锅炉水冷壁爆管的分析处理和防止措施

1、 锅炉水冷壁爆管的分析处理和防止措施1 概况 我市某香料化工厂一台DZL4l.25A型蒸汽锅炉2021年10月投用后，不到一年时间就发生了水冷壁爆管。2021年8月11日现场检查，笔者发觉爆破口位于右侧炉门旁第11根水冷壁管的弯曲部位(该炉为偏锅筒，结构紧凑，炉膛布满水冷壁，故在炉门处采纳弯管以防遮挡炉门口)爆口为纵向裂开其断面较为锋利。管内壁附着层厚约0.5mm的薄垢破口的上下两头堵满片状散垢与该管相连的右侧集箱有大量脱落的散垢积累，锅筒底部也有少量的散垢渣杂。 2 缘由分析 笔者认为水循环故障是导致该水冷壁管短期过热爆管的主要缘由。 (1)该炉为自然循环锅炉。不同温度的工质具有不同的重度，

2、其差异形成的推动力是水循环的动力，即工质在下降管中的重度比在水冷壁中的大，其差异形成的动力克服了工质上升和下降的流淌阻力，这样就利用其自然特性形成了水循环。工质在循环中汲取受热面壁的热量，既降低了受热面壁的温度，防止受热面壁超温，保证受热面的使用寿命，又成为具有肯定品质的蒸汽，从而使锅炉的功能得以实现。 (2)该炉在运行过程中，因水处理工作的不规范而产生的水垢渣块，积累在锅筒底部，在水循环动力的作用下，随锅水一起被吸入下降管中，并被带到集箱，其中质量较重、颗粒较大的散垢杂在重力、惯性的作用下，沉积在集箱底部，并用不断积累成小山丘状，从而削减了工质进入水冷壁管的流通面积，据流体力学理论可知，此处

3、工质的流速增大，静压削减，导致水冷壁管进口压力降低，水循环减弱。 （3）随下降管锅水带入集箱的水垢渣中质量较轻，呈薄处状的散垢，会漂移在流淌的锅水中，随着水循环从集箱进入水冷壁管中当流淌到水冷壁管的弯曲部位时，在散垢重力和摩擦阻力的作用下，开头停滞积聚在该处，这样一方面使锅水的流淌阻力进一步增大，工质的流速趋缓；另一方面随着散垢数量的不断增加，水冷壁管中的流通面积不断减小，直至完全堵死。这样，该处的工质流速逐步趋于零，即产生了水循环停滞现象，这时，该水冷壁管处于膜式沸腾，其弯管部位处于干烧状态，从而导致管壁温度急剧上升，形成短时过热爆管。 3 修换处理 因该水冷壁管爆管除弯管部分存在破口和不同

4、程度的胀粗外，其它部分未见特别，故打算割换变形的管段。依据有关规范、技术标准的要求，割换管段的起止部位选在直管段上，为从变形弯管的两端弯曲起点向上和向下各延长50mm，割换管段的实长约720mm。原水冷壁管采纳符合GB3087的20#管，规格57mm×3.5mm。 (1)弯管制作。取与原炉管性质、规格相同的新管1根，用弯管机冷弯成与割换下的管段大致相同的外形，并保证弯管的椭圆度、波浪度和壁厚减薄量等符合有关要求，且表面无重皮、裂纹等缺陷。 (2)焊接修复。将对接的新旧管口磨平整并制成符合要求的坡口，由具有相应资质的焊工按表1规范进行焊接。 表1 焊接规范 见表 （3）焊后检查。焊后对两对接头根据有关要求进行焊缝外观、MT、PT检验和通球试验，结果合格。 4 防止措施 （1）对锅炉进行一次人工人和机械除垢，彻底去除锅筒底部、集箱内的散垢渣杂，并用软管从上向下、大水量、高水压冲洗附在水冷壁管上的散垢。 （2）加强锅炉水处理的管理作业，严格水处理工艺纪律，使锅炉水质符合GB1576工业锅炉水质标准要求，防止锅炉结垢。 （3）日常运行中做好锅炉定期排污工作，准时排解锅筒和集箱中的散