正常運行中的鍋爐如果發(fā)生爆管,就得被迫停運搶修,極大的影響的生產(chǎn)和生活。所以鍋爐爆管是鍋爐運行的重大安全隱患,做好預(yù)防手段和檢測措施,是非常非常非常必須的。
鍋爐爆管的十四種原因
鍋爐爆管是指鍋爐在運行中熱交換面中的水冷壁管,對流管,省煤器管在過熱,磨損和腐蝕等各種原因的綜合作用下,就會發(fā)生管線爆裂,高溫鍋爐水泄漏,造成鍋爐無法正常運行。通過多年的理論積累與現(xiàn)場實踐發(fā)現(xiàn),鍋爐的管線爆裂主要由十四種原因造成的。
第一種原因:鍋爐給水質(zhì)量不良、無水處理或水處理方法不正確,沒有按相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行排污處理,使管線的內(nèi)壁結(jié)垢或腐蝕,產(chǎn)生這種情況的主要原因就是因為有的鍋爐用水取自地下,硬度高達(dá)5mmol/l,屬于高硬度水,而且含硫高,含鐵高,一旦水處理不當(dāng),很容易就發(fā)生過爆管,被迫停爐搶修,給生產(chǎn)和生活造成了很大的影響。
第二種原因:鍋爐的管線在制造、安裝和檢修的過程中在焊口處會出現(xiàn)應(yīng)力集中和機械性能下降的現(xiàn)象,在這些應(yīng)力集中和機械下降的關(guān)鍵部位會出現(xiàn)管線爆裂的情況,這樣也會使鍋爐出現(xiàn)故障,難以供應(yīng)生產(chǎn)和生活需要。
第三種原因:鍋爐在安裝或檢修時雜質(zhì)掉落在管子內(nèi),造成管子內(nèi)堵塞,使水循環(huán)不良或完全破壞。
第四種原因:管子水垢從內(nèi)壁上脫落,“搭橋”使水循環(huán)處于不良狀態(tài)。
第五種原因:鍋爐在運行過程中如果水位過低,也會出現(xiàn)水循環(huán)不良的狀態(tài),出現(xiàn)這樣的情況后就會使管線局部的溫度過高,變形直至爆裂。
第六種原因:油鍋爐、氣鍋爐或者煤鍋爐,在設(shè)計與安裝的時候由于噴嘴的角度沒有調(diào)整正確,也會出現(xiàn)部分的鍋爐管線過熱發(fā)生。
第七種原因:升火、停爐操作不正確、使?fàn)t管被冷風(fēng)吹襲、管子熱脹冷縮過快或過頻,產(chǎn)生有害應(yīng)力。
第八種原因:煙道、燃燒室隔火墻損壞,使煙氣短路造成局部爐管熱量集中而燒壞爐管。
第九種原因:腐蝕爆管和設(shè)備老化爆管。一般發(fā)生在尾部受熱面的省煤器管,原因是排煙溫度過低或給水溫度過低而造成的酸性腐蝕。
第十種原因:局部煙速過快,在安裝和檢修受熱面排管時,受熱面管子的節(jié)距以及受熱面的管排與爐墻之間的距離不符合設(shè)計要求,在管排與管排之間或管排與爐墻之間形成局部煙氣走廊,或局部管子出列造成受熱面管子積灰搭橋,引起局部煙速過高從而加大該部位管子的磨損和過熱。
第十一種原因:由于施工不仔細(xì),爐墻的密封處沒有按照施工要求進(jìn)行嚴(yán)格的密封,使漏風(fēng)處形成渦流,這種情況也會出現(xiàn)管線局部過熱,或者是受熱不均勻,而漏風(fēng)也使后面的煙氣流速增加,危害尾部受熱面。
第十二種原因:管子的高溫運行也是鍋爐爆管的重要原因,過熱超溫爆管是由于管子在超溫的情況下力學(xué)性能下降,管子在壓力的作用下發(fā)生塑性變形即蠕變裂紋以至爆管。
第十三種原因:運行環(huán)境的影響也能使?fàn)t管破裂,像鍋爐的頻繁啟停,負(fù)荷的劇烈變化,火焰的中心調(diào)整不當(dāng),一、二次風(fēng)沖刷水冷壁管,停爐的快速冷卻的影響,這些都給鍋爐爆管留下隱患。
第十四種原因:鍋爐供熱系統(tǒng)管網(wǎng),或者蒸汽冷凝水管網(wǎng)存在二氧化碳腐蝕或氧腐蝕,鍋爐回水系統(tǒng)中同時存氧與二氧化碳時會使系統(tǒng)管網(wǎng)鋼的腐蝕更嚴(yán)重,二氧化碳使水呈微酸性破壞管路保護(hù)膜,隨著氧含量增加會使供熱系統(tǒng)碳鋼設(shè)備和管網(wǎng)出現(xiàn)或大或小的潰瘍狀態(tài),加快腐蝕發(fā)生,結(jié)果是回水或冷凝水顏色泛黃、泛紅、甚至呈現(xiàn)醬油色、鐵離子含量大,鋼管穿孔。常見的蒸汽管道和冷凝水管道腐蝕、穿孔、泄露就是這個原因。這也是有的新建的鍋爐碳鋼管道的使用壽命只有4-5年,即每隔4-5年就需要更換冷凝水管線的原因。
鍋爐回水的鐵含量超標(biāo),不僅會引起鍋爐水“紅水”現(xiàn)象,還會引起氧化鐵垢垢下腐蝕發(fā)生。而且還會導(dǎo)致鍋爐中磷酸鹽水垢的快速生成,氧化鐵水垢的導(dǎo)熱性能很差,氧化鐵水垢層的傳熱效率與爐管的傳熱效率相差很大,嚴(yán)重阻礙傳熱,會造成傳熱面局部溫度過高,以至金屬強度下降,危及鍋爐的安全,造成爐管變形引起爆管。
防止鍋爐爆管的七種措施
為了減少和杜絕爆管發(fā)生,保證生產(chǎn)和生活的需要,防止鍋爐爆管的七種措施具體做法如下:
第一種措施:加強對水處理和水質(zhì)監(jiān)測的管理,增加了除氧和除鐵設(shè)備,由一次軟化改成二次軟化,使鍋爐用水達(dá)到了國標(biāo),保證了鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運行。
第二種措施:充分利用好停爐后夫人檢修,請市鍋爐檢驗所等權(quán)威機構(gòu),對鍋爐進(jìn)行內(nèi)、外部的綜合檢驗,及時發(fā)現(xiàn)問題并處理,保證鍋爐具有健康的運轉(zhuǎn)。
第三種措施:加強運行中的管理,調(diào)整好燃燒,組織合理的燃燒工況和恰當(dāng)?shù)幕鹧嬷行?,杜絕冷風(fēng)吹掃爐管,完善防止磨損、防止腐蝕措施,進(jìn)行合理的排污。
第四種措施:停爐后及時除垢和煙管的清灰,做好維修保養(yǎng)。
第五種措施:適當(dāng)提高排煙溫度,杜絕尾部冷凝水的產(chǎn)生。
第六種措施:加入高效的鍋爐防腐阻垢劑bf-30a,bf-30a具有使鍋爐本體金屬處于鈍化狀態(tài)和抑制金屬腐蝕過程中陰極反應(yīng)的雙重保護(hù)功能,有效地防止了金屬本體在運行狀態(tài)和停爐狀態(tài)下的氧腐蝕;同時由于bf-30a具有強力螯合作用,加入鍋爐水中后,與水中的硬度離子形成穩(wěn)定的水溶性螯合物,增加了硬度離子在水中的溶解度,大大抑制水垢的形成,同時可以產(chǎn)生緩慢溶解原有水垢的效果;由于bf-30a具有較強的晶格畸變作用、分散作用,晶格畸變功能使碳酸鈣晶體在生長過程中破碎,形成外觀不規(guī)則的小晶體,分散劑吸附在小晶體及金屬表面形成雙電層,在靜電作用下,小晶體之間及小晶體與鍋爐金屬表面之間互相排斥,避免了在較高硬度水中鍋爐金屬表面沉積生成水垢。
第七種措施:針對第十四種爆管原因,即蒸汽鍋爐冷凝水回水管網(wǎng)因為氧腐蝕和二氧化碳腐蝕造成鐵離子超標(biāo),而引起鍋爐氧化鐵水垢腐蝕地發(fā)生,以及氧化鐵水垢導(dǎo)致快速生成的鍋爐中磷酸鹽水垢,氧化鐵水垢的導(dǎo)熱性能很差,氧化鐵水垢層的傳熱效率與爐管的傳熱效率相差很大,嚴(yán)重阻礙傳熱,會造成傳熱面局部溫度過高,以至金屬強度下降,危及鍋爐的安全,造成爐管變形引起爆管。
在鍋爐蒸汽系統(tǒng)凝結(jié)水回收系統(tǒng)加入通常采用bf-31t凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)技術(shù),投加北京化工大學(xué)專利產(chǎn)品bf-31t凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑來阻止腐蝕的發(fā)生,bf-31t凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑為市場應(yīng)用成熟產(chǎn)品,bf-31t凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑主要成分:成膜胺、中和胺等,bf-31t凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑中的中和胺為堿性,既可以中和蒸汽凝結(jié)水中碳酸又為在線監(jiān)測水中藥劑濃度提供依據(jù)。bf-31t凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑2007年獲國家發(fā)明二等獎。
bf-31t凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑,加入水中后,會在金屬表面形成單分子層,具有吸附及憎水作用的保護(hù)膜,該膜的分子間隙比co2 , o2 的截面小,防止了系統(tǒng)氧腐蝕和弱碳酸腐蝕的發(fā)生,從而既保證蒸汽冷凝水中鐵離子濃度達(dá)到國標(biāo)gb1576-2001《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》要求,又保護(hù)了鍋爐蒸汽系統(tǒng)和冷凝水回收系統(tǒng)的設(shè)備或管網(wǎng)不再腐蝕、穿孔、泄露,真正實現(xiàn)了標(biāo)本兼治。
防止鍋爐爆管的安全技術(shù)管理與監(jiān)督五點要求
第一點要求:進(jìn)行壓力容器登記和紀(jì)錄,對水冷壁管、對流管、省煤器管進(jìn)行重點檢查。及時掌握設(shè)備的健康狀況,對設(shè)備存在的不安全隱患提出切實可行的處理方案,將事故消滅在萌芽之中。
第二點要求:加強大修、中修全過程的質(zhì)量管理,建立與健全三級管理網(wǎng)絡(luò),嚴(yán)格執(zhí)行三級驗收制度,實行一票否決制。不達(dá)要求,決不驗收。
第三點要求:鍋爐規(guī)范性檢查,經(jīng)鍋爐檢驗檢查的缺陷,均進(jìn)行了處理。
第四點要求:加強水質(zhì)監(jiān)督和停爐后的保養(yǎng)效果,以降低結(jié)垢速率。
第五點要求:加強金屬監(jiān)督,在大修、中修、小修、停爐檢修中按常規(guī)檢查項目,對鍋爐爆管進(jìn)行檢查,檢查的主要方法是目測和手摸,發(fā)現(xiàn)問題及時記錄和處理,同時進(jìn)行探傷檢查,加強對焊口的監(jiān)督工作。
鍋爐安全無小事。鍋爐安全運行關(guān)系到生活和生產(chǎn),切實做好預(yù)防手段和檢測措施,排除隱患、嚴(yán)防鍋爐爆管,讓企業(yè)安全生產(chǎn)與鍋爐的安全運行一路同行