快装锅炉锅筒鼓包变形的原因及处理

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工业锅炉锅筒底部鼓包开裂案例分析及预防方法

工业锅炉锅筒底部鼓包开裂案例分析及预防方法

工业锅炉锅筒底部鼓包开裂案例分析及预防方法摘要:本文分析了锅炉内部检验过程中查明的一起工业锅炉锅筒底部鼓包开裂案例,为了能够在未来有效地避免该类似问题地出现,本文将综合长时间检验实践经验,从锅炉的设计制作、水质处置、操作流程等层面分析引发该事故地原因,接着再提出针对性地预防措施,希望能够给同行带来一定的参考价值。

关键词:工业锅炉;锅筒;底部鼓包;开裂;案例;措施建议1引言长期以来,锅炉属于工业的重要组成部分,在我国获得了较为普遍地应用,DZL型链条炉排锅炉是一种卧式快装蒸汽锅炉,它的实际结构较为严密,且易于运载,再加上装配便捷,升火快,易于操作等等,因此越来越受到了我国中小型民营公司地应用,但不容忽视的是,该锅炉也极易出现不良故障,比如说锅筒底部鼓包事故屡屡出现,基于此,本文将就某工业锅炉锅筒底部鼓包开裂案例展开详尽分析,并给出针对性的预防措施建议,希望能够给同行带来一定的参考价值。

2案例情况某企业拥有额定蒸发量即4吨/小时的蒸汽锅炉,它的额定压力大约为1.25MPa。

且这一锅炉已经投入应用七年,依据检验需求,查明在锅筒底部的水侧一边,存在一系列的片状水垢累积。

而相关人员清理完表面后,发现锅筒下端产生了一个鼓包变形问题。

这个鼓包处在锅筒中部的位置,表现为椭圆形,尺寸为395毫米×365毫米,而鼓包高度大概是65毫米,如图1。

通过进一步核查发现,锅炉锅筒、水冷壁管等重要受压元部件都已经生成了水垢,而垢的大约厚度为2毫米至3毫米。

图1 锅筒鼓包状态3工业锅炉锅筒底部鼓包开裂原因分析从核查结果以及该锅炉的水处置状况来说,可以将工业锅炉锅筒底部鼓包开裂原因归结为如下几个方面,具体如下。

3.1直接原因分析快装锅炉的锅筒下端,在很大程度上受到高温火焰的影响,而且还受到高温烟气的影响,如果锅炉下端水侧长期结垢之后,因为水垢的热阻是金属材质的四十倍,甚至是一百倍,导热性相对不佳,这就导致炉壁很难在第一时间内散热冷却,使得壁温上升,造成炉壁的金属强度降低,如果锅炉压力大于炉壁的屈服最大值,那么炉壁金属就很容易产生塑性变形问题,整体呈现为鼓包。

锅炉锅筒鼓包原因分析及预防

锅炉锅筒鼓包原因分析及预防

锅炉锅筒鼓包原因分析及预防2010年在对我市某化工企业一台2T/H的卧室快装锅炉进行内部检验时,发现锅筒底部距前管板750mm处有一个400×350mm、高度为30mm的鼓包,。

锅炉受压部件水侧水垢厚度(3-4)mm,锅筒底部尤其是鼓包区域堆积大量水垢片,最高堆积厚度达150mm左右。

炉膛内鼓包外表面有明显的氧化皮,厚度为1.0mm左右(其中鼓包顶部氧化皮厚度为1.5mm),经锤击脱落。

经测厚发现鼓包处壁厚减薄明显,其中厚度最薄处位于鼓包的顶部3(如图1),壁厚为10.2mm,该台锅炉型号为DZL2-1.0-AⅡ,2008年12生产,锅筒直径为1620mm,长度为3240mm。

锅筒材质为16MnG,壁厚为14mm。

图11.2图1为切割下来的锅筒钢板,其中3为鼓包区域,2和4为鼓包边缘区域,1和5为未鼓包区域。

图2 锅筒鼓包处内外部及邻近区域布氏硬度图2为鼓包处及邻近区域硬度测试曲线,一般16MnG经热轧或正火处理后的布氏硬度在150~200之间,从图2中可知,锅筒内部的布氏硬度在整体较锅筒外部高8.5HB,鼓包处外部抗拉强度,由经验公式求得约为σ b min=3.45×118=407.1MPa,比16MnG材质正常的抗拉强度值(σb=525MPa)低117.9MPa,下降了22.5%。

通常材料的抗拉强度只允许下降5%。

1.3 化学成分分析使用Arc-Met8000光谱仪,对锅筒鼓包处的内外面进行光谱分析,结果表明:锅筒外部鼓包处的C含量最低,仅0.126%,而该锅筒的原始C含量为0.15%,脱碳较为严重。

而锅筒外部较锅筒内部脱碳更严重,这与外部直接受炉膛的高温火焰加热有关,由于C含量下降较多,导致材料的强度下降明显。

1.4 金相分析对鼓包区及鼓包邻近区域进行金相分析,如图3a、b所示。

图3 锅筒鼓包处及邻近区域显微组织分析表明,远离鼓包区域,组织较为正常,为均匀分布的F+P,硬度稍微下降,有轻微的条带状和撕裂状痕迹,珠光体球化轻微;处于鼓包边缘区域的金相组织出现明显的偏析,条带状和撕裂痕迹非常明显,硬度下降幅度较大,部分组织表面有氧化痕迹,部分珠光体球化严重;处于鼓包区域的金相组织大部分是红,珠光体大部分球化,导致力学性能恶化,微观组织有被撕裂的痕迹,强度下降,表明该处长期承受了A c3左右的高温。

锅炉鼓包原因分析

锅炉鼓包原因分析

锅炉鼓包原因分析对锅炉锅筒底部鼓包的原因分析及处理沈晓东徐严浩DZL型(单锅筒纵置式链条炉)卧式快装蒸汽锅炉具有结构紧凑、易于操作、运输方便、安装快捷等优点,但是各种事故常有发生。

尤其是DZL 型快装蒸汽锅炉锅筒底部鼓包事故发生频繁,危害较大。

如何正确检查分析鼓包情况,对查明事故发生原因、防止事故扩大、采取正确的处理方法、制订合理的修理工艺以及制定预防措施有着一定的现实意义。

1 事故概况2009年7月在对鞍钢某公司一台DZL4-1.25- WⅡ蒸汽锅炉进行检验时发现锅筒底部有鼓包现象。

在对现场管理情况调查时发现该锅炉生产于2008年3月份,于2008年6月监检验收合格并投入运行,锅筒材质为20g。

咨询该公司管理人员得知:该锅炉未装设锅外水处理设备,且公司未按照锅炉运行管理的有关规定进行管理维护,没有配备专职水处理化验员,该公司选用的是水井水源,为地表浅水,水硬度大,水中泥沙多,经过水泵抽取到沉淀池,简单沉淀后直接给锅炉供水;取样化验,其给水硬度是1.21mmoI/L,高于GB/T1576-2008《工业锅炉水质》标准40多倍。

2 鼓包的检验在待锅炉完全冷却后,进行内部检验,重点检查了鼓包位置,以分析鼓包的程度。

2.1 我对鼓包进行了以下的检验项目:2.1.1 首先确定鼓包位置,测量它的几何尺寸,从内外侧进行测量;确认鼓包中心距前管板560mm,鼓包呈椭圆型,面积(长度×宽度):360×600mm,鼓包高度为45mm。

2.1.2 确定水垢厚度;打开人孔发现:锅炉主要受热面水侧普遍结有水垢厚3—5mm不等,且锅筒底部水侧积存大量白色膏状水垢。

2.1.3宏观检查后使用MT进行检测是否有裂纹,检测结果未发现裂纹。

2.1.4 测定鼓包变形部位边缘的硬度,通过和未变形的部位进行对比,未发生变化,再测量宏观变形范围,确定挖补范围。

2.2 检验结果综合以上检验项目、检出的结果汇总,根据国家《锅炉定期检验规则》第19条:承压部件的变形不超过下述规定时可予以保留监控,变形超过规定时一般应进行修理(复位、挖补、更换):筒体变形高度不超过原直径的1.5%,且不大于20mm;但该锅炉变形高度为45mm,故该锅炉应进行挖补维修。

锅炉锅筒过热变形原因分析和预防措施(标准版)

锅炉锅筒过热变形原因分析和预防措施(标准版)

( 安全技术 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改锅炉锅筒过热变形原因分析和预防措施(标准版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes锅炉锅筒过热变形原因分析和预防措施(标准版)1锅炉缺陷概况南平市某单位一台DZL4-1.25-W11锅炉蒸发量是4t/h,工作压力是1.25MPa,现已使用6年,2010年1月24日,笔者在对该设备进行内部检验时发现,该设备的锅筒底部水侧堆积大量的片状水垢。

经清除水垢后发现锅筒底部有二处鼓包变形缺陷。

其中一处离前管板1030mm,面积为400mm×360mm,呈椭圆状,鼓出变形高度为60~70mm,另一处离前管板1830mm,面积为390mm×335mm,呈椭圆状,鼓出高度为60~70mm。

进一步检查发现锅筒、烟管、水冷壁管及前后管板等主要受压元部件结有水垢,垢厚2~3mm。

2缺陷原因现场检验与分析根据现场检验结果分析判断,造成该缺陷的直接原因:第一,由于锅筒外部受火加热、内部水垢堆积,造成锅筒底部的高温区局部材质的过热超温(水垢的形成使金属的传热速度大大减慢产生过烧),使强度下降变软(低于材料的屈服极限),在锅筒内部蒸汽压力的作用下发生鼓包变形;第二,从烟管脱落下来的大量片状水垢堆积在锅筒底部未能及时清除干净。

造成该缺陷的间接原因是:第一,企业的锅炉管理人员思想不重视,麻痹大意,使管理不到位,锅炉操作人员和水处理操作管理人员不按要求操作,造成锅炉水质处理不合格和锅炉排污不科学、不到位,致使锅炉的烟管、锅筒及水冷壁管等主要受压元部件结了大量水垢。

一台SZL4-1.6-AⅡ(S)型锅炉锅筒鼓包开裂原因分析及处理措施

一台SZL4-1.6-AⅡ(S)型锅炉锅筒鼓包开裂原因分析及处理措施

一台SZL4-1.6-AⅡ(S)型锅炉锅筒鼓包开裂原因分析及处理措施一、引言SZL4-1.6-AⅡ(S)型锅炉是一种常用的工业锅炉,具有结构紧凑、安全可靠、高效节能等特点。

由于长期高温高压运行,锅炉锅筒鼓包开裂问题成为影响其正常运行的重要因素之一。

本文将通过对一台SZL4-1.6-AⅡ(S)型锅炉锅筒鼓包开裂原因进行分析,并提出有效的处理措施,以期为类似问题进行指导和参考。

二、问题描述SZL4-1.6-AⅡ(S)型锅炉锅筒鼓包开裂是指锅炉锅筒在长期运行中出现鼓包并伴随着开裂的现象。

这种问题不仅会影响锅炉的正常运行,还可能导致安全隐患,因此需要及时排查原因并采取有效的处理措施。

三、问题原因分析1. 高温腐蚀高温是引起锅筒鼓包开裂的主要原因之一。

在长期高温下,锅筒内部受到高温腐蚀,导致金属材料的强度下降,从而出现鼓包并最终开裂的情况。

2. 热应力锅筒在长期高温高压状态下,会受到来自内部压力和温度变化的热应力。

如果热应力超过了金属材料所能承受的范围,就会导致锅筒鼓包和开裂。

3. 不良焊接锅筒的焊接问题也是导致鼓包开裂的原因之一。

如果焊接质量不达标或者焊接工艺不当,就会导致焊缝处的应力集中,从而引发开裂现象。

四、处理措施1. 加强监测对于锅筒鼓包开裂现象,首先要加强监测,定期对锅筒进行检查,及时发现鼓包和裂纹的情况,以便及时采取处理措施。

2. 控制温度针对高温腐蚀和热应力问题,需要合理控制锅炉的运行温度和压力,避免过高的温度和压力对锅筒造成损害。

3. 提高材料质量选择高质量的金属材料,以及采用先进的材料加工工艺,可以提高锅筒的耐高温、耐压能力,从而减少鼓包开裂的风险。

4. 加强焊接质量管理对于锅筒的焊接工艺和焊接质量,需要加强管理和监督,确保焊接质量符合标准要求,避免因焊接问题导致鼓包和开裂。

五、结论SZL4-1.6-AⅡ(S)型锅炉锅筒鼓包开裂问题是一个复杂的工程问题,需要综合考虑材料、工艺、温度、压力等多个因素。

锅炉锅筒过热变形原因分析和预防措施探讨

锅炉锅筒过热变形原因分析和预防措施探讨

锅炉锅筒过热变形原因分析和预防措施探讨一、概述众所周知,锅炉是工业企业中不可或缺的设备,其功能是将水加热成为水蒸气,为工业生产提供所需的热能。

但是,锅炉的运行会受到很多因素的影响,其中最重要的就是锅炉锅筒的过热变形问题。

过热变形是锅炉烟道和蒸汽相交的部分——锅筒过热所造成的,其会导致锅筒严重变形,影响锅炉的正常运行,同时可能也会对人们的生命财产安全造成威胁。

因此,本文将从锅炉锅筒过热变形原因和预防措施两方面进行探讨。

二、锅筒过热变形原因分析1、燃料质量差锅炉的燃料质量会直接影响其运行状况。

如果锅炉使用的是非优质燃料,其含有的杂质和灰分较高,对于锅炉的腐蚀性和散热都会产生一定的影响,会增加锅筒内部的压力。

一旦压力超过锅筒的承受能力,就会导致锅筒过热变形。

2、给水水质差给水是锅炉运行中不可或缺的元素,其质量直接影响锅炉的稳定性。

如果给水中的杂质含量过高,其中氧化铁等物质容易与锅筒内部的金属反应,形成氧化物,并且还会增加沉积物和水垢的形成,从而导致锅筒内部的管壁腐蚀性增加,使其承受的压力得到不断的增大,最终导致锅筒变形。

3、水位偏低锅炉的水位是由水位计(或者水位调节器)监控的。

当水位偏低时,锅筒内部的水蒸气与水分的混合比例不再平衡,导致一侧蒸汽多,一侧水分多,从而导致锅筒产生弯曲或者变形。

此时如果不及时处理,就有可能引发锅炉严重事故,从而危及人身安全和财产安全。

4、管路堵塞管路堵塞是锅炉过热变形的一个常见原因,特别是在管路内部容易产生沉积物的情况下。

如果管路内部存在大量的沉积物或者其他物质,就会导致管路内部的水流速度变慢,从而导致里面的水分容易蒸发或者失去,使得锅筒内部的压力增大,最终导致锅筒过热变形。

三、预防措施探讨1、选择优质燃料为了避免锅筒过热变形,企业可以选择更加高质量的燃料,选择性能好且燃烧质量高的燃料可以减少杂质含量和灰分的存在,提高锅炉对热的吸收能力,可以有效地减少锅筒过热的风险。

2、加强给水水质管理给水的水质对于锅炉的运行状况有非常重要的影响。

锅炉锅筒过热变形原因分析和预防措施

锅炉锅筒过热变形原因分析和预防措施随着工业化的发展,锅炉已成为许多企业生产中不可或缺的设备。

而锅炉出现问题,往往会严重影响企业生产,甚至导致事故发生。

锅炉锅筒过热变形是一种常见问题,本文将分析其原因并提出预防措施。

钢质锅筒的物理特性为了更好地分析锅筒过热变形问题,我们首先需要了解钢质锅筒的物理特性。

一般而言,锅筒材料的耐热性应当足够强,可以保证在高温下工作。

虽然不同的钢质材料耐热性不同,但它们都有一个共同点:钢材在一定的温度下会产生晶界岩浆。

也就是说,当钢材在高温下变形时,晶粒内部的结构就会受到破坏,晶界岩浆形成,从而导致材料的力学性能下降。

此外,在高温下,钢材也容易发生徐变现象,从而导致变形加剧。

综上所述,我们可以发现,钢材的耐热性不足,很容易导致锅筒在高温下变形。

过热变形的原因钢质锅筒出现过热变形的原因可能有很多,但在实际生产中,我们可以将其归纳为以下几个方面:燃烧不充分会导致炉内气体温度过高,从而引起锅筒表面局部过热。

这种局部过热很容易导致锅筒产生变形,甚至会引起膨胀和冷却过快。

2. 水量不足为确保锅炉能够正常运行,我们必须按照要求提供足够的水量。

如果水量不足,锅筒的表面温度会迅速升高,甚至产生局部蒸汽爆炸,这会导致锅筒变形。

3. 燃料质量不好某些不良的燃料中含有大量的杂质和水分,这些杂质和水分会直接影响燃料的燃烧效率。

同时,这些杂质和水分还会在燃烧过程中,堵塞燃气管道,导致燃烧不充分,最终引起锅筒变形。

4. 清洗不彻底锅内管子和箱体内壁存在很多积炭,如果不及时清洗,会导致烟气流通不畅,进而影响燃烧效率。

在不佳的燃烧过程中,燃烧产生的高温气体会直接对锅筒进行热处理,这种持续的过高温度使锅筒表面产生变形。

预防措施针对以上原因,我们可以采用以下预防措施:燃烧充分可以消除锅筒表面过热的情况,从而降低锅筒变形的风险。

我们需要定期检查燃气管道,确保燃气流量和压力稳定。

同时,需要对锅内进行清洗,以确保燃料和燃气能够顺利流通。

锅炉锅筒底部鼓包事故的原因及处理

统 中的杂物被循环 水泵带人锅 炉内 , 沉积在锅
筒和集箱底部 。
外 部检 验 , 点检查 了鼓包 变形 位置 , 重 以分析 求定 期排 污 , 致锅 炉排污 装 置失灵 , 导 同时 系
由于锅 炉结构 的原构形 式主 要以 卧式
2现场检 验
我所检 验 人 员随后 对该 台锅 炉进 行 了内 鼓 包 产生 的 原 因和 程 度 。 2 1检验 的主要项 目 .
A、 先 宏 现 检 测 , 定 鼓 包 变 形 位 置 , 首 确
是地 下井水 源 , 为地表浅水 , 水硬度大 , 悬浮物
超标 , 中泥 沙多 , 之运 行时 司炉 工不按要 水 加
筒, 锅筒顶部 设有热水 出 口, 使用 强制循环 , 也
有的从 上锅 简进入 下 降管 到左右两 侧 集箱再 小 壁厚为8 mm( , 经查 锅炉壁厚为 1 m ; 、 2 m)B 锅 4处理方 法与措施 分 配水 流 的 。 筒 内底部 泥垢 厚度达 9 rm左右 , 5 a 集箱 内也 积 综 合 以 上原 因分析 , 采用 挖 补 修理 的 方 这两种 锅 炉的 结构 型式和 水循 环 不尽 合 有大量 的泥垢 , 锅筒底部 炉堂侧前半部分 大 法 , C、 由原锅 炉制 造厂 家负责 维修 , 锅筒挖 补 在
摘 要: 本文作 者结合 自身 实践对锅 炉锅 筒底 部鼓 包事故 的原 因及 处理 进行 了深 入研 究 关键 词 : 锅炉锅 筒底部鼓 包事故 原 因 处理方法 中 图分 类号 : K2 9. +6 T 2 6 文 献标 识 码 : A 文 章编 号 : 6 4 9 X( 0 0 1 ( ) 0 5 1 1 7 —0 8 2 1 ) b一0 6 —0 0
测量它 的外形 几何尺寸 , 经从内外侧进 行实际 与第 二筒节 环缝 3 0 2 mm处 有沿轴 向4 0 1 mm、 最严重部 位鼓 包变 形高 度达4 mm, 5 鼓包处 最

热水锅炉短期鼓包成因及应对措施

热水锅炉短期鼓包成因及应对措施热水锅炉短期鼓包成因及应对措施热水锅炉是许多工业领域必不可少的设备之一。

然而,在热水锅炉的使用过程中,有时候会出现短期鼓包等问题,这种情况可能会对设备的使用和维护造成一定的影响。

因此,了解热水锅炉短期鼓包的成因及应对措施十分关键。

接下来,本文将着重探讨热水锅炉短期鼓包的成因和相应的应对措施。

一、热水锅炉短期鼓包的成因1.材料缺陷热水锅炉在制造过程中使用的材料质量是导致鼓包的重要因素。

如果在制造过程中使用了有缺陷的材料,就会导致热水锅炉受到压力的时候发生鼓包。

2.过度加热热水锅炉在使用过程中,如果长期处于过度加热状态,就会导致炉壳变形形成鼓包。

3.水量不足如果热水锅炉的水量不足,就会导致炉体受到极端压力,从而导致鼓包。

4.操作不当如果操作人员对于热水锅炉的操作不当,如热水温度过高、加热时间过长等,都有可能导致炉体发生鼓包。

二、热水锅炉短期鼓包的应对措施1.材料质量为了避免因为材料缺陷导致炉体鼓包,制造商应该从源头抓起,确保使用优质的材料进行制造。

2.过度加热在使用过程中,应严格控制热水锅炉的加热时间,不要让设备处于过度加热状态。

3.水量管理应严格控制水量,不要让热水锅炉的水量过少或者过多,保证锅炉在正常工作压力范围内使用。

4.操作规范所有的操作人员都应该经过专业的培训和认证,在操作设备的时候要遵循操作规程,避免因为不当操作导致炉体鼓包。

总之,热水锅炉短期鼓包问题的发生可能会对设备的使用和维护带来影响。

因此,我们应该充分了解鼓包的成因,并采用相应的应对措施,全力保证设备的正常工作。

锅筒鼓包案例的分析及修复

和 金相检验后选取 了挖补工艺进行修复 ,并加强水质监管和提 升水处理设Байду номын сангаас 的作用。 关键词 :鼓包 变形 ;挖补工艺 ;金相检验
中图分 类号 :T K 2 2 8 文献标识码 :B
文章编号 :1 6 7 1 — 0 7 1 1( 2 0 1 4)0 2 — 0 0 7 0 — 0 2
标准为 G B / T 1 5 7 6 - 2 0 0 8《 工 业 锅 炉 水 质 》 ,垢 的 组 成
主要 是以碳酸 盐 、硅 酸盐 、氧化 铁等 为主 。 因 该 炉 结 构 不 合 理 无 法 进 行 日常 运 行 排 污 操 作 和 水 质 长 期 不 合 格 导 致 锅 简 底 部 积 垢 严 重 , 垢 厚 达 2 . 0  ̄ 4 . 0 mm,炉 后 锅 筒底 部 外侧 直 接 受 火焰 加 热 ,而 水 垢 的导 热 系数比 钢 的导 热 系数小 几 十倍 至几 百倍 ,从 而 使受 热面 的热 阻增大 ,锅 炉 燃烧 热量 不 能迅速 传 到锅 水
无法 修复 只能进行 报废 或更换 处理 。
三 、 解 决 方 案
对 发生 鼓 包变 形 区 域 1 6 9 0×7 0 0 mm 外 ,即 需进 行
切 割 区域 外 ,从 四个 方 向选 取 四个 试样 进行 金相 检 验 , 并 选取 了炉 前方 向的试 样进 行 光谱 分析 ,光 谱分 析 采取
二 、变 形 原 因 分 析
走 ,造成 排烟 温 度升 高 ,排烟 热 能损 失增 大 ,造成 能源
的浪 费 。
金属材 料 一般 随着 温度 的升 高 ,各项 塑性 指标 开 始 下降 ,同时在 内压力 作 用下 ,易 发生 变形 ;一般 当温度 达到 4 5 0 q C时 ,碳 素 钢金 属 材料 会 因过 热和 压 应力 作 用
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浅谈快装锅炉锅筒鼓包变形的原因及处理
0.概述
在对我县一台kzg1-0.7型锅炉进行定期检验时,发现锅筒底部有一凸出鼓包。

鼓包位于燃烧室隔烟墙上方,鼓包变形是沿锅筒的纵向,呈明显的丘形鼓包。

鼓包凸出高度约45毫米,进入锅筒内检查,锅筒底部内壁沉积泥渣,结生水垢,鼓包变形部位水垢显白黄色,水垢厚6-8毫米,比较坚硬。

快装锅炉的锅筒底部位于燃烧室内,直接受高温火焰辐射,烟气冲刷,当其壁温超过金属强度允许的温度范围时,金属强度就会下降,工作应力就可能超过金属的屈服极限,使金属壁发生塑性屈服,进而改变锅筒的几何形状,出现宏观可见的凸出变形,这种现象就称为鼓包变形。

1.鼓包变形的原因分析
鼓包变形的根本原因是锅内严重结垢,受压元件(锅筒)没有得到良好的冷却,致使金属壁温过高。

锅筒钢材为20号碳钢,对于碳钢,工作温度在400℃以下被认为是安全的,火侧表面金属壁温最高不超过450℃,当壁温超过就有变形损坏的危险。

其原因:
第一,温度升高超过设计规定值时,金属的强度下降,在高温下金属已不具有原来的强度。

碳钢在高温条件下,强度下降的幅度是很大的,此时如果工作压力不变,即使材料内部仍保持原来的应力水平,受压元件必然发生塑性变形直到破坏。

第二,对于碳钢,当壁温大于400℃时,金属内部将发生晶粒滑移,形成明显的蠕变。

所谓蠕变就是指金属受高温和不变应力的共同作用下,不断发生塑性变形的现象。

当温度高达700-900℃时,金属加速蠕变的全过程也只有几分钟的时间就使受压元件立刻损坏。

第三,在高温下,碳钢组织中的珠光体球化,而使材料失去抵抗外力的能力。

锅筒底部沉积泥渣,结生水垢其主要是使用单位存在着对锅炉管理不善的问题,给水不经处理,锅水不进行监督,又不进行定期检修和清洗水垢,而使锅筒金属壁温过高,直至过热产生鼓包变形。

2.鼓包变形的处理方法
鼓包变形一般可分严重的鼓包变形和不严重的鼓包变形、轻微的鼓包变形三种。

(1)严重鼓包变形部应采取挖补的处理方法,严重鼓包变形指的是:①鼓包变形深度(或高度)﹥35毫米。

②深度虽小于35毫米,但鼓包变形已产生裂纹。

③管板平面的凸凹部分超过原平面25毫米。

④金属出现过烧现象。

以上四条情况之一者,都必须通过挖补的方法来处理修复。

根据对我县这台kzg1-0.7型锅炉底部出现的鼓包变形缺陷,要求其清除锅内水垢采用挖补的方法按以下工艺要求进行挖补修复。

第一,挖补所用的材料(包括焊接材料)应满足锅炉原设计要求,使补板和原主板的材质一致。

第二,补板的下料应根据现场实测,并事先做出样板。

在周边要消除尖角(避免焊接时应力集中),边角部位要制成曲率半径r≥100毫米的圆角。

第三,锅壳的补板无论长度a和宽度b均不得小于250毫米。

因为补板过小,周围钢板对它的拘束变大,焊接时产生的残余应力与补板的面积大小成反比,补板的面积小,相对刚度就大,焊后残存的金属内部的应力就大。

第四,补板与主板间的拼缝间隙c≯2毫米。

第五,应按《锅炉受压元件焊接技术条件》施焊。

第六,焊后应对焊接接头进行局部热处理,减少或消除焊接的残余应力。

局部热处理可采用乙炔火焰均匀加热焊接接头,加热至
600-650℃,用石棉灰保温冷却至常温。

(2)在检验中,如发现锅筒底部鼓包变形为下列情况之一者,属不严重鼓包变形。

则处理方法可采用加热顶回法。

①凹陷深度和凸起高度<35毫米。

②鼓包变形处无裂纹。

③剩余的主板厚仍能保证原板厚的80%以上(可用超声波测厚仪测得壁厚)。

④无过烧现象。

(3)轻微鼓包变形可暂时不修,待停炉检修时再处理,但是要注意观察变形鼓包的变化情况。

鼓包变形为下列情况之一者属轻微鼓包变形。

①变形的深度(或高度)1.5%dw;在外向火侧,变形深度<2%dw。

②最大变形尺寸(凸出高度)<15毫米。

③变形面积在100x100毫米以内。

④变形及其附近区域无裂纹,过烧等异常现象。

3.预防措施
(1)做好锅炉水质处理工作,方法可采用炉外软化处理,炉内加药处理,以使锅炉用水达到国家要求,保证锅炉安全经济运行。

(2)加强锅炉运行管理,坚持定期排污,及时清除锅炉内的沉渣。

4.修复后检验
4.1外观检查
①变形修复的边缘与原壳体圆滑过渡,不得有棱角,尽量保证补板的曲率与原锅壳的曲率相吻合。

②修后的边缘偏差不得超过2毫米。

③经校正后的锅壳,其允许存在的变形不得超过0.3dh,且最大不得超过±6毫米。

④被加工表面凸凹、疤痕等缺陷,其深度≤1mm时,可将其磨光,并平滑过渡,其深度﹥1毫米应补焊磨平。

4.2焊缝检验
挖补后对焊接进行100%射线探伤。

按照gb3323-82标准,符合二级要求。

4.3水压试验
水压试验按《锅炉水压试验技术条件》和《蒸汽锅炉安全技术监
察规程》进行。

锅筒是一个具有很大汽水容积的受压元件,在锅炉发生故障中,受压元件潜藏爆炸隐患的故障最严重,最危险。

因而锅炉运行应采取预防,防止锅炉锅筒底部受火侧产生鼓包变形,通过定期检验,及时发生锅筒鼓包变形,通过定期检验,及时发现锅筒鼓包变形缺陷,采取正确的处理修复方法,确保锅炉安全运行,是十分重要的。

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