工業(yè)鍋爐檢驗(yàn)分析

李昌盛

鍋爐是承壓設(shè)備，運(yùn)行有著以下特點(diǎn)，運(yùn)行工況惡劣、連續(xù)運(yùn)行性、有爆炸的危險(xiǎn)性。為了保證鍋爐安全平穩(wěn)運(yùn)行，在鍋爐的設(shè)計(jì)、制造、安裝、改造、維修、運(yùn)行中對(duì)每個(gè)步驟進(jìn)行檢驗(yàn)，確保鍋爐設(shè)備安全。針對(duì)日常檢驗(yàn)中所發(fā)現(xiàn)的缺陷，結(jié)合該鍋爐運(yùn)行的實(shí)際工況，分析缺陷產(chǎn)生原因，責(zé)令相關(guān)單位及時(shí)整改，調(diào)整結(jié)構(gòu)或者工藝，并按照規(guī)程規(guī)范要求徹底消除缺陷，避免類似情況發(fā)生。

1工業(yè)鍋爐檢驗(yàn)常見缺陷

1.1水垢、水渣

在鍋爐內(nèi)檢過(guò)程中，水垢、水渣為內(nèi)檢常見缺陷。在檢驗(yàn)過(guò)程中，某廠新裝立式層燃爐運(yùn)行僅一年，爐膽大面積結(jié)垢，厚度約4 mm，下腳圈堆滿了水渣。檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)該廠利用地下水作為鍋爐補(bǔ)給水，未采用離子交換器，使用過(guò)程中采用鍋內(nèi)加藥處理，且鍋爐管理較為松散，司爐工未按照規(guī)范要求進(jìn)行定期排污。由于地下水鈣鎂離子含量較高，與爐膽的高溫處接觸，生成碳酸鈣鎂等沉淀，鍋爐啟停的熱脹冷縮與加藥的作用下，部分水垢脫落變成水渣落在下腳圈處堆積。由于排污較少，鍋內(nèi)加藥更進(jìn)一步增加了鍋爐內(nèi)的鹽分，當(dāng)鹽分超過(guò)其溶解濃度時(shí)便析出水垢或水渣沉積下來(lái)。水垢是熱的不良導(dǎo)體，熱阻較大，傳熱效果差會(huì)導(dǎo)致燃料的浪費(fèi)，造成排煙溫度過(guò)高，污染環(huán)境，同時(shí)由于水垢的存在使得爐膽不能得到鍋水的可靠冷卻，可能造成過(guò)熱、過(guò)燒等現(xiàn)象，存在嚴(yán)重的安全隱患。下腳圈堆積水渣較多時(shí)，下腳圈和爐膽的焊縫連接處不能得到可靠的冷卻，可能產(chǎn)生缺陷源，焊縫被熱應(yīng)力的作用下易被撕裂，存有鍋爐爆炸的可能性。因而在鍋爐日常運(yùn)行中，必須做好水處理工作以及水質(zhì)化驗(yàn)工作，并根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果合理安排排污工作，確保水質(zhì)符合要求，保證鍋爐安全運(yùn)行。

1.2裂紋、鼓包

在日常停爐檢驗(yàn)過(guò)程中，某機(jī)械制造廠運(yùn)行一年臥式鏈條鍋筒底部鼓包，如圖1所示。

鼓包高度約為15 mm，直徑約為150 mm，另外管板上出現(xiàn)多處裂紋，最長(zhǎng)裂紋約為25 mm，如圖2所示。

現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)入鍋筒內(nèi)部檢查，鍋筒內(nèi)80%以上區(qū)域覆蓋有水垢，水垢最厚處約為8 mm，鍋筒底部堆滿水渣，集箱、鍋筒排污閥堵死，打開鍋爐集箱，內(nèi)部堆滿水渣。該爐水處理方式為鍋外處理，但鍋爐房無(wú)規(guī)章制度，無(wú)鍋爐運(yùn)行記錄，根據(jù)上述檢驗(yàn)情況分析，該鍋爐水處理設(shè)施不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，且在運(yùn)行過(guò)程中幾乎不排污，水分的不斷濃縮致使鹽分不斷增加累積，水垢、水渣嚴(yán)重。鍋筒底部堆積的大量水渣，割斷了水和鍋筒之間的接觸，造成鍋筒不能得到有效冷卻，最終在高溫作用下，通過(guò)鼓包將熱應(yīng)力釋放出去。而管板上也得不到可靠冷卻最終在高溫?zé)煔獾淖饔孟庐a(chǎn)生，最終造成該鍋爐的嚴(yán)重事故。因而應(yīng)完善鍋爐房制度，按章操作。司爐人員應(yīng)對(duì)鍋爐操作知識(shí)有一定的了解，及時(shí)做好鍋爐運(yùn)行以及保養(yǎng)工作，按照水質(zhì)要求做到合理排污。

1.3結(jié)焦、腐蝕、滲漏

回收焙燒爐尾部煙氣中熱量，煙塵中含硫化物較多，而硫化物的熔點(diǎn)較低，低熔點(diǎn)硫化物附著在管壁上凝結(jié)，形成熱阻大的煙垢，削弱了煙氣和管內(nèi)水的熱交換作用，因而煙垢處溫度較高，加快硫化物在此處的沉積、結(jié)焦。結(jié)焦的存在降低煙氣和管內(nèi)水汽的換熱效率，排煙溫度增高，造成能源的浪費(fèi)以及環(huán)境的污染。同時(shí)管內(nèi)水汽的受熱的減弱會(huì)造成水循環(huán)的不暢，若造成汽水停滯現(xiàn)象會(huì)帶來(lái)爆管的危險(xiǎn)。當(dāng)管外結(jié)焦不斷增大時(shí)，會(huì)擠壓管子，嚴(yán)重造成汽水管變形，造成安全隱患。在銅冶煉企業(yè)中，由于煙氣中含有較多的二氧化硫，在鍋爐尾部受熱面中，煙氣溫度較低，二氧化硫易形成硫酸腐蝕受熱面管，以造成腐蝕減薄，最終穿孔造成滲漏現(xiàn)象，圖3為某廠水冷壁穿孔。

可以看到左側(cè)圓弧外側(cè)穿孔處局域有明顯的減薄現(xiàn)象，主要原因是煙氣中硫化物腐蝕，其次當(dāng)膜式壁中間開孔時(shí)，煙氣流速在此變化較大，對(duì)水冷壁管磨損造成，當(dāng)管厚不能滿足強(qiáng)度的要求時(shí)產(chǎn)生破裂，右側(cè)管穿孔為左側(cè)高溫汽水物的沖刷，材料經(jīng)過(guò)不穩(wěn)定的冷熱交替過(guò)程使得材質(zhì)變化，最終在汽水的沖蝕下穿孔。

因而在余熱鍋爐檢驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)注意受熱面管的結(jié)焦現(xiàn)象，并針對(duì)受熱面的結(jié)焦部位進(jìn)行分析，然后調(diào)整生產(chǎn)工藝或者振打裝置，使得受熱面的煙垢得到有效的控制。在煙氣流速較大處以及易發(fā)生磨損、腐蝕的結(jié)構(gòu)（如門孔處，流速變化處）以及部位進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)，確保受熱面管厚度符合強(qiáng)度要求。

1.4安全附件缺陷

在鍋爐定期檢驗(yàn)過(guò)程中，要對(duì)鍋爐安全附件運(yùn)行情況進(jìn)行安全檢驗(yàn)，在檢驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題如下。

1） 安全閥密封面泄漏，在安全閥的運(yùn)行過(guò)程中，安全閥可能存在回座不及時(shí)，蒸汽不斷沖刷密封面，蒸汽中的鹽分在密封面上沉積下來(lái)，隨著時(shí)間的積累，沉積物變厚，最終導(dǎo)致密封不嚴(yán)，漏汽。安全閥不能動(dòng)作，安全閥使用單位管理不善，未按時(shí)對(duì)安全閥做排汽試驗(yàn)，導(dǎo)致密封面銹死。安全閥泄放管泄放口朝上，且沒(méi)有疏水管，使泄放管中積水倒灌在密封面處銹蝕。2）水位表上截止閥的安裝，水位表上截止閥通常都是以低進(jìn)高出的形式。

由于截止閥存在低進(jìn)高出這種現(xiàn)象，容易造成汽包水位與水位表水位之間存在誤差，顯示假水位，因而建議將截止閥橫置（手柄）安裝，第一不易造成假水位，第二易于操作人員操作3）壓力表的缺陷有選型不對(duì)、指示不準(zhǔn)、泄漏等常見缺陷。

4）排污閥選型錯(cuò)誤，在安裝監(jiān)檢及在用檢驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有灰口鑄鐵制造的排污閥，其不符合《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》相關(guān)規(guī)定?；铱阼T鐵在較大的溫差下易碎，在冬天排污這種現(xiàn)象更為突出，若在排污過(guò)程中排污閥碎裂將危害操作人員的安全，其次若排污口被破壞，不能緊急停爐時(shí)易造成水汽管過(guò)燒現(xiàn)象，因而在鍋爐上嚴(yán)禁使用灰口鑄鐵制造的排污閥。

2 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)工業(yè)鍋爐常見檢驗(yàn)案例進(jìn)行研究分析，指出其產(chǎn)生機(jī)理、危害以及應(yīng)對(duì)措施，對(duì)鍋爐的檢驗(yàn)工作積累了經(jīng)驗(yàn)。

1） 用戶單位應(yīng)加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行管理工作，注重鍋爐水質(zhì)，并合理排污，按照規(guī)范調(diào)試鍋爐安全附件。2）在煙氣腐蝕嚴(yán)重的冶煉余熱鍋爐，應(yīng)著重注意受熱面結(jié)焦以及尾部受熱面腐蝕，調(diào)整好振打裝置以及排煙溫度，同時(shí)注意安全附件狀況，保證鍋爐安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[S].

（作者單位：江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院（徐州分院））