安全管理网

浅析水火管锅炉管板裂纹的原因及处理措施

  
评论: 更新日期:2015年09月24日
 即:维持锅水相对碱度小于0.2,就能有效防止苛性脆化。实验表明相对碱度在0.2以下时,即使锅炉结构上存在苛性脆化的条件,也达不到苛性脆化的危险点。
在对某厂DZW2-8-A型锅炉定检中曾发现锅炉因苛性脆化导致后管板裂纹,致使锅炉判废的案例。在锅炉进行宏观检查是发现,后管板高温烟气入口处管孔去区存在大量裂纹,并且在管孔周围呈放射状,有的由一个管孔连到另一个管孔。裂纹不仅存在于金属表面,而且有的已经深入到金属内部,以致穿透金属壁、金相分析看到,裂纹有明显分叉现象,并且沿着晶粒边缘扩展,裂纹内部存在大量腐蚀产物,是典型的晶间腐蚀。
4、制造、修理过程中工艺措施不当,使锅炉存在一定缺陷,同样会导致锅炉管板裂纹的产生,除前述的烟管与管孔连接部位存在有间隙外,常见的还有烟管管端伸出过长,焊缝存在咬边缺陷等多种。
如:我市某木制品公司KZL4-13型锅炉,在定检时发现烟管管端开裂并泄露,经表面探伤发现其裂纹没管子轴向长达15mm左右,径向5mm左右,裂纹同时已延伸至管板,外观检验发现该炉烟管管端伸出焊缝长度长达7mm,加上角焊缝高度,管端伸出管板长度为10cm。而根据《蒸汽锅炉安全技术监察规程》;GB∕T16508《锅壳锅炉受压元件强度计算》及有关锅炉制造操作的要求,当管板与600℃以上的烟气接触时,其烟管端口伸出焊缝长度不应超过1.5mm。该炉烟管最外端温度按简单方法计算已超过管材许可壁温:
 

 

水垢假设厚度mm
管子伸出外端的壁温℃
1
347.46
1.5
401.26
2
455
注:上述计算按简单模式计算,且未计介质与钢板的传热热阻。
 由上述计算苛判断,该事故为由于管端伸出长度过长而引起的裂纹损坏事故。
 又如:一台上海红旗锅炉厂1972年生产的KZL2-13型锅炉运行时发现后部有蒸汽喷出,停炉检查后发现后管板右上侧角板拉撑主焊缝处有一道穿透性裂纹,采用硬度、厚度测试及金相分析未发现异常。内部检查发现角板撑与管板连接角焊缝有多处弧坑,靠管板侧连接咬边,咬边深最大3mm。同时发现裂纹起始于该条角焊缝,进一步检查后判定焊缝严重咬边是裂纹的主要原因。首次在锅炉运行时,管板在介质压力作用下有向外扩张趋势,由于受烟管及角板撑的刚性约束,使用管板变形不协调,形成高应力区。第二、焊缝的严重咬边和弧坑,一方面削弱了管板的强度,另一方面造成了应力集中,就在此高应力形成裂纹源。第三、锅炉负荷不均衡频繁启停,在高变应力作用下加剧了裂纹的扩张。
(三)防止措施
为防止管板裂纹的发生,可以采取以下措施。
1、              在后管板烟气侧加隔热层,可以基本解决管板上管孔处热负荷过大的问题,即避免了管板高温,又减少锅炉内局部锅水浓缩和结生水垢的危害。
2、              改善烟管与管板的连接结构,焊前先进行预胀,彻底消除管子与管孔间间隙后再进行焊接烟管与管板焊接应采取金焊透的连接形式,并且严格控制管子伸出管端焊缝的长度,有条件的焊后应进一步施胀,以消除焊接应力,即采用“胀→焊→胀”工艺。
3、              对大口径烟管应采取管端部加装防热套管,以防止“进口效应”的产生。
4、              加强对锅炉的运行管理和水质监控。制定合理的操作方法,正确排污,确保锅炉用水水质达标减少水垢的结生,防止锅炉腐蚀。
5、              提高制造,维修工艺水平。
四.结束语
水火管锅炉具有结构紧凑,制造简单,便于安装等优点,老式水火管锅炉(过去称卧式块装锅炉)是1965年上海工业锅炉厂为淘汰“煤老虎”锅炉而发明的中国式炉型,四十余年来在全国工业锅炉中占有相当大的比例,即使陆续出现管板开裂,锅壳下部鼓泡等安全性问题,但用户仍是喜闻乐见。近二十年来新型水火管锅炉正逐步的代替老型水火管锅炉,新型水火管炉以其先进的技术,优越的性能和安全可靠的运行越来越被广大用户赞誉。但作为一名检验工作者,我们时刻不能忽略那些在用的和正在制造出厂的老型水火管锅炉。关注这些锅炉的制造、安装、修理、改造、运行、管理,保证其安全经济运行,以确保人民生命财产安全。
 
参考文献:
1、 劳动部《蒸汽锅炉安全技术监察规程》
2、 刘龙淼《锅炉事故处理大全》
3、 姚继贤《低压锅炉水处理技术》
4、 李柏生《新型水火管锅炉壳式锅炉的安全性和经济性》
网友评论 more
创想安科网站简介会员服务广告服务业务合作提交需求会员中心在线投稿版权声明友情链接联系我们