锅炉受热面管的腐蚀损伤分析
锅炉受热面管子的检查及维修
锅炉受热面管子的检查及维修摘要我们在锅炉的维修检查中，常常遇到受热面管子的爆管、磨损，泄露等现象，因此受热面管子的检查及维修就显得尤为重要。
关键词受热面管子；检查；换管锅炉受热面管子包括：水冷壁管和对流管束。
锅炉本体受热面管子的常见缺陷有：腐蚀、裂纹、变形、泄漏、磨损、水垢等。
这六种缺陷称为“六大缺陷”。
尽管锅炉结构型式不同，但在使用中出现的缺陷，一般都离不开这六种损坏形式。
因此，无论在使用、维护、检查和修理中，必须要特别重视。
1 锅炉受热面管子的主要作用水冷壁是水管锅炉的主要蒸发受热面。
一般是贴着炉膛内壁并排布置许多水管组成的。
下端与各自的下集箱联接，上端与上集箱或锅筒联接。
它的主要作用是吸收炉膛内的热能，在管内汽化形成汽水混合物，或使水温提高，降低炉膛内壁墙体温度，保护炉墙，防止结渣。
对流管束与上下锅筒相连，其主要作用就是吸收热量传给水和蒸汽及作为锅炉水循环的上升部分。
2 锅炉受热面管子的检查检查受热面管子的方法有目测、手摸、打磨、测厚、样板测量及割管取样进行金相分析等。
目测宏观检查管子的积灰、结垢情况。
检查受热面管子的磨损情况，包括蒸汽吹灰器和水吹灰器开孔周围水冷壁的吹灰磨损、锅炉各种开孔处的漏风磨损、冷灰斗斜坡水冷壁的落渣磨损、燃烧器两侧水冷壁的煤粒磨损及存在相对运动部位的摩擦磨损；检查冷灰斗斜坡水冷壁有无因落物造成的机械砸伤，有无因冷激造成的热疲劳裂纹；检查蒸汽吹灰器孔、水吹灰器孔、人孔门、观火孔等水冷壁开孔处有无因应力集中或漏风、漏水导致热疲劳而产生的裂纹；检查锅炉四角有无因应力集中而产生的应力裂纹；对钢梁等附件处的水冷壁焊接进行应力裂纹检查；检查高热负荷区管子有无热疲劳裂纹；检查高热负荷区域水管子的高温腐蚀情况；对水冷壁的上、下联箱管座焊口进行检查，对对流管束的上、下锅筒管座焊口进行检查。
并定期检查锅筒和联箱内部的洁净程度，是否有焊渣等杂物；对膜式水冷壁，检查鳍片有无开裂、漏风、漏水现象，定期割下监视管进行金属及化学监督检查。
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在工业生产中起着至关重要的作用，而锅炉受热面爆管是一种常见的事故，可能会造成较大的安全隐患和生产损失。
对于锅炉受热面爆管的原因进行分析，并采取相应的防范措施，对于保障生产安全和提高锅炉运行效率具有十分重要的意义。
1.水质问题水垢是导致锅炉受热面爆管的主要原因之一。
当水中含有较多的钙、镁等离子时，易在受热面上析出沉积物，形成水垢。
水垢的热导率较低，导致受热面温度升高，从而造成了受热面的变形和损坏，最终引发爆管事故。
2.锅炉操作不当锅炉操作的不当也是导致受热面爆管的原因之一。
如果锅炉水位过低、过热温度过高或进水量不足等操作不当的情况下运行锅炉，会导致受热面温度升高，从而引发受热面爆管。
3.锅炉设计缺陷在锅炉设计中，如果受热面的材质选择不当、受热面结构设计不合理等问题存在，也会导致受热面爆管。
例如受热面弯曲半径过小、焊接质量不过关等问题都可能成为导致受热面爆管的隐患。
4.过热过热是导致锅炉受热面爆管的常见原因之一。
在运行过程中，过热面积水减少，受热面温度会急剧升高，如果锅炉在这种情况下继续运行，会导致受热面的变形和损坏，最终产生爆管。
二、锅炉受热面爆管的防范措施1.合理选择和处理水质对于水质问题，可以通过水处理设备对水进行适当的软化处理，减少水中溶解的盐类离子和杂质的含量，避免在受热面上形成水垢，从而减少受热面爆管的风险。
2.严格执行操作规程对于锅炉操作不当而导致的受热面爆管，可以通过严格执行操作规程，加强人员培训和管理，确保运行人员严格按照操作规程进行操作，及时调整水位、压力等参数，减少受热面的温度升高，降低爆管的风险。
3.定期进行检查和维护定期对锅炉进行检查和维护，及时发现和处理受热面的问题，确保受热面结构完好、焊接牢固等，避免因为设计缺陷而导致受热面爆管。
4.控制运行条件对于运行负荷超负荷和过热等情况，可以通过控制运行条件，避免锅炉长期超负荷运行，减少受热面受到的热应力，降低受热面爆管的风险。
锅炉受热面管子的检查及维修分析
２ 面管子 的检查及维修分析
夏 春 王 碉
（ 南 阳 市锅 炉 压 力容 器检 验 所， 河南 南阳 ４ ７ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要： 锅炉是个庞大 而复杂的 东西， 维修检查也显得 比较麻烦 ， 在锅炉使用期 间， 常常会 遇到受热 面管子 的爆 管、 磨损 ， 泄露 等现 象， 所以 ， 平常做 好锅 炉受热面管子 的维护定期检 查以及后期的维修就显得 非常的重要。 关键词 ： 受热 面管子； 凹坑腐蚀 ； 检查 ； 换管 １ 受热面管子 上氧化层 中明显有氧、 硫元素的富集 。然后再分别分析两种元素的 锅炉受热面的管子包括 ： 水冷壁管和对流管束。水冷壁管是锅 分布情况 。 炉的主要受热面之一 。 连接水冷壁管 的下联箱常用弹簧 吊卡或弹簧 综合上述 一步步的分析我们可以得出结论 ， 锅炉 管子产生 泄漏 托架支承 ， 以便水冷壁管能够进行热胀冷缩。它的主要作用是保护 的原因是 由于 内壁发生严重 凹坑腐蚀 ， 腐蚀穿孔引起泄漏。常识告 炉墙 ， 防止结 渣 ， 通过 吸收炉膛 内的热 能 ， 在管 内汽化形成汽水混 诉我们 ， 浓度差太大就很容易产生腐蚀 ， 形成微电池 电化学腐 蚀。 我 合物 ， 或者使水温提高 ， 从而降低炉膛 内壁墙体温度 。 对流管束是指 们都知道 ， 在烟气高温段锅炉热负 荷非常之高 ， 锅水浓缩快 ， 管 子表 主要 以对流传热方式工作 的管束。 对流管束的上端 和上锅筒或上集 面氢氧化铀浓度往往 比锅水平均浓度高近千倍 ， 很容易产生碱腐蚀 箱连 接， 。在 自然循 环锅 炉中， 对流管束 的受 热情 况不 同 ， 受热 强的 （ 碱腐蚀的特点也是点腐蚀） 。另一个方 面而言 ， 在物理方 面， 我们都 管子成为上升管 ， 受热弱的管子成为下降管 ， 形成循环 回路。 对流管 知道锅水 的浓度非常高 ， 那么就会有氧化铁沉积的现象 发生 ， 氧化 束属 于锅炉受压元件 ， 其主要作用就是吸收热量传给水和蒸汽及作 铁一沉积那么就很容易结垢等等 ， 况且 氧化铁 的沉积也证明了运行 为锅 炉水循环的上升部分 。锅炉本体受热面管子 的有 “ 六大缺陷” ， 中除氧不彻底或停炉时产生 了腐蚀 。产生腐蚀的愿 意很 多 ， 其中主 分别是 ： 腐蚀 、 裂纹 、 变形 、 泄漏 、 磨损 、 水垢等 。 这些缺陷都是常见缺 要包括给水 中铁离子超标 、 给水除氧不彻底 、 停炉保护不 当而产 生 陷， 虽然 一些 锅炉的结构不一样 ， 一些 锅炉的使 用环境等等各方 面 氧化铁垢 ， 由于锅水 中 ｃ ｌ 一 ， ｓ ０ 一 浓度高而加速了点腐蚀进程等等。 都有些许差异 ， 但是这些缺陷都是普遍的 ， 常常会发生 。因此 ， 我们 ４受热面管子的基本修理 必须 给予相对高度的重视 ， 无论在使用 、 维护 、 检查还是修理中。 宏观来说 ， 根据管子 的损坏程度 ， 可 以分为缺 陷修 理和更换新 ２凹坑 腐 蚀 管 的方法。 一般情况下 ， 能补救的都进行缺陷修理 ， 不能补救 的就只 管子 的凹坑腐蚀得 以进行的原理是金属腐蚀 中的缝隙原理。 缝 能更换新管 了。 常用的修理方法有 四种 ， 一是临时堵管修理 ； 二是不 隙原理是指在管子内壁表面的氧化铁垢产生缝 隙后 ， 锅水从缝 隙处 抽管 ， 在原位进行焊接修补 ； 这两种情况都是属于管子 的损坏 程度 渗进 ， 流 动性 差浓 度极高成为 电池 的介质 ， 而 以氧化铁和管子 钢材 比较轻 ， 三是稍微重一些 的情形 ， 属 于局部或者整体换管 的情 况 ， 此 之间的电位差 ， 以钢材（ 铁） 为阳极 ， 氧化铁为 阴极组成化学电池。因 时将损坏的炉管整根抽出 ， 换以新 管或将原管经过修补后再装 回使 此腐蚀 凹坑 内常常是潮湿 、 疏松 的黑色氧化铁。 用； 四是最严重的情况 ， 将进行锅炉大修 ， 全部换管处理。 ３受热 面 管 子 的 检查 如何决定是否进行换管处理之前需要进行相关鉴定 ，此 时 ， 可 检查受热面管子的方法通常有 目测 、 手摸 、 打磨 、 测厚 、 样板 测 以利用钻孔方法 。 钻孔之后 钻下会 出现铁末 ， 检查铁末 ， 若铁末是螺 量及 割管取样进行金相分 析等 。 旋状 ， 那么管子还有韧性 ， 还可以继续使用 ； 而如果 铁末是粒状 ， 那 首先 ， 眼睛要有个宏观大体 的观察 ， 看看管子 的积垢 、 灰尘整体 么管子 已经是严重过 热使 得管子韧性损伤太过严重 ，已经不 能使 新旧情况 。 其次 ， 细细观察管子的磨损情况 ， 特别是锅炉上有相对运 用 ， 必须进行换管处理 。 动的部位 ， 可能会存在摩擦磨损 。 以及仔细观察锅 炉上 的裂纹。 观察 操作过程中的焊工的资格也必须是严格鉴定 ， 要取得相应合格 裂纹时要注意开孔处 ， 可能会存在漏风磨损 ， 还有常常有冷激存 在 资格方 可。检修 之前应 该准备好相应工器具 、 材料 、 备件 和劳保用 的地方 ， 可能会有 热疲劳裂纹 ， 还有锅炉 的四角不能忽视 ， 这里常常 品 ， 然后对 管材进行宏 观检查 ， 管材表 面应无裂纹 、 重皮 、 撞伤 、 龟 会有应力裂纹存在。也要 注意检查锅炉的腐蚀情 况 ， 特别是高热负 裂 、 压扁 、 砂眼、 凹坑等缺 陷 ， 再按 国家有关标准执行在焊 前对管子 荷 区域 的水 管子 ， 以及水 冷壁 的上 、 下联 箱管座 焊 口， 对流管束 的 必须进行 １ ０ ０ ％ 光谱分析 以及 １ ０ ０ ％ 进行通球检查 。 上、 下锅筒管座焊 口这些极其容易腐蚀 的部位。 当然， 断断是不能忘 ４ ． １ 管子缺陷的处理 了定期检查锅筒和联箱 内部 的洁净程 度 ， 是否有焊渣 等杂物 ， 有的 ４ ． １ ． １ 鼓包与涨粗 的情况 话要及时清理 ， 定期割下监视管进行金属及化学监督 检查 ， 还要检 如果管子的鼓包直径超过原有直径的 ３ ． ５ ％， 且局部鼓包高度大 查鳍片有无开裂 、 漏风 、 漏水现象 。 紧接着将通过一个例子来看受热 于 ３ ａ ｒ ｍ， 那么必须将这些有缺陷 的部分切掉 ， 更换新管 。更换新管 面管子的检查工作如何进行 。 焊接时一定要注意焊接规范。 倘若现在有一个锅炉 ， 里面管子多根 出现泄漏 ， 那 么我们极其 ４ ． １ ． ２管子弯曲情况 有必要对 失效 的管子进行相应 的分析 。按之前的说法 ， 首先应该进 首先看 看是水管管子还是 烟管管子 ， 再看看其弯 曲情况 ， 对于 行宏观分析 ， 内外部观察 ， 可见管子外部光滑平整 ， 无坑蚀现象 ， 再 水 管管子而言 ，其弯 曲形变量不能超过水管管子长度 的 ２ ％或者其 将失效的管子纵 向剖开 ， 可 以明显的看出管子内部 氧化腐蚀现象极 直径 ， 而对 于烟管管子而言 ， 其形变量不能超过 烟管管子的直径 。 如 其严重 ， 并且 内壁 向外壁缝隙泄漏 ， 一眼就能辨别出属于凹坑腐蚀 。 果形变量超过了规定 的情况时 ， 那就必须做修理。一般情况下修理 其次 ， 再对管子进行化学成分分析。辨别 管子化学成分是否符合标 是用乙炔焰加热 ， 然后用相应工具顶直 ， 一般使用千斤顶 。 如果 千斤 准。 再然后 ， 对管子进行金相分析 。 将管子纵向剖开取样 ， 可 以看到 顶 不方便的话 ， 可 以使 用加 热拉 直法 ， 但是使用 此法 一定要注意对 厚厚的氧化层 ， 明显的腐蚀特征 ， 通过进行分析 ， 看看管子是否符合 涨 口的影响 ， 以免产生泄露的情况 。 直管弯曲处若有裂纹、 过烧 等其 ２ ０ ｇ 标准要求。最后 ， 进行 电子探针分析。 它严重缺陷时 ， 即使形变量符合规范 ， 也应进行换管处理 。 电子探针分析能够定性的说 明情况 。之前 已经说到 ， 氧化层非 ４ ． １ Ｉ ３ 管壁 内外腐蚀情况 常的厚非常的宽 ， 那么整片的氧化层就没有办法在 同一个高倍试场 腐蚀情况视面积而定 。如果是小孔小洞 ， 那么使用补焊 、 堆焊方 中显示出来 ， 所 以， 为了科学的严谨性 ， 使我们能完整的看到整个氧 法就可解决 ， 倘若是面积很大的整片 ， 那么必须实行换管处理。 化层 的实 际情况 ， 我们将其分 为两个 区域来 进行 分析 ， 即氧化层靠 ４ ． １ ． ４裂 纹 或 破 裂 情况 近基体处和氧化层外缘 。通过电子探针 的定性分析 ， 表 明管子 内壁 般情况可以割去部分 ， 也可 以整体换新 。 （ 下转 ２ ４页）
锅炉受热面管子损坏分析及修理方法
锅炉受热面管子损坏分析及修理方法作者：娄本操来源：《活力》2012年第06期[关键词]锅炉；受热面管子；损坏锅炉受热面管子在运行及停用中，均与煤、汽、水、烟、空气等物质接触，会使锅炉金属表面发生磨损、腐蚀、开裂，甚至造成金属材料的变形与失效，如不及时检查、修理，极易造成重大事故，给人民生命及国家财产造成巨大损失。
为帮助大家全面了解受热面管子损坏的原因，正确地掌握其修理方法，笔者结合多年工作实践，提出以下建议以供参考。
一、锅炉受热面管子损坏的原因1.管内缺水无汽或锅水不符合要求，长期运行使管内壁结垢引起管子过热产生鼓包、弯曲或爆裂。
2.锅炉设计不合理、水循环不良、在安装与检修中水管内部被杂物堵塞或由于管外壁结焦受热不均等因素，破坏了正常水循环。
3.管外受烟气与水蒸汽的作用，管内受给水中气体的氧化作用，使管子内外壁发生腐蚀。
4.烟气流速高，长期运行，管子被烟气中飞灰磨损而爆裂。
5.管子受机械损伤而破裂。
如耐火砖、大块焦渣、铁件碰撞跌落在管子上，使管子产生凹陷；或在安装时有严重损伤，造成蒸汽在此处停滞，长时间过热运行发生破裂。
6.热胀冷缩考虑不当，影响了个别管子或管群的自由伸胀，致使管子的胀口漏泄和连接部分产生破裂。
7.焊接质量不好或材料质量不良等因素，使焊口产生裂缝或爆裂。
8.吹灰管安装不当，吹灰孔长期对准管子的某一部分，以致被高压气流（含烟灰）吹刷而破裂。
9.给水管位置不正确，给水温度低，造成锅水进入受热面管道时温度不均匀，在温差应力作用下引起管道变形，使胀口处漏水或发生环形裂纹而漏水。
二、锅炉受热面管子的基本修理方法受热面管子视其损坏程度，可分为缺陷修理和更换新管两种方法。
现分述如下：管子缺陷的修理：1.管子鼓包与胀粗。
常见以下部位：在直水管锅炉中，靠近炉膛的管子因热负荷大，管内结垢而鼓包甚至爆裂，在弯水管锅炉后部的对流管束中，因水循环不良也可能产生鼓包，在过热器与烟气分配不均时，也会产生鼓包变形。
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。
锅炉受热面高温腐蚀类型及其机理思考
锅炉受热面高温腐蚀类型及其机理思考摘要：在电站锅炉检验中，锅炉受热面的高温腐蚀是一个复杂的物理化学过程，严重影响着锅炉的安全、稳定运行。
我国大型火电站锅炉四管爆漏引起的停炉占机组非计划停用时间约40%，占锅炉设备非计划停用时间约70%。
受热面管的爆漏拉裂事故造成机组的非计划停运，对电厂的安全、可靠、经济运行威胁极大。
基于此，本文基于有效工作实际，总结了锅炉受热面高温腐蚀机理及预防措施，希望分析能够提高认识，从而为锅炉防治高温腐蚀提供有效参考。
关键词：电站锅炉；受热面管；高温腐蚀1、锅炉受热面高温腐蚀机理1.1硫酸盐型高温腐蚀当锅炉燃烧含硫量高和含有碱性物质的燃煤时，会在锅炉高温受热面部位产生硫酸盐型的高温腐蚀。
根据发生在锅炉水冷壁的高温腐蚀产物的研究分析，发现部分高温腐蚀积灰中含有大量的硫与碱金属元素，且以硫酸盐、焦硫酸盐、三硫酸铁钠等复合硫酸盐形式存在，其腐蚀过程包括两种方式：（1）在炉内高温环境下形成的带有粘性的碱金属硫酸盐，吸收氧化的二氧化硫后与金属氧化物发生化学反应生成熔点较低的钠、钾复合硫酸盐，当钠、钾复合硫酸盐中的钾与钠之比在1～4之间时，其熔点会降低到约550℃，管壁表面的Fe2O3氧化膜被复合硫酸盐熔解破坏掉，导致管壁持续腐蚀。
（2）炉内碱金属的熔盐腐焦硫酸盐蚀。
焦硫酸盐的存在温度大致在400～590℃，并且受烟气中SO3含量的影响，当SO3的浓度低于其存在温度所要求的浓度时，焦硫酸盐不会存在。
当温度在400～480℃时，烟气侧的腐蚀以焦硫酸盐为主，焦硫酸盐与金属表面的氧化膜发生反应生成硫酸盐，而在此温度下，硫酸盐不稳定，会分解成没有保护性的氧化膜，外露的金属会逐步被氧化[1]。
1.2硫化物型高温腐蚀硫化物型高温腐蚀主要发生在火焰冲刷壁管的情况下，煤粉中含有的黄铁矿受热分解出游离态的硫，在炉膛壁面附近的还原性气体和腐蚀性气体氛围中，游离态的硫和高温下的水冷壁管壁金属发生化学反应，生成铁的氧化物和硫化物，腐蚀水冷壁管壁，当温度高于350℃时腐蚀过程进行的很快。
锅炉受热面磨损的原因及解决方法刍议
锅炉受热面磨损的原因及解决方法刍议摘要：锅炉作为现阶段工业生产实践中非常重要的特种承压设备，自身重要性显著，安全隐患也比较突出，所以在实践中要对锅炉运行保护做强调。
锅炉受热面磨损是锅炉运行实践中比较常见的问题，也是锅炉使用安全必须克服的问题，本文对锅炉使用中造成受热面磨损的具体原因进行分析，并针对原因讨论减少磨损的具体措施，最终的目的就是要为现阶段的锅炉安全、规范使用提供帮助与参考。
关键词：锅炉；受热面磨损；原因；解决方法引言锅炉是目前工业生产实践中利用的重要特种设备，不仅影响了工业生产的稳定，还影响着工业生产过程的安全，因此，在实践中需要对锅炉的具体利用进行分析与强调。
在锅炉使用实践中，受各方面因素的影响，受热面会出现比较明显的磨损情况，磨损情况的发生导致了锅炉壁的均匀性变差，其受力平衡会被打破，在这种情况下，锅炉非常容易发生不安全事故，所以在实践中强调锅炉磨损问题的解决至关重要。
1、锅炉中受热面的磨损程度的研究预测循环流化床锅炉受热面的耐磨性对于循环流化床锅炉的结构设计和运行非常重要。
根据各种原因的直接影响，预测了循环流化床锅炉磨损的趋势，其中最典型的是氩气国家实验室等工作单位的科学基础研究。
锅炉磨损预测模型主要包括煤粉耐磨性数据模型、间隙反应数据模型和磨损预测数据模型。
测量模型主要包括煤粉耐磨性数据模型和间隙反应数据模型、对流加热流化床埋管过程的半经验规律以及计算机操作数据模型。
而在其他实验中，利用计算机系统辅助程序优化的数值试验方法，对灰渣路堑冲击度进行了基础科学研究。
对于单管、双管和管壳，冲击强度的数学模型变为。
所产生的腐蚀性。
不同结构特点和工作条件下，计算出大量光滑管道和肋管横向梁，给出热对流表面的粉末气流，求解平均速度分布，然后得到粒子数据的运动轨迹。
最后一步是找出磨损程度的变化。
2、锅炉受热面磨损的原因2.1锅炉受热面出现了结垢的情况在多种锅炉受热面磨损原因中，结垢是最常见的原因。
锅炉受热面损坏的常见原因及防范措施探讨
锅炉受热面损坏的常见原因及防范措施探讨受热面作为锅炉的主要传热介质，其运行状态直接影响到锅炉的运行效率，一旦受热面遭到损坏，将会直接威胁到锅炉运行的安全性和可靠性。
随着工业的快速发展，锅炉的运行负荷逐渐增加，长期处于高温高压的运行状态下，加之受到各种因素的干扰，会对锅炉受热面结构的完整性产生一定的影响，由此导致受热面无法正常运行。
水垢、腐蚀、磨损、超温等都是导致受热面损坏的因素，所以文章对锅炉受热面损坏的常见原因进行分析，进而提出防范措施，为锅炉受热面的设计工作具有一定的参考意义。
标签：锅炉；受热面；损坏；常见原因；防范措施前言锅炉作为重要的能量转换设备，在我国的生活以及工业生产中得到了广泛的应用，对于促进社会的经济发展做出了重要的贡献。
受热面作为锅炉热交换的主要介质，主要包括水冷壁、省煤器、再热器、過热器、空气预热器等部分，各个受热面所处的位置不同，造成损坏的原因也存在一定的差异，但有些常见原因为共性影响因素。
在受热面损坏后，一旦发生泄漏，就需要停炉检修，会产生巨大的经济损失。
如果没有及时发现，将会导致爆破等安全事故的发生，严重威胁到人身安全。
所以，在对锅炉受热面损坏的常见原因进行分析后，在以后的设计工作中需要不断的改进和完善，以确保锅炉的安全稳定运行。
1 锅炉受热面损坏的常见原因1.1 锅炉受热面结垢水垢是导致锅炉受热面损坏的常见原因之一，因为受热面一侧接触火焰或者烟气，另一侧接触水或者导热油，在受热面和炉水之间产生热交换的过程中，就会受到水质的影响而产生水垢。
如果锅炉给水中含有重碳酸盐类的杂质，在温度较高的情况下就会受热分解，生成较难溶的沉淀物。
而在锅炉给水循环的过程中，随着温度的升降，一些盐类也会形成结晶而附着在受热面的管壁上，这些沉淀物坚硬而致密，被称之为水垢。
由于水垢的导热性较差，所以一旦在受热面上形成较多的水垢，将会影响受热面的导热性，会导致金属管壁局部温度升高，当温度超出了金属管壁所允许的极限范围时，金属因为过热而产生蠕变，强度降低，在高压的情况下，就会导致受热面鼓包、穿孔、破裂现象的发生，受热面受损后，直接影响到锅炉运行的安全性。
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锅炉受热面管的腐蚀损伤分析
摘要：锅炉受热面是锅炉的传热元件,会因与烟气、水、蒸汽等工作介质直接接触而发生腐蚀,使材料性能劣化,最终发生鼓胀变形或爆管事故,严重影响锅炉及机组的安全稳定运行。
介绍了锅炉受热面发生各种管内和管外腐蚀的机理,并给出了相应的防范措施。
关键词：锅炉;受热面;腐蚀;爆管
锅炉受热面是锅炉的传热元件,与工作介质(烟气、水、蒸汽)直接接触。
在锅炉运行时,锅炉受热面会因腐蚀使壁厚减薄,材料性能随之劣化,以致发生鼓胀变形或爆管事故。
锅炉受热面腐蚀是一个化学或电化学过程,可分为管内腐蚀和管外腐蚀2大类。
管内腐蚀包括汽水腐蚀、碱腐蚀、酸腐蚀、气体腐蚀和氢脆等;管外腐蚀包括灰致腐蚀、还原性气氛腐蚀、硫酸露点腐蚀、应力腐蚀等。
1管内腐蚀
1.1汽水腐蚀
汽水腐蚀是由于金属铁被水蒸汽氧化而发生的一种化学腐蚀。
它是过热器管的主要腐蚀形式,当蒸发管中发生汽水分层或循环停滞时也会发生,其特征是均匀腐蚀。
过热蒸汽在450℃时,可直接与铁发生反应,反应生成物为Fe3O4,当温度为570℃以上时,其反应生成物为Fe2O3。
防止汽水腐蚀,要消除倾斜角度较小的蒸发段,确保水循环正常;对于工作温度较高的过热器,应采用耐热、耐腐蚀性能较好的合金钢管等材料。
1.2碱腐蚀
碱腐蚀是通过强碱的化学作用,使管内壁面的Fe3O4保护膜遭到破坏,而后使金属基体遭到进一步氧化的一种化学腐蚀。
如苛性碱(NaOH)通过反应(4NaOH+ Fe3O4→NaFeO2+Na3FeO2+2H2O)使Fe3O4保护膜遭到破坏,露出的铁又直接与NaOH发生反应(Fe+2NaOH→ Na2Fe3O4+H2↑),从而使金属表面不断腐蚀。
炉水的酸碱性应通过添加化学药剂来调节。
当pH值保持在10~11时,铁的腐蚀速率变得很小; 当pH值在13以上时,就会发生较严重的碱腐蚀。
碱腐蚀的发生还与采用的水处理方法有很大关系,NaOH处理法是添加NaOH将pH值保持在10~11左右,并用Na3PO4来除去硬度。
该方法的缺点是固体物质较多,它们会附着于管内表面而造成碱浓缩,产生碱腐蚀的危险很大。
调整磷酸处理法是添加Na3pO4将pH值保持在10~10.5,同时为了防止游离碱的生成,将Na+与PO43-的比例保持在3:1以下。
但由于Na3PO4的溶解度随温度变化,在110℃以上时,随着温度的升高,其溶解度会降低,倘若添加过量的Na3PO4,则会在管壁的过热区析出
磷酸盐,引起碱腐蚀。
碱腐蚀一般发生在水冷壁管的高温区,或者由于结垢和局部阻碍物造成的局部过热区。
这是因为锅炉受热面局部过热会导致NaOH在该处浓缩,从而引起碱腐蚀。
如,当过热度为10℃时,根据锅炉压力的大小,Na0H可浓缩5%一20%。
即使把炉水中的NaOH浓度控制在l00mg/L以下,在管内无垢时,NaOH只浓缩到万分之几,而在管内有垢时,则可浓缩到百分之几十的程度。
防止碱腐蚀,一方面锅炉要及时排污,防止锅炉受热面局部过热;另一方面可通过在炉水中加人适量的磷酸盐,降低NaOH的浓度;同时,还要注意防止炉水受到碱性再生剂的污染。
1.3酸腐蚀
当浓缩炉水含有较多的Mgcl2和Cacl2时,这2种化合物会与水作用生成盐,使炉水中H+于浓度增加,而发生酸腐蚀(ZH++Fe→Fe2++H2↑)。
酸腐蚀一般发生在疏松的垢层下热流密度较大的区域和汽膜形成的区域。
酸腐蚀的特征是被腐蚀的锅炉受热面表面出现与碱腐蚀类似的麻点和凹坑,但由于腐蚀生成的产物(Fe2O3)不溶于酸性介质,故在酸腐蚀的锅炉受热面表面还会出现红色的氧化层。
防止或减轻酸腐蚀,一方面要防止汽膜形成和表面结垢;另一方面还要防止炉水污染,及时消除酸性残液。
1.4气体腐蚀
锅炉给水中如果含有较多的O2和CO2气体,就会使锅炉受热面发生电化学腐蚀。
电化学腐蚀是由于在金属表面形成若干微电池的结果。
在微电池的阳极,Fe 失去电子,以Fe+2的形式溶于水中,电子则留在金属表面。
当炉水中含有H2,O2,CO2等气体时,它们形成的阳离子极易接受电子,使金属表面上电子从微电池的阴极流向阳极,并在阳极处与炉水中的阳离子结合而消失,于是,微电池阳极处的电平衡遭到破坏,使Fe+2继续溶人水中,从而使该处的金属不断遭到腐蚀。
这种在阳极处接受电子并使之消除的的作用称为去极化,引起去极化作用的物质叫去极剂,O2和H2都是强烈的去极剂,能使腐蚀加剧。
此外,O2还能将溶于水中的Fe(OH)2氧化,生成Fe(OH)3沉淀,从而加快腐蚀。
锅炉给水通常要经过脱氧处理,但如果脱氧不好,就可能在脱氧后给水中仍然含有O2,如除氧器的塔板损坏或操作条件不合适、达不到脱氧要求的情况下,除了在给水中带人溶解氧以外,O2还可以随腐蚀产物(如Fe2O3及CuO等)带入锅炉。
CO2腐蚀一般为均匀腐蚀,形成的铁锈粗松,易被水冲起,不能形成保护膜,而使腐蚀连续进行下去。
防止O2腐蚀,除了对锅炉给水有效除氧外,应提高给水管炉水流速,避免O2在个别区域积聚,而与金属壁面均匀接触,形成较均匀的腐蚀。
防止H2、CO2腐蚀,要在锅炉给水中尽量除掉H2、CO2气体及碳酸化合物。
1.5氢脆
氢脆的产生是由于氢原子进人金属后,在晶粒边界处积聚,形成氢分子。
由于氢分子不能扩散,积累后产生很大的内压,使金属晶格变大,而降低了金属的韧性,引起脆性。
汽水腐蚀、碱腐蚀、酸腐蚀以及酸洗后都会产生H2,从而进一步引起氢脆。
氢脆的特征是其断裂面无明显的塑性变形,断品形状大都是晶间开裂。
防止氢脆,一方面要阻止H2在锅炉受热面材料中的扩散,应选用耐氢脆钢(如在钢中添加0.2%以上的Cu,或添加Co、Ni等元素)作为锅炉受热面材料;另一方面要降低H2含量,即在锅炉运行中,应有效控制能析出H2的汽水腐蚀、碱腐蚀及酸腐蚀等的发生。
2管外腐蚀
2.1灰致腐蚀
灰致腐蚀是在高温条件下,炉灰中形成的一些低熔点化合物凝结在锅炉受热面表面而形成熔融层,破坏了其原有的氧化层保护膜,从而加速了锅炉受热面材料的氧化过程。
灰致腐蚀是过热器和再热器等高温锅炉受热面常见的腐蚀形式。
在锅炉燃油时,重油中所含的钒附着在过热器或再热器等高温锅炉受热面上,形成低熔点化合物,将外界供给的O2向金属表面输送,使金属不断氧化,生成的氧化物又不断被破坏,形成多孔物质而促进O2的供给,加剧腐蚀。
当烟气中含有Na2SO4时,不单是锅炉受热面材料被氧化,还会发生由Na2SO4引起的高温腐蚀(硫化腐蚀)。
对于燃煤锅炉,烟灰中的K2SO4同样起到促进氧化的目的。
防止灰致腐蚀,一是设计时适当保持管壁温度,运行时防止锅炉受热面超温;二是加人高熔点化合物,提高金属表面凝结物的熔点;三是降低过剩空气比例,控制烟气中O2含量,以遏止钒化合物的形成;四是对锅炉受热面进行扩散渗透处理,如渗硅或渗铝等,提高其抗灰致腐蚀的能力。
2.2还原性气氛腐蚀
当燃烧不完全、烟灰中碳含量增高时,会形成还原性气氛。
在还原性气氛中会形成高温硫酸化合物,这些在高温下气化后的硫酸化合物遇到水冷壁锅炉受热面后在其表面液化,将锅炉受热面表面的氧化层保护膜溶解,从而使其不断遭到氧化腐蚀。
还原性气氛腐蚀常发生在水冷壁锅炉受热面的顶部区域。
防止还原性气氛腐蚀,首先应在锅炉燃烧设计时予以重视,另外还要注意锅炉受热面的选材和表面处理。
2.4应力腐蚀
应力腐蚀(或应力腐蚀开裂)是指金属在特定腐蚀介质和一定水平拉应力的同时作用下发生的脆性开裂。
应力腐蚀必须要3个条件同时具备才会发生,即一定水平的拉应力、特定的腐蚀介质,以及对该腐蚀介质具有应力腐蚀敏感特性的钢材。
锅炉受热面在内压以及热应力、焊接残余应力等的作用下,具备一定水平的拉应力条件;而多数钢材都在Cl-及OH-环境中会发生应力腐蚀,如奥氏体不锈钢在Cl-环境中很容易产生应力腐蚀。
遭到应力腐蚀破裂的锅炉受热面一般不出现明显的塑性变形迹象,且通常为穿晶断裂。
防止应力腐蚀,应从应力、介质及材料3方面考虑,一是应尽量消除焊接残余应力,防止热应力的叠加,降低拉应力水平;二是应尽量降低应力腐蚀介质的浓度,但在用城市垃圾为燃料的情况下,锅炉受热面表面的Cl-浓度很难消除,在局部高应力区仍具备发生应力腐蚀的环境;三是采用高镍合金钢作为受热面材料或其防护层,降低应力腐蚀的敏感性。
3结束语
由于锅炉受热面处于非常特殊的运行环境中, 温度、压力以及各类腐蚀性介质等因素使其具备遭受多种腐蚀的条件。
只有充分认识这些腐蚀的机理,才能采取有效的预防措施,使锅炉受热面免遭腐蚀破坏。
锅炉受热面腐蚀往往是一个综合性问题,多种腐蚀可能同时出现,还可能相互促进或互为因果,此外,还需综合考虑锅炉效率以及环境污染等多方面问题。
因此,在对锅炉受热面腐蚀采取预防措施时,要全面系统地分析、综合治理。