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一起水冷壁管裂纹漏水事故的原因分析

作者:刘洪勤 范维海 宋明大 曹怀祥  
评论: 更新日期:2010年04月26日

     锅壳式热水锅炉在实际运行中,水冷壁管损坏漏水事故时有发生。其损坏的原因大多是因为给水硬度过高,管子水侧结垢严重甚至堵塞或水循环不良,管壁温度升高过热造成的,通常情况下伴随着局部鼓包、胀粗变形等现象。但在下面的一起水冷壁管裂纹漏水事故的案例中,未发现明显的鼓包、胀粗变形,裂纹分布在水冷壁管内壁向火面两侧,呈纵向发展,并最终导致贯穿漏水。经检验检测和调查分析,现对水冷壁管产生裂纹漏水的机理和成因做一探讨。

    1 检验情况

    1.1 宏观检验特征

     某单位两台DZL4.2-1.0/115/70-AⅡ锅壳式热水锅炉,采用拱型管板、螺纹烟管,翼型烟道结构布置,2000年制造并安装投入使用。2003年12月,1#锅炉因水冷壁管发生漏水事故。检验发现,发生裂纹漏水的水冷壁管位于炉膛左侧前数第6根、8根下部弯管处,靠近炉膛前部,裂纹部位位于管子向火面的侧面,裂纹长分别为30 mm、10mm;没有发现明显的胀粗变形。

    1.2 割管检查

     从弯管处两侧割断管子,管口断面呈椭圆状.长轴直径50.6 mm,短轴直径48.7mm 。剖面管壁厚度有不均匀减薄,最小壁厚2.2 mm,最大壁厚2.9mm。

     从管子断口剖面可以发现管内结垢不均匀.向火侧垢层厚度在0.7~1.5 mm之间,其它部位未发现明显结垢,结垢区两侧存在明显的纵向沟槽。内壁表面其它部位没有发现明显的腐蚀迹象(见图1、图2)。

    

    

     对切下的管段做纵向解剖,清除结垢并进行打磨发现,外壁发生裂纹漏水的部位恰好是内壁裂纹沟槽的最深部位。

    1.3 垢样分析与金相检测

     经取垢样分析,发现垢层中存在Fe2O3、Fe3O4等氧化物质。对正常部位与裂纹部位分别取样进行金相检查,发现金相组织没有较大的变化。但在裂纹内部可以发现存在明显的氧化物质。见图3。

    

    2 运行情况调查


     该单位取暖面积75 000 m2,取暖期间采用两台锅炉并联的运行方式,出水温度92~98℃,回水温度65~750℃,运行工作压力0.58~0.6 MPa;锅炉房内设置4台150RK180-40A型循环水泵,每台循环水泵的流量为173 m3/h,扬程为37.3 m,正常运行时,采用2台水泵并联运行,另外2台水泵备用,日补水量近3 m3

     锅炉水质处理采用锅外化学处理(钠离子交换器)和锅内加药处理相结合的方法。经取样化验,给水pH值为6,硬度为0.63 mmol/L,锅水的pH值为7。

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