蒸汽鍋爐爆管的原因與解決辦法
網(wǎng)址：www.188289.cn 更新時(shí)間：2017-01-10 10:19 瀏覽次數(shù)：：181次
蒸汽鍋爐爆管事故是如何發(fā)生的呢?本文主要為大家講解一下蒸汽鍋爐一般發(fā)生爆管的原因和解決辦法。大家知道，蒸汽鍋爐在運(yùn)行過程中不可避免地導(dǎo)致并聯(lián)各管內(nèi)的流量與吸熱量發(fā)生差異。當(dāng)工作在惡劣條件下的承壓受熱部件的工作條件與設(shè)計(jì)工況偏離時(shí)，就容易造成鍋爐爆管。
據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，在蒸汽鍋爐爆管事故中因過熱器爆管造成的事故占的比例最多損失也是最大的，下面我們以某工廠一臺(tái)型號(hào)為SHS20一2.5/400一G的蒸汽鍋爐做實(shí)例分析。該蒸汽鍋爐額定蒸發(fā)量為20 dh,額定蒸汽壓力為2.5 MPa，過熱蒸汽溫度為400度，給水溫度105度，設(shè)計(jì)的過熱器受熱面積110平米，設(shè)計(jì)燃料為甘蔗渣，過熱器屬于對(duì)流式過熱器。過熱器管規(guī)格為小38 x 3 mm,材質(zhì)是20鋼，為單級(jí)布置，縱向10排，橫向27排，蒸汽與煙氣的相對(duì)流向?yàn)橄饶媪骱箜樍?。過熱器布置在爐膛出口處凝渣管后方，對(duì)流管束的前方。
蒸汽鍋爐過熱器工作時(shí)，過熱器段的煙氣溫度為600一700度。在減溫器投人運(yùn)行時(shí)，過熱蒸汽溫度未出現(xiàn)超溫現(xiàn)象，一直保持在395 - 400℃之間。然而，即便如此，過熱器仍發(fā)生爆管現(xiàn)象，蒸汽鍋爐爆管形式:①只有一根或兩根爆管，爆管形貌常為長(zhǎng)型裂口;②出現(xiàn)一至兩根爆管后，堵死再運(yùn)行又出現(xiàn)爆管，并且鍋筒內(nèi)壓力比過熱器壓力高0.2一0.3 MPa.
一、蒸汽鍋爐爆管的一般原因有哪些?
造成過熱器爆管的原因很多，一般可分為以下幾種:
1、設(shè)計(jì)缺陷:強(qiáng)度計(jì)算、熱力計(jì)算和壁溫計(jì)算等有誤，爐膛選型不妥，過熱器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和受熱面設(shè)計(jì)布置及調(diào)溫裝置等設(shè)計(jì)不合理，材質(zhì)選用不當(dāng)?shù)?
2、檢修維護(hù)質(zhì)量差:未能及時(shí)清除水冷壁管、凝渣管、過熱器管、對(duì)流管內(nèi)積垢和管外灰渣，未能及時(shí)檢修過熱管等磨損、腐蝕、氧化、變形、鼓包等缺陷，停爐維護(hù)不當(dāng)，造成停爐腐蝕等;
3、制造、安裝監(jiān)督檢驗(yàn)質(zhì)量缺陷:存在監(jiān)督檢驗(yàn)的盲區(qū)，未能嚴(yán)格把關(guān)，鍋爐產(chǎn)品不符合相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙，工作人員失職，以致鍋爐存在質(zhì)量問題;
4、材質(zhì)問題:材質(zhì)本身存在缺陷，質(zhì)量差;
5、運(yùn)行狀況:蒸汽品質(zhì)不良引起管內(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重，減溫器發(fā)生故障，燃料與設(shè)計(jì)差別大，爐內(nèi)燃燒工況惡劣，嫩燒不完全，火焰中心偏高偏斜，受熱面結(jié)焦或堆灰等粘污，鍋爐負(fù)荷波動(dòng)大尤其是嚴(yán)重超負(fù)荷運(yùn)行，異物堵塞管路，超壓運(yùn)行，磨損，腐蝕，材質(zhì)劣化，裂紋，過熱等;
6、制造、安裝質(zhì)量缺陷:制造、安裝工藝差，焊接質(zhì)量差，管子彎頭橢圓度和管壁減薄問題，管內(nèi)異物堵塞，錯(cuò)用鋼材，制造、安裝質(zhì)量不符合要求，加藥管的射水孔方向安裝錯(cuò)誤，鍋筒的進(jìn)水管鍋筒內(nèi)段的法蘭處密封不嚴(yán)，過熱器的管子排列、固定和膨脹間隙等不符合設(shè)計(jì)圖紙等要求;
7、運(yùn)行管理:運(yùn)行管理不善，缺乏運(yùn)管管理運(yùn)行，操作水平不高，失職.甚至違章操作等。
二、蒸汽鍋爐爆管原因分析
該工廠蒸汽鍋爐鍋爐過熱器的爆管現(xiàn)象中，對(duì)于只有一根或兩根爆管的情形.是由于個(gè)別材質(zhì)有缺陷所致.而對(duì)于蒸汽鍋爐爆管后堵死又出現(xiàn)爆管的情形，是由于過熱器管發(fā)生堵塞所致。由于堵塞導(dǎo)致過熱器管蒸汽流通不暢，管子得不到及時(shí)冷卻，于是發(fā)生過燒、過熱，材質(zhì)受壓強(qiáng)度超過其規(guī)定壓力，于是就發(fā)生了爆管現(xiàn)象。由于堵塞程度不同，均勻性也較差，因此，就出現(xiàn)了連續(xù)爆管現(xiàn)象。此時(shí)，爆口呈橄欖形，中間翻開且管壁明顯變薄。
對(duì)于該工廠蒸汽鍋爐過熱器管堵塞的原因，主要有以下幾個(gè)方面:
1、蒸汽鍋爐超水位或高水位運(yùn)行時(shí)，加人鍋筒內(nèi)的磷酸三鈉 ( Na3P04)會(huì)隨著鍋筒水位變化而波動(dòng)，因壓力差被飽和蒸汽帶人過熱器管內(nèi)引起堵塞;
2、工廠蒸汽鍋爐鍋爐在榨季期間，由于運(yùn)行管理沒經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)行管理不善，操作不當(dāng);
3、煮爐時(shí)，蒸汽鍋爐高水位煮爐，誤操作過熱器排空，由于此時(shí)過熱器壓力降低，同樣會(huì)把含有磷酸三鈉的鍋水，通過飽和蒸汽帶入過熱器管中，蒸汽帶水.水中含鹽，從而引起堵塞;
4、給水管鍋筒內(nèi)段法蘭沒有加墊片，磷酸三鈉通過給水泵進(jìn)人鍋筒時(shí)，由于進(jìn)水管法蘭無墊片，含有磷酸三鈉的給水在壓力作用下從法蘭間隙噴出，同樣易被飽和蒸汽帶進(jìn)過熱器中引起堵塞;
5、從水冷壁產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)人鍋筒內(nèi)的汽水分離器中，由于匯流箱與汽水分離器連接法蘭處沒有安裝墊片，因此將引起蒸汽短路，蒸汽未經(jīng)汽水分離器，直接進(jìn)入百葉窗，這樣將導(dǎo)致進(jìn)人過熱器的蒸汽帶水，水帶鹽，從而造成過熱器管鹽堵;
6、蒸汽鍋爐煮爐時(shí)，磷酸三鈉未溶解成溶液，而是直接從上鍋筒自用蒸汽管法蘭口加人，這些沒有溶解的固體磷酸三鈉進(jìn)人百葉窗中，結(jié)果被飽和蒸汽帶人過熱器管，同樣會(huì)引起堵塞;
7、加藥管射水孔方向安裝錯(cuò)誤，射水孔方向本應(yīng)向下安裝，卻錯(cuò)誤地向上安裝，結(jié)果讓經(jīng)加藥管進(jìn)人鍋筒的磷酸三鈉溶液，在壓力作用下直接向上噴射，極易被蒸汽帶人過熱器管中，引起過蒸汽鍋爐熱器管堵塞。
三、解決蒸汽鍋爐爆管的辦法
1、鍋爐在正常水位下運(yùn)行
在鍋筒中心線以下100~處，在兩側(cè)的水位計(jì)作標(biāo)記線，鍋爐運(yùn)行時(shí)，水位應(yīng)不超過該標(biāo)記線，從而避免鍋爐高水位運(yùn)行產(chǎn)生汽水共騰現(xiàn)象，引起過熱器爆管。
2、更正安裝錯(cuò)誤
對(duì)鍋爐加藥管射水孔方向進(jìn)行更正，確保射水孔方向朝下，在鍋筒的進(jìn)水管鍋筒內(nèi)段的法蘭間加裝墊片，在匯流箱與汽水分離器連接法蘭間加裝墊片，在給水管鍋筒內(nèi)段法蘭間加裝墊片，確保各法蘭處的密封。
3、監(jiān)測(cè)鍋爐水汽質(zhì)，指標(biāo)
監(jiān)測(cè)鍋爐水汽質(zhì)量指標(biāo)，確保鍋爐水汽質(zhì)量指標(biāo)符合GBIT1576《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不正常時(shí)及時(shí)分析和查找原因，采取有效控制措施。
4、及時(shí)清除受熱面灰渣
及時(shí)清除水冷壁管、凝渣管、過熱器管、對(duì)流管內(nèi)積垢和管外灰渣。
5、正確煮爐和加藥
確保蒸汽鍋爐在正常水位煮爐，同時(shí)保證過熱器不參與煮爐。鍋爐煮爐時(shí)，待磷酸三鈉充分溶解后.磷酸三鈉溶液一定要從加藥管進(jìn)人鍋筒中，加藥時(shí)，鍋爐的水位保持在水位表最低安全水位線。
6、采取緊急處理
蒸汽鍋爐過熱器管輕微破裂，不致引起事故擴(kuò)大時(shí)，可維持短時(shí)問運(yùn)行，應(yīng)做好檢修準(zhǔn)備后再停滬。
過熱器只有一兩根爆管時(shí)，可采取將該爆管與集箱連接的管端距焊口100~的地方割下，用8 mm鋼板焊接封堵的措施予以解決。
爆管數(shù)量不超過過熱器管數(shù)的20%，對(duì)于該鍋爐不超過5根，所爆管子焊接封堵后，鍋爐仍能照常運(yùn)行使用。若超過5根，情節(jié)嚴(yán)重的必須停爐換管修理，但換管前要分析查找爆管原因。
爆管數(shù)量超過過熱器管數(shù)的20%.對(duì)于該鍋爐過熱器爆管數(shù)量多于5根，由于要不影響生產(chǎn)，因此可采用反沖洗的方法對(duì)蒸汽鍋爐整個(gè)水管系統(tǒng)進(jìn)行滿水清水煮爐，并且邊煮爐邊排污，這樣就可把過熱器管中堵塞的鹽排除干凈。該方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、快速，并且安全性較高。
7、蒸汽鍋爐管理操作人員持證上崗
鍋?zhàn)o(hù)管理人員、司爐操作人員和水處理操作人員經(jīng)培訓(xùn)持證卜崗，強(qiáng)化鍋爐的專業(yè)知識(shí)，提高鍋爐管理、操作和水處理操作技能，嚴(yán)格遵守鍋爐安全操作規(guī)程，按規(guī)定對(duì)鍋爐進(jìn)行定期排污，確保鍋爐安全、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
總之，造成蒸汽鍋爐爆管的原因很多，并不是本文介紹的這一種情況，所以只有對(duì)蒸汽鍋爐爆管的直接原因和根本原因進(jìn)行綜合分析，以技術(shù)監(jiān)督為手段，加大日常的維護(hù)運(yùn)行管理，這樣才能有效解決蒸汽鍋爐爆管事故，保證正常的生產(chǎn)工作。
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