过热器爆管的根本原因及对策
屏式过热器爆管原因分析及处理

屏式过热器爆管原因分析及处理屏式过热器是一种利用热力作为能源的设备,主要用于发电厂、化工厂、石油化工厂等工业领域。
在使用过程中,经常会出现爆管的情况,这不仅会造成设备的损坏,还可能造成人身伤害和环境污染。
对屏式过热器爆管原因进行分析,并制定相应的处理措施,对设备的安全运行和生产效率具有重要意义。
1. 设计不合理屏式过热器在设计阶段可能存在管道过于细小、结构不坚固等问题,导致承受高温高压时无法正常工作,容易发生爆管。
2. 设备老化长时间的工作,会导致设备零部件的老化,管道内壁会发生腐蚀、磨损等现象,使得管道承受压力能力下降,容易造成爆管。
3. 运行参数异常长期运行参数异常,比如过高的温度、压力等,会导致设备疲劳程度增加,容易发生爆管。
4. 清洗不彻底屏式过热器在运行过程中,会积累大量的灰尘、污垢等杂质,如果清洗不彻底,这些杂质就会在管道内导致积聚,影响热交换效率,加速管道磨损,最终导致爆管。
5. 操作不当操作人员在使用屏式过热器时,如果操作不当或者不按照操作规程进行操作,比如超负荷运行、排污不及时等,都有可能导致爆管的发生。
二、屏式过热器爆管处理措施1. 设计合理在设备设计阶段,要采用合理的材料、管道直径和结构设计,提高设备的承压能力,降低爆管的风险。
2. 定期检查维护定期对屏式过热器进行检查和维护,及时清理管道内的杂质和污垢,修复磨损的管道,确保设备的安全运行。
3. 控制运行参数严格控制屏式过热器的运行参数,比如温度、压力等,确保设备在合理的工作范围内运行,降低爆管的风险。
4. 操作规程培训对操作人员进行必要的操作规程培训,提高操作人员的操作技能和安全意识,减少因操作不当导致的爆管事件发生。
5. 安全警示在设备周围设置安全警示标识,提醒相关人员注意安全,做好防护措施,以减少人身伤害的发生。
6. 故障处理及时一旦发现屏式过热器出现故障,应立即停机,及时进行故障处理,避免故障进一步扩大,造成不必要的损失。
锅炉高温段过热器管爆管原因分析及预防

锅炉高温段过热器管爆管原因分析及预防引言随着锅炉的普及和应用,人们对锅炉安全和运行的考虑也越来越多。
传统的锅炉高温段过热器管一旦发生爆管,就会造成重大的财产和人员的伤亡。
因此,对于锅炉高温段过热器管的爆管原因分析和预防显得尤为重要。
锅炉高温段过热器管爆管原因分析综合性原因1. 腐蚀过热器区域的金属管子会受到环境气体的腐蚀,导致管壁变薄,从而失去了承受压力的能力。
2. 疲劳经常在高温下工作的过热器管由于受到持续的热膨胀和冷缩作用,会经历多次的压力变化,从而导致管子的疲劳破坏。
3. 金属脆化当管子处于高温状态下,金属会受到高温的影响,导致硬度和韧性降低,从而在承受压力的时候发生运动破裂。
4. 缺陷引起的破损过热器管在制造和加工过程中可能会存在一些缺陷,这些缺陷在高温和高压的作用下容易发生破损。
组成部分原因1. 气侯原因气侯原因是高温段过热器管爆管的重要原因,特别是在环境气体腐蚀严重的情况下,会导致管子的不可逆损失并在产生内外腐蚀后发生破裂。
2. 运行水质问题运行水质问题也是过热器管爆管的原因之一,水中的化学物质、氧和碳酸盐等物质会使管壁腐蚀和脆化。
3. 工艺因素工艺因素包括了制造、加工、装配和运行过程中的各种评估和监测测量等问题。
如果工艺不到位,或者管壁厚度不符合要求,也有可能发生管子破裂。
实际中的案例分析实例一一座已经运营四年的燃煤锅炉,出现了高温段过热器管破裂的故障,造成了一个巨大的爆炸。
经过分析,发现裂纹萌生于焊接接头。
原因在于过热器管量具的设置不够有效,工艺导致焊接接头存在缺陷,加上较高的运行温度和压力作用下,导致管子破裂。
实例二一座锅炉的水壁管壁在运营三十年后,发生了不可修复的裂纹,原因在于长时间的水侵泡腐蚀,管壁变薄导致管子破裂。
锅炉高温段过热器管爆管的预防管理措施1. 定期检查修复对高温段过热器管的检查和修复非常重要,定期检查和有效的修复可以避免管子发生破损。
2. 安装监测装置在管子中安装温度计、裂纹探头等监测装置,可以及时发现管子的情况和管理问题。
最全,过热器爆管原因...

最全,过热器爆管原因...一过热器爆管的直接原因造成过热器、再热器爆管的直接原因有很多,主要可以从以下几个方面来进行分析。
1.1设计因素1.热力计算结果与实际不符热力计算不准的焦点在于炉膛的传热计算,即如何从理论计算上较合理的确定炉膛出口烟温和屏式过热器的传热系数缺乏经验,致使过热器受热面的面积布置不够恰当,造成一、二次汽温偏离设计值或受热面超温。
2.设计时选用系数不合理如华能上安电厂由B&W公司设计、制造的“W”型锅炉,选用了不合理的受热面系数,使炉膛出口烟温实测值比设计值高80~100℃;又如富拉尔基发电总厂2号炉(HG-670/140-6型)选用的锅炉高宽比不合理,使炉膛出口实测烟温高于设计值160℃。
3.炉膛选型不当我国大容量锅炉的早期产品,除计算方法上存在问题外,缺乏根据燃料特性选择炉膛尺寸的可靠依据,使设计出的炉膛不能适应煤种多变的运行条件。
炉膛结构不合理,导致过热器超温爆管。
炉膛高度偏高,引起汽温偏低。
相反,炉膛高度偏低则引起超温。
4.过热器系统结构设计及受热面布置不合理调研结果表明,对于大容量电站锅炉,过热器结构设计及受热面布置不合理,是导致一、二次汽温偏离设计值或受热面超温爆管的主要原因之一。
过热器系统结构设计及受热面布置的不合理性体现在以下几个方面:(1)过热器管组的进出口集箱的引入、引出方式布置不当,使蒸汽在集箱中流动时静压变化过大而造成较大的流量偏差。
(2)对于蒸汽由径向引入进口集箱的并联管组,因进口集箱与引入管的三通处形成局部涡流,使得该涡流区附近管组的流量较小,从而引起较大的流量偏差。
引进美国CE公司技术设计的配300MW和600MW机组的控制循环锅炉屏再与末再之间不设中间混合集箱,屏再的各种偏差被带到末级去,导致末级再热器产生过大的热偏差。
如宝钢自备电厂、华能福州和大连电厂配350MW机组锅炉,石横电厂配300MW机组锅炉以及平坪电厂配600MW机组锅炉再热器超温均与此有关。
锅炉过热器爆管原因分析及对策

锅炉过热器爆管原因分析及对策引言锅炉过热器是锅炉中的重要组成部分,负责将燃烧产生的高温烟气与水进行换热,以提供高温高压的蒸汽。
然而,由于各种因素的影响,锅炉过热器爆管现象时有发生,严重影响锅炉的安全运行。
本文将对锅炉过热器爆管的原因进行分析,并提出相应的对策。
原因分析1. 温度过高过高的温度是导致锅炉过热器爆管的主要原因之一。
当锅炉蒸汽温度超过设计工作温度时,过热器的金属材料容易发生膨胀和变形,从而导致管道的破裂。
2. 压力异常锅炉过热器爆管还与压力异常有关。
当锅炉压力超过设计压力时,过热器的结构受到过大的负荷,管道极易发生破裂。
另外,过热器内的水流量不足或受阻也会导致局部的压力过高,从而引发爆管。
3. 水质不合格水质不合格是导致锅炉过热器爆管的另一个重要原因。
水中的杂质、溶解气体和盐类等物质会在过热器内沉积和结垢,增加了管道的阻力,使得过热器的冷却效果减弱,导致爆管的风险增加。
4. 设计和制造问题有些锅炉过热器的设计和制造问题也是导致爆管的原因。
例如,过热器管道的焊接质量不合格、结构强度不足等问题会使管道易于破裂。
此外,如果过热器的尺寸设计不合理,也会导致管道局部过热,进而导致爆管。
对策1. 加强水质管理为了预防锅炉过热器爆管,首先要加强水质管理工作。
定期对锅炉内的水质进行检测,确保水质符合要求。
对于水质不合格的情况,要及时进行处理,使用适当的水处理设备进行除垢和除氧处理,确保水质清洁、无杂质。
2. 控制温度和压力合理控制锅炉的温度和压力是防止过热器爆管的重要措施之一。
严格按照锅炉的设计工作参数进行运行,不超过设计温度和压力范围。
对于温度和压力异常的情况,要立即停机检修,确保锅炉运行在安全状态下。
3. 提高过热器结构强度对于设计和制造问题导致的过热器爆管,要采取相应的措施加以解决。
加强对过热器管道的焊接质量检查,确保焊接工艺符合标准。
另外,对于结构强度不足的过热器,应该进行改造或更换,确保其能承受设计工作条件下的压力和温度。
「锅炉过热器爆管原因及对策」

「锅炉过热器爆管原因及对策」锅炉过热器爆管是指在锅炉运行过程中,过热器中的管道发生破裂现象,造成热水蒸汽泄露。
这是锅炉安全运行的重大隐患,可能导致事故发生,给生产和人员带来巨大危害。
本文将探讨锅炉过热器爆管的原因及其对策。
一、锅炉过热器爆管的原因1.高温腐蚀:锅炉过热器工作在高温高压下,烟道气体中含有大量的酸性气体和腐蚀性物质,以及高温的烟尘颗粒等。
这些物质对过热器管道表面进行腐蚀,导致管道壁的腐蚀加速,最终导致管道破裂。
2.循环冷却不良:过热器的工作需要通过循环冷却水冷却管道表面,而如果冷却不良,会导致管道表面温度过高,增加管道变形和破裂的风险。
3.管道疲劳:过热器工作在高温高压下,热膨胀和冷缩的循环会使管道产生变形。
长期以来,这种循环变形会导致管道出现疲劳破坏,最终引发管道破裂。
4.过热器设计问题:如果过热器的设计参数不符合实际工况,或者工程施工中存在问题,都会导致过热器爆管的风险增加。
二、锅炉过热器爆管的对策1.加强水质处理:锅炉运行过程中,要对给水进行适当的预处理,去除水中的悬浮固体、溶解气体和非溶解固体等杂质。
避免水中含有腐蚀性物质,减少对过热器的腐蚀。
2.加强过热器的维护保养:定期对过热器进行检查和清洗,确保管道表面洁净,消除可能导致热量传导不良的因素。
定期清洗冷却水系统,保持冷却水的通畅。
3.控制过热器温度:通过对过热器温度进行控制,避免温度超过设计参数,减少过热器的腐蚀和疲劳破坏风险。
4.加强管道检测:采用无损检测技术,对过热器管道进行定期检测,发现问题及时修复,避免事故发生。
5.合理设计和选择材料:在过热器的设计中,要合理选择管道的材料,并严格按照设计参数进行施工。
同时,要根据实际工况调整过热器设计参数,确保运行的稳定和安全。
6.强化人员培训:提高锅炉操作人员的技能水平,使其能够熟练掌握从锅炉运行状态的监控、故障诊断到应急处理等工作,提前发现和解决问题,确保锅炉运行的安全和稳定。
屏式过热器爆管原因分析及处理

屏式过热器爆管原因分析及处理屏式过热器是一种在工业生产和能源行业中广泛应用的设备,用于将高温气体或蒸汽冷却至较低温度。
由于各种原因,屏式过热器爆管的情况偶尔会发生。
以下是对屏式过热器爆管原因进行分析及处理的详细讨论。
1. 过热温度过高:当屏式过热器的过热温度超过了其设计或操作限制,过热器内的压力会过高,导致管道或壳体破裂。
处理方法:可以通过调整过热器的工作参数,例如减少进料流量或增加冷却流量,来降低过热温度。
2. 冷却水供应不足:屏式过热器的冷却效果依赖于冷却水的供应。
如果冷却水供应不足,过热器内的温度就会升高,导致管道或壳体破裂。
处理方法:应确保冷却水的供应充足,并定期检查冷却水系统的工作状态以保证正常运行。
3. 进料中有颗粒物或污染物:当屏式过热器内的管道或壳体受到颗粒物或污染物侵蚀时,管道表面会受到磨损或腐蚀,并最终导致破裂。
处理方法:应定期清洗或更换过热器内的管道,以去除颗粒物或污染物,并在进料前加装过滤设备以减少颗粒物的进入。
4. 管道或壳体结构问题:屏式过热器的管道或壳体在长期使用过程中可能出现结构问题,例如焊缝开裂或疲劳断裂。
这些问题可能导致管道或壳体在正常操作中爆裂。
处理方法:定期进行设备检查和维护,及时修复或更换损坏的管道或壳体。
5. 设计或制造缺陷:屏式过热器在设计或制造过程中可能存在缺陷,例如材料选择不当或焊接质量问题。
这些缺陷可能导致屏式过热器的不稳定性和易爆性。
处理方法:如果发现设计或制造缺陷,应联系制造商或专业工程师进行评估和修复。
屏式过热器爆管的原因可能包括过热温度过高、冷却水供应不足、进料中有颗粒物或污染物、管道或壳体结构问题以及设计或制造缺陷。
处理这些问题需要定期进行设备检查和维护,确保工作参数设定在正常范围内,保证冷却水供应充足,并清洗或更换受污染的管道,修复或更换损坏的管道或壳体,并及时联系制造商进行评估和修复设计或制造缺陷。
这些预防措施和处理方法的目的是保证屏式过热器的正常运行,提高设备的安全性和可靠性。
过热器爆管的根本原因及对策

过热器爆管的根本原因及对策二十世纪八十年代初,美国电力研究院经过长期大量研究,把锅炉爆管机理分成六大类,共22种。
在22种锅炉爆管机理中,有7种受到循环化学剂的影响,12种受到动力装置维护行为的影响。
我国学者结合我国电站锅炉过热器爆管事故做了大量研究,把电站锅炉过热器爆管归纳为以下九种不同的机理。
1、长期过热1.1失效机理长期过热是指管壁温度长期处于设计温度以上而低于材料的下临界温度,超温幅度不大但时间较长,锅炉管子发生碳化物球化,管壁氧化减薄,持久强度下降,蠕变速度加快,使管径均匀胀粗,最后在管子的最薄弱部位导致脆裂的爆管现象。
这样,管子的使用寿命便短于设计使用寿命。
超温程度越高,寿命越短。
在正常状态下,长期超温爆管主要发生在高温过热器的外圈和高温再热器的向火面。
在不正常运行状态下,低温过热器、低温再热器的向火面均可能发生长期超温爆管。
长时超温爆管根据工作应力水平可分为三种:高温蠕变型、应力氧化裂纹型、氧化减薄型。
1.2产生失效的原因(1)管内汽水流量分配不均;(2)炉内局部热负荷偏高;(3)管子内部结垢;(4)异物堵塞管子;(5)错用材料;(6)最初设计不合理。
1.3故障位置(1)高温蠕变型和应力氧化裂纹型主要发生在高温过热器的外圈的向火面;在不正常的情况下,低温过热器也可能发生;(2)氧化减薄型主要发生在再热器中。
1.4爆口特征长期过热爆管的破口形貌,具有蠕变断裂的一般特性。
管子破口呈脆性断口特征。
爆口粗糙,边缘为不平整的钝边,爆口处管壁厚度减薄不多。
管壁发生蠕胀,管径胀粗情况与管子材料有关,碳钢管径胀粗较大。
20号钢高压锅炉低温过热器管破裂,最大胀粗值达管径的15%,而12CrMoV钢高温过热器管破裂只有管径5%左右的胀粗。
(1)高温蠕变型a.管子的蠕胀量明显超过金属监督的规定值,爆口边缘较钝;b.爆口周围氧化皮有密集的纵向裂纹,内外壁氧化皮比短时超温爆管厚,超温程度越低,时间越长,则氧化皮越厚和氧化皮的纵向裂纹分布的范围也越广;c.在爆口周围的较大范围内存在着蠕变空洞和微裂纹;d.向火侧管子表面已完全球化;e.弯头处的组织可能发生再结晶;f.向火侧和背火侧的碳化物球化程度差别较大,一般向火侧的碳化物己完全球化。
屏式过热器爆管原因分析及处理

屏式过热器爆管原因分析及处理屏式过热器是一种用于工业生产中的重要设备。
它主要用于在高温高压环境下,将介质进行加热,以实现工艺过程中的各种需要。
在长时间运行中,屏式过热器爆管的现象却是不时发生的,这给生产带来了许多不利影响。
本文将对屏式过热器爆管的原因进行分析,并提出相应的处理措施。
1. 腐蚀屏式过热器在运行中难免会接触到各种介质,其中可能包含有腐蚀性物质。
长期接触这些腐蚀物质会使屏式过热器内部的管壁产生腐蚀,当管壁被腐蚀破坏时,就容易造成管道爆管的现象。
2. 疲劳屏式过热器在长时间运行中受到的变温变压作用会引起金属材料的疲劳。
尤其是在高温高压环境下,管道内部的金属材料更容易发生疲劳现象。
当管道金属发生疲劳时,就会出现管壁开裂,甚至爆管的情况。
3. 设计缺陷有些屏式过热器在设计阶段可能存在一些缺陷,比如管道壁厚度不足、连接处结构设计不合理等。
这些设计缺陷可能会导致屏式过热器在运行中发生爆管的情况。
4. 操作失误在屏式过热器的操作过程中,如果操作人员对设备的操作不当,比如温度、压力等参数的设定不当,或者设备的维护保养没有做到位,都有可能导致屏式过热器的爆管现象。
二、屏式过热器爆管的处理措施为了避免屏式过热器因腐蚀而爆管,可以在设计和运行中加强防腐蚀的措施。
比如选择耐腐蚀性能好的材料进行制造,保证介质的清洁度,定期对屏式过热器进行清洗和维护等。
2. 加强监测与维护定期对屏式过热器进行检测和维护,及时发现并处理管道内部的疲劳、腐蚀等问题,可以有效地预防屏式过热器爆管的现象。
加强设备的运行监测,保证设备在正常的工作状态下运行。
对于存在设计缺陷的屏式过热器,在发现问题后需要进行设计修改,保证设备的结构合理、操作性能稳定。
加强对操作人员的培训,制定规范的操作流程和管理制度,确保设备的正常操作和维护,避免因操作失误导致屏式过热器爆管的现象发生。
屏式过热器爆管的原因可能包括腐蚀、疲劳、设计缺陷、操作失误等多个方面。
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过热器爆管的根本原因及对策二十世纪八十年代初,美国电力研究院经过长期大量研究,把锅炉爆管机理分成六大类,共22种。
在22种锅炉爆管机理中,有7种受到循环化学剂的影响,12种受到动力装置维护行为的影响。
我国学者结合我国电站锅炉过热器爆管事故做了大量研究,把电站锅炉过热器爆管归纳为以下九种不同的机理。
1、长期过热1.1失效机理长期过热是指管壁温度长期处于设计温度以上而低于材料的下临界温度,超温幅度不大但时间较长,锅炉管子发生碳化物球化,管壁氧化减薄,持久强度下降,蠕变速度加快,使管径均匀胀粗,最后在管子的最薄弱部位导致脆裂的爆管现象。
这样,管子的使用寿命便短于设计使用寿命。
超温程度越高,寿命越短。
在正常状态下,长期超温爆管主要发生在高温过热器的外圈和高温再热器的向火面。
在不正常运行状态下,低温过热器、低温再热器的向火面均可能发生长期超温爆管。
长时超温爆管根据工作应力水平可分为三种:高温蠕变型、应力氧化裂纹型、氧化减薄型。
1.2产生失效的原因(1)管内汽水流量分配不均;(2)炉内局部热负荷偏高;(3)管子内部结垢;(4)异物堵塞管子;(5)错用材料;(6)最初设计不合理。
1.3故障位置(1)高温蠕变型和应力氧化裂纹型主要发生在高温过热器的外圈的向火面;在不正常的情况下,低温过热器也可能发生;(2)氧化减薄型主要发生在再热器中。
1.4爆口特征长期过热爆管的破口形貌,具有蠕变断裂的一般特性。
管子破口呈脆性断口特征。
爆口粗糙,边缘为不平整的钝边,爆口处管壁厚度减薄不多。
管壁发生蠕胀,管径胀粗情况与管子材料有关,碳钢管径胀粗较大。
20号钢高压锅炉低温过热器管破裂,最大胀粗值达管径的15%,而12CrMoV钢高温过热器管破裂只有管径5%左右的胀粗。
(1)高温蠕变型a.管子的蠕胀量明显超过金属监督的规定值,爆口边缘较钝;b.爆口周围氧化皮有密集的纵向裂纹,内外壁氧化皮比短时超温爆管厚,超温程度越低,时间越长,则氧化皮越厚和氧化皮的纵向裂纹分布的范围也越广;c.在爆口周围的较大范围内存在着蠕变空洞和微裂纹;d.向火侧管子表面已完全球化;e.弯头处的组织可能发生再结晶;f.向火侧和背火侧的碳化物球化程度差别较大,一般向火侧的碳化物己完全球化。
(2)应力氧化裂纹型a.管子的蠕胀量接近或低于金属监督的规定值,爆口边缘较钝,呈典型的厚唇状;b.靠近爆口的向火侧外壁氧化层上存在着多条纵向裂纹,分布范围可达整个向火侧。
内外壁氧化皮比短时超温爆管时的氧化皮厚;c.纵向应力氧化裂纹从外壁向内壁扩展,裂纹尖端可能有少量空洞;d.向火侧和背火侧均发生严重球化现象,并且管材的强度和硬度下降;e.管子内壁和外壁的氧化皮发生分层;f.燃烧产物中的S、Cl、Mn、Ca等元素在外壁氧化层沉积和富集。
(3)氧化减薄型a.管子向火侧、背火侧的内外壁均产生厚度可达1.0~1.5mm的氧化皮;b.管壁严重减薄,仅为原壁厚的1/3~l/8 ;c.内、外壁氧化皮均分层,为均匀氧化。
内壁氧化皮的内层呈环状条纹;d.向火侧组织己经完全球化,背火侧组织球化严重,并且强度和硬度下降;e.燃烧产物中的S、Cl、Mn、Ca等元素在外壁氧化层沉积和富集,促进外壁氧化。
1.5防止措施对高温蠕变型可通过改进受热面、使介质流量分配合理;改善炉内燃烧、防止燃烧中心偏高;进行化学清洗,去除异物、沉积物等方法预防。
对应力氧化裂纹型因管子寿命已接近设计寿命,可将损坏的管子予以更换。
对氧化减薄型应完善过热器的保护措施。
2、短期过热2.1失效机理短期过热是指当管壁温度超过材料的下临界温度时,材料强度明显下降,在内压力作用下,发生胀粗和爆管现象。
2.2产生失效的原因(1)过热器管内工质的流量分配不均匀,在流量较小的管子内,工质对管壁的冷却能力较差,使管壁温度升高,造成管壁超温;(2)炉内局部热负荷过高(或燃烧中心偏离),使附近管壁温度超过设计的允许值;(3)过热器管子内部严重结垢,造成管壁温度超温;(4)异物堵塞管子,使过热器管得不到有效的冷却;(5)错用钢材。
错用低级钢材也会造成短期过热,随着温度升高,低级钢材的许用应力迅速降低,强度不足而使管子爆破;(6)管子内壁的氧化垢剥落而使下弯头处堵塞;(7)在低负荷运行时,投入减温水不当,喷入过量,造成管内水塞,从而引起局部过热;(8)炉内烟气温度失常。
2.3故障位置常发生在过热器的向火面直接和火焰接触及直接受辐射热的受热面管子上。
2.4爆口形状(1)爆口塑性变形大,管径有明显胀粗,管壁减薄呈刀刃状;(2)一般情况下爆口较大,呈喇叭状;(3)爆口呈典型的薄唇形爆破;(4)爆口的微观为韧窝(断口由许多凹坑构成);(5)爆口周围管子材料的硬度显著升高;(6)爆口周围内、外壁氧化皮的厚度,取决于短时超温爆管前长时超温的程度,长时超温程度越严重,氧化皮越厚。
2.5防止措施预防短期过热的方法有改进受热面,使介质流量分配合理;稳定运行工况,改善炉内燃烧,防止燃烧中心偏离;进行化学清洗;去除异物、沉积物;防止错用钢材:发现错用及时采取措施。
3、磨损3.1失效机理包括飞灰磨损、落渣磨损、吹灰磨损和煤粒磨损。
以飞灰磨损为例进行分析。
飞灰磨损是指飞灰中夹带Si02, Fe03, Al2O3等硬颗粒高速冲刷管子表面,使管壁减薄爆管。
3.2产生失效的原因(1)燃煤锅炉飞灰中夹带硬颗粒;(2)烟速过高或管子的局部烟气速度过高(如积灰时烟气通道变小,提高了烟气流动速度;(3)烟气含灰浓度分布不均,局部灰浓度过高。
3.3故障位置常发生在过热器烟气入口处的弯头、出列管子和横向节距不均匀的管子上。
3.4爆口特征(1)断口处管壁减薄,呈刀刃状;(2)磨损表面平滑,呈灰色;(3)金相组织不变化,管径一般不胀粗。
3.5防止措施通常采用减少飞灰撞击管子的数量、速度或增加管子的抗磨性来防止飞灰磨损,如:通过加屏等方法改变流动方向和速度场;加设装炉内除尘装置;杜绝局部烟速过高;在易磨损管子表面加装防磨盖板。
还应选用适于煤种的炉型、改善煤粉细度、调整好燃烧、保证燃烧完全。
4、腐蚀疲劳(或汽侧的氧腐蚀)4.1失效机理腐蚀疲劳主要是因为水的化学性质所引起的,水中氧含量和pH值是影响腐蚀疲劳的主要因素。
管内的介质由于氧的去极化作用,发生电化学反应,在管内的钝化膜破裂处发生点蚀形成腐蚀介质,在腐蚀介质和循环应力(包括启停和振动引起的内应力)的共同作用下造成腐蚀疲劳爆管。
4.2产生失效的原因(1)弯头的应力集中,促使点蚀产生;(2)弯头处受到热冲击,使弯头内壁中性区产生疲劳裂纹;(3)下弯头在停炉时积水;(4)管内介质中含有少量碱或游离的二氧化碳;(5)装置启动及化学清洗次数过多。
4.3故障位置常发生在水侧,然后扩展到外表面。
过热器的管弯头内壁产生点状或坑状腐蚀,主要在停炉时产生腐蚀疲劳。
4.4爆口特征(1)在过热器的管内壁产生点状或坑状腐蚀,典型的腐蚀形状为贝壳状;(2)运行时腐蚀疲劳的产物为黑色磁性氧化铁,与金属结合牢固;停炉时,腐蚀疲劳的产物为砖红色氧化铁;(3)点状和坑状腐蚀区的金属组织不发生变化;(4)腐蚀坑沿管轴方向发展,裂纹是横断面开裂,相对宽而钝,裂缝处有氧化皮。
4.5防止措施防止氧腐蚀应注意停炉保护;新炉起用时,应进行化学清洗,去除铁锈和脏物,在内壁形成一层均匀的保护膜;运行中使水质符合标准,适当减小PH值或增加锅炉中氯化物和硫酸盐的含量。
5、应力腐蚀裂纹5.1失效机理这是指在介质含氯离子和高温条件下,由于静态拉应力或残余应力作用产生的管子破裂现象。
5.2产生失效的原因(1)介质中含氯离子、高温环境和受高拉应力,这是产生应力腐蚀裂纹的三个基本条件;(2)在湿空气的作用下,也会造成应力腐蚀裂纹;(3)启动和停炉时,可能有含氯和氧的水团进入钢管;(4)加工和焊接引起的残余应力引起的热应力。
5.3故障位置常发生在过热器的高温区管和取样管。
5.4爆口特征(1)爆口为脆性形貌,一般为穿晶应力腐蚀断口;(2)爆口上可能会有腐蚀介质和腐蚀产物;(3)裂纹具有树枝状的分叉特点,裂纹从蚀处产生,裂源较多。
5.5防止措施防止应力腐蚀裂纹应注意去除管子的残余应力;加强安装期的保护,注意停炉时的防腐;防止凝汽器泄漏,降低蒸汽中的氯离子和氧的含量。
6、热疲劳6.1失效机理热疲劳是指炉管因锅炉启停引起的热应力、汽膜的反复出现和消失引起的热应力和由振动引起的交变应力作用而发生的疲劳损坏。
6.2产生失效的原因(1)烟气中的S、Na、V、Cl等物质促进腐蚀疲劳损坏;(2)炉膛使用水吹灰,管壁温度急剧变化,产生热冲击;(3)超温导致管材的疲劳强度严重下降;(4)按基本负荷设计的机组改变为调峰运行。
6.3故障位置常发生在过热器高热流区域的管子外表面。
6.4防止措施防止热疲劳产生的措施有改变交变应力集中区域的部件结构;改变运行参数以减少压力和温度梯度的变化幅度;设计时应考虑间歇运行造成的热胀冷缩;避免运行时机械振动;调整管屏间的流量分配,减少热偏差和相邻管壁的温度;适当提高吹灰介质的温度,降低热冲击。
造成大型电站锅炉过热器爆管的原因很多,只有对过热器爆管的直接原因和根本原因进行综合分析,才能从根本上解决锅炉爆管问题,有效地防止锅炉过热器爆管事故的发生。
邹平魏桥热电有限公司热电厂李杰龙。