 2 0 08 年 2 0 08 年 2 0 09 年 2 0 09 年 第一组 上: 5.0 下: 4.8 上: 4.9 下: 4.7 壁厚检测结果 第三组 上: 5.0 下: 4.8 上: 4.9 下: 4.6 第四组 上: 4.9 下: 4.8 上: 4.8 下: 4.7 mm 第五组 上: 5.0 下: 4.9 上: 4.7 第二组 上: 4.7 下: 4.9 上: 4.6 下: 4.8
2 0 0 9 年洛阳隆惠石化工程公司热电站 两台高 压燃煤锅炉因水冷壁爆管泄漏导致停炉 9 次， 因省 煤器泄漏导致停炉 5 次， 爆管后 ， 电站要求对部分炉 管测厚检查并 对材质 进行 化学分 析， 炉管 材质 为 20 G ， 规格: 61 5�
内附着有一层水垢， 水垢厚度大约 0 .5 m m ， 水质问 题造成管内壁结垢阻碍了正常的传热 ， 由于热量不 能及时被带走 ， 在炉膛高温作用下管子局部过热 ， 超 过许用温度后屈服强度降低， 在内部介质高压作用 下发 生塑 性 变形 而鼓 包 � 进 而 裂口 泄 漏， 另 外从 20 0 9 年 11 月以后停炉检修时陆续发现部分水冷壁
分析与讨论
炉管的 化学 成分符 合 G B 5310 - 19 95 标 准对 20 G 钢的要求， 钢中非金属夹杂物含量不高， 水冷壁 管冶金质量和锅炉运行情况符合设计要求 �炉管爆 裂表明失效水冷壁炉管在使用过程中温度已超过了 )， 这是 因为向火侧水冷壁炉管内存在水垢， 导致炉管传热 ， 3 受阻形成局部过热 使该部位温度迅速上升至 A c 相变温度以上， 这必然引起该区域炉管的耐热强度 下降， 并在工作压力下发生塑性变形形成鼓包， 当鼓 包膨胀减薄到一定程度 ， 鼓包爆裂 ， 爆裂瞬间 ， 水冷 壁管内蒸汽将快速穿过爆口 ， 使爆口附近管壁迅速 冷却到中温转变温度区发生贝氏体转变， 而组织的 相变进一步恶化炉管的力学性能， 促使炉管破裂 �
对爆管段水冷壁管纵向剖切后发现 ， 水冷壁管
收稿日期 : 20 10 -0 4 -28
结论
通过以上分析可知， 加强炉水质量控制， 提高水 质合格率， 是避免水冷壁爆管的重要因素， 还需要对 ， 锅炉本体水冷壁进行专业清洗 以延长其使用寿命， 加强日常的维护与保养 ， 使其能够长周期运行�
0 .17 0 .24 0 .17 0 .37 0 .35 0 .6 5 �0 .0 30
解剖分析
�56 �
河南化工 H E NA N C H E M I C A LI ND U STR Y
2 0 10 年 6 月
第 27 卷
第 6 期( 下)
热 电 站 锅 炉 水 冷 壁 爆 管 原 因 分 析
张宝红
( 洛阳欣隆工程检测有限公司 ， 河南 洛阳 4710 12)
�摘要� 我厂电站两台高压燃煤锅炉 20 0 9 年发生多起水冷壁爆管事故， 采用化学分析� 测厚等方法 对失效水冷 壁 进行分析， 结果表明: 水冷壁爆裂主要原因是管壁内侧水垢阻碍热传导所致 �关键词� 燃煤锅炉 ; 水冷壁 ; 水垢 ; 失效分析 �中图分类号� TQ 0 50 .7 �文献标识码� B �文章编号� 10 0 3 -346 7( 20 10 ) 12 -0 0 54 -0 1