一起罕見的鍋爐水冷壁腐蝕案例揭示鍋爐外表面腐蝕的防護(hù)與檢驗

嘉興市特種設(shè)備檢測院 徐衛(wèi)東 蔣騰波 胡晶忠

鍋爐受壓元件的腐蝕是鍋爐最常見的一種損壞，對鍋爐的安全運行危害極大。一般從鍋爐受壓元件被腐蝕的部位來看，腐蝕主要發(fā)生在水側(cè)和火側(cè)。按照腐蝕過程的機(jī)理可以把腐蝕分成兩大類：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕是沒有電流產(chǎn)生的腐蝕過程，電化學(xué)腐蝕是有電流產(chǎn)生的腐蝕過程。但有時很難區(qū)分，從鍋爐受壓元件被腐蝕的情況來看，水側(cè)的腐蝕以電化學(xué)腐蝕為主，火側(cè)的腐蝕以化學(xué)腐蝕為主。找出鍋爐受壓元件的腐蝕部位，分析其產(chǎn)生的原因，提出消除和預(yù)防腐蝕的措施，是加強(qiáng)鍋爐管理和進(jìn)行鍋爐檢驗的目的之一。

精細(xì)分析防微杜漸

在對鍋爐進(jìn)行檢驗過程中經(jīng)常會遇到各種各樣的鍋爐腐蝕，常見的有垢下腐蝕、高溫腐蝕、低溫腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。下面對檢驗過程中發(fā)現(xiàn)的一起罕見的腐蝕案例進(jìn)行分析：嘉興市某企業(yè)在2008年4月新增了一臺SZL10-1.25組裝蒸汽鍋爐，當(dāng)時由于種種原因該鍋爐一直沒有進(jìn)行安裝、投運，擱置在新擴(kuò)建的鍋爐房內(nèi)。2010年5月該鍋爐開始安裝并進(jìn)行了報檢，檢驗員按照條例、規(guī)程對該鍋爐的安裝過程進(jìn)行監(jiān)督檢驗。由于考慮到該鍋爐從出廠到安裝間隔時間較長（2年左右），檢驗員在安裝水壓試驗前對鍋筒內(nèi)部以及受壓部件的可見部位進(jìn)行了詳細(xì)的檢驗，未發(fā)現(xiàn)異常。檢驗員在具備水壓試驗條件的前提下對該鍋爐進(jìn)行了安裝水壓試驗，該鍋爐在試驗壓力的保壓期間產(chǎn)生了壓力降，試驗壓力為1.65MPa，保壓20min后壓力降為1.6MPa左右；壓力降至設(shè)計壓力1.25MPa進(jìn)行檢查期間，發(fā)現(xiàn)繼續(xù)有壓力降現(xiàn)象。在排除了各閥門（閥門及安全閥在試驗前均已按規(guī)定進(jìn)行了悶堵）、人孔、手孔及儀表接口、取樣管等處泄漏的情況下，檢驗員對鍋爐的受壓部件進(jìn)行了詳細(xì)地檢查，發(fā)現(xiàn)水冷壁（膜式壁）與集箱連接的根部有水跡。后經(jīng)拆除鍋爐外部保溫發(fā)現(xiàn)幾乎所有水冷壁外表面都已經(jīng)嚴(yán)重腐蝕，管壁外表面布滿腐蝕凹坑，有些已經(jīng)形成穿透性腐蝕坑。經(jīng)割管檢查水冷壁內(nèi)壁完好，無任何腐蝕現(xiàn)象。（見圖1、圖2、圖3、圖4）

經(jīng)調(diào)查，該鍋爐進(jìn)場時鍋爐房屋頂未建好，當(dāng)時正逢雨季，導(dǎo)致緊貼膜式水冷壁的鍋爐保溫層吸滿了水。因該鍋爐長期未安裝、投運，保溫層水分沒有及時烘干，再加上該企業(yè)的管理人員缺乏鍋爐管理知識和經(jīng)驗，最后使得膜式水冷壁外表面嚴(yán)重腐蝕，給企業(yè)經(jīng)濟(jì)上造成了較大的損失。

縝密思考 防患未然

圖1 布滿腐蝕凹坑的水冷壁外表面（下面為電筒）

該案例足以引起鍋爐管理人員及檢驗人員對鍋爐外表面腐蝕現(xiàn)象的重視。在日常的鍋爐管理方面，企業(yè)的鍋爐管理人員和操作人員往往會忽視隱藏的鍋爐外表面腐蝕，認(rèn)為只要做好鍋爐水處理、控制好水質(zhì)和煙氣溫度就能防止鍋爐腐蝕的發(fā)生，停爐保養(yǎng)也往往把注意力放在爐內(nèi)。而對鍋爐的跑、冒、滴、漏以及防雨、防雪等認(rèn)為都是小事情，事實上這些小事情有時會造成大損失。

圖2 布滿腐蝕凹坑的水冷壁外表面

圖3 亮點處即為穿透性腐蝕坑

圖4 水冷壁內(nèi)壁情況完好，亮點處為外壁穿透性腐蝕坑

在日常檢驗中常發(fā)現(xiàn)鍋爐煙囪、安全閥排汽管穿屋頂處等部位漏雨嚴(yán)重，大量雨水直接滴在受壓部件的保溫層上，造成受壓部件外表面腐蝕。如：立式鍋爐的封頭、臥式鍋爐的后管板、電站鍋爐的匯汽集箱、汽包等部位。圖5 對130t/h循環(huán)流化床鍋爐匯汽集箱外表面的腐蝕情況進(jìn)行分析，該集箱設(shè)計壁厚為26mm，投運4年后在最近的內(nèi)部檢驗中發(fā)現(xiàn)安全閥管座附近實測最小壁厚為23.4mm，且存在不同程度的腐蝕凹坑。原因是安全閥排汽管穿屋頂處雨水及安全閥排汽管疏水滲入保溫層，造成外表面腐蝕。

在檢驗中還能經(jīng)常發(fā)現(xiàn)由于鍋爐的跑、冒、滴、漏而造成的受壓部件外表面腐蝕，如立式鍋爐底部手孔滲漏造成下腳圈外表面腐蝕減薄。特別是一些用熱網(wǎng)蒸汽而平時長期備用的鍋爐，由于鍋爐的跑、冒、滴、漏特別是鍋筒或汽包頂部的閥門滲漏，使得鍋筒或汽包保溫層進(jìn)水造成外表面腐蝕。

圖5 集箱外表面腐蝕情況

重點檢驗有效預(yù)防

針對鍋爐受壓元件外表面腐蝕的特點，檢驗員在鍋爐定期檢驗中應(yīng)當(dāng)注意檢查使用單位的鍋爐管理狀況，認(rèn)真查閱鍋爐的運行、檢修記錄。特別是鍋爐運行中是否存在跑、冒、滴、漏現(xiàn)象以及鍋爐的煙囪、安全閥排汽管穿屋頂處等部位是否有防雨措施、安全閥排汽管的疏水是否引至安全地點等。如果上述問題較嚴(yán)重，相應(yīng)部位的保溫層又較容易被水滲入的，應(yīng)該拆除該部位的保溫層進(jìn)行檢查，同時應(yīng)對該部位進(jìn)行測厚。對長期備用的鍋爐進(jìn)行內(nèi)部檢查時，上述部位應(yīng)特別引起重視，必須拆除保溫進(jìn)行檢查和測厚。對于《鍋爐定期檢驗規(guī)則》中規(guī)定的水壓試驗應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)則執(zhí)行。

鍋爐使用單位應(yīng)加強(qiáng)對鍋爐的管理，建立和完善鍋爐房規(guī)章制度和鍋爐的運行和檢修記錄，消除鍋爐的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，做好鍋爐的防雨、防雪工作，安全閥的排汽管應(yīng)有疏水管并接至安全地點，鍋爐保溫層外包鋼板破損的應(yīng)及時修復(fù)等。

預(yù)防和消除鍋爐受壓部件的外表面腐蝕比較簡單，只要認(rèn)真做好鍋爐管理和檢驗工作，就能從源頭上防止腐蝕發(fā)生。在鍋爐的日常使用管理中，使用單位應(yīng)認(rèn)真做好運行鍋爐的巡檢工作，及時發(fā)現(xiàn)并消除各種缺陷。鍋爐定期檢驗時，檢驗員和使用單位的管理人員應(yīng)相互做好配合工作，做到真正從思想上重視起來，才能不放過任何一個影響鍋爐安全運行的隱患。