?即:維持鍋水相對(duì)堿度小于0.2,就能有效防止苛性脆化。實(shí)驗(yàn)表明相對(duì)堿度在0.2以下時(shí),即使鍋爐結(jié)構(gòu)上存在苛性脆化的條件,也達(dá)不到苛性脆化的危險(xiǎn)點(diǎn)。
在對(duì)某廠DZW2-8-A型鍋爐定檢中曾發(fā)現(xiàn)鍋爐因苛性脆化導(dǎo)致后管板裂紋,致使鍋爐判廢的案例。在鍋爐進(jìn)行宏觀檢查是發(fā)現(xiàn),后管板高溫?zé)煔馊肟谔幑芸兹^(qū)存在大量裂紋,并且在管孔周圍呈放射狀,有的由一個(gè)管孔連到另一個(gè)管孔。裂紋不僅存在于金屬表面,而且有的已經(jīng)深入到金屬內(nèi)部,以致穿透金屬壁、金相分析看到,裂紋有明顯分叉現(xiàn)象,并且沿著晶粒邊緣擴(kuò)展,裂紋內(nèi)部存在大量腐蝕產(chǎn)物,是典型的晶間腐蝕。
4、制造、修理過(guò)程中工藝措施不當(dāng),使鍋爐存在一定缺陷,同樣會(huì)導(dǎo)致鍋爐管板裂紋的產(chǎn)生,除前述的煙管與管孔連接部位存在有間隙外,常見的還有煙管管端伸出過(guò)長(zhǎng),焊縫存在咬邊缺陷等多種。
如:我市某木制品公司KZL4-13型鍋爐,在定檢時(shí)發(fā)現(xiàn)煙管管端開裂并泄露,經(jīng)表面探傷發(fā)現(xiàn)其裂紋沒(méi)管子軸向長(zhǎng)達(dá)15mm左右,徑向5mm左右,裂紋同時(shí)已延伸至管板,外觀檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該爐煙管管端伸出焊縫長(zhǎng)度長(zhǎng)達(dá)7mm,加上角焊縫高度,管端伸出管板長(zhǎng)度為10cm。而根據(jù)《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》;GB∕T16508《鍋殼鍋爐受壓元件強(qiáng)度計(jì)算》及有關(guān)鍋爐制造操作的要求,當(dāng)管板與600℃以上的煙氣接觸時(shí),其煙管端口伸出焊縫長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)1.5mm。該爐煙管最外端溫度按簡(jiǎn)單方法計(jì)算已超過(guò)管材許可壁溫:
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水垢假設(shè)厚度mm | 管子伸出外端的壁溫℃ |
1 | 347.46 |
1.5 | 401.26 |
2 | 455 |
注:上述計(jì)算按簡(jiǎn)單模式計(jì)算,且未計(jì)介質(zhì)與鋼板的傳熱熱阻。
?由上述計(jì)算苛判斷,該事故為由于管端伸出長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)而引起的裂紋損壞事故。
?又如:一臺(tái)上海紅旗鍋爐廠1972年生產(chǎn)的KZL2-13型鍋爐運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)后部有蒸汽噴出,停爐檢查后發(fā)現(xiàn)后管板右上側(cè)角板拉撐主焊縫處有一道穿透性裂紋,采用硬度、厚度測(cè)試及金相分析未發(fā)現(xiàn)異常。內(nèi)部檢查發(fā)現(xiàn)角板撐與管板連接角焊縫有多處弧坑,靠管板側(cè)連接咬邊,咬邊深最大3mm。同時(shí)發(fā)現(xiàn)裂紋起始于該條角焊縫,進(jìn)一步檢查后判定焊縫嚴(yán)重咬邊是裂紋的主要原因。首次在鍋爐運(yùn)行時(shí),管板在介質(zhì)壓力作用下有向外擴(kuò)張趨勢(shì),由于受煙管及角板撐的剛性約束,使用管板變形不協(xié)調(diào),形成高應(yīng)力區(qū)。第二、焊縫的嚴(yán)重咬邊和弧坑,一方面削弱了管板的強(qiáng)度,另一方面造成了應(yīng)力集中,就在此高應(yīng)力形成裂紋源。第三、鍋爐負(fù)荷不均衡頻繁啟停,在高變應(yīng)力作用下加劇了裂紋的擴(kuò)張。
(三)防止措施
為防止管板裂紋的發(fā)生,可以采取以下措施。
1、????????????? 在后管板煙氣側(cè)加隔熱層,可以基本解決管板上管孔處熱負(fù)荷過(guò)大的問(wèn)題,即避免了管板高溫,又減少鍋爐內(nèi)局部鍋水濃縮和結(jié)生水垢的危害。
2、????????????? 改善煙管與管板的連接結(jié)構(gòu),焊前先進(jìn)行預(yù)脹,徹底消除管子與管孔間間隙后再進(jìn)行焊接煙管與管板焊接應(yīng)采取金焊透的連接形式,并且嚴(yán)格控制管子伸出管端焊縫的長(zhǎng)度,有條件的焊后應(yīng)進(jìn)一步施脹,以消除焊接應(yīng)力,即采用“脹→焊→脹”工藝。
3、????????????? 對(duì)大口徑煙管應(yīng)采取管端部加裝防熱套管,以防止“進(jìn)口效應(yīng)”的產(chǎn)生。
4、????????????? 加強(qiáng)對(duì)鍋爐的運(yùn)行管理和水質(zhì)監(jiān)控。制定合理的操作方法,正確排污,確保鍋爐用水水質(zhì)達(dá)標(biāo)減少水垢的結(jié)生,防止鍋爐腐蝕。
5、????????????? 提高制造,維修工藝水平。
四.結(jié)束語(yǔ)
水火管鍋爐具有結(jié)構(gòu)緊湊,制造簡(jiǎn)單,便于安裝等優(yōu)點(diǎn),老式水火管鍋爐(過(guò)去稱臥式塊裝鍋爐)是1965年上海工業(yè)鍋爐廠為淘汰“煤老虎”鍋爐而發(fā)明的中國(guó)式爐型,四十余年來(lái)在全國(guó)工業(yè)鍋爐中占有相當(dāng)大的比例,即使陸續(xù)出現(xiàn)管板開裂,鍋殼下部鼓泡等安全性問(wèn)題,但用戶仍是喜聞樂(lè)見。近二十年來(lái)新型水火管鍋爐正逐步的代替老型水火管鍋爐,新型水火管爐以其先進(jìn)的技術(shù),優(yōu)越的性能和安全可靠的運(yùn)行越來(lái)越被廣大用戶贊譽(yù)。但作為一名檢驗(yàn)工作者,我們時(shí)刻不能忽略那些在用的和正在制造出廠的老型水火管鍋爐。關(guān)注這些鍋爐的制造、安裝、修理、改造、運(yùn)行、管理,保證其安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,以確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
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參考文獻(xiàn):
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2、?劉龍淼《鍋爐事故處理大全》
3、?姚繼賢《低壓鍋爐水處理技術(shù)》
4、?李柏生《新型水火管鍋爐殼式鍋爐的安全性和經(jīng)濟(jì)性》