淺談水暖鍋爐的爆管原因及其預(yù)防

陳明杰

【摘要】水暖鍋爐是一種常見的能量輸出設(shè)備。鍋爐爆管為其“常見病”，鍋爐爆管會(huì)導(dǎo)致鍋爐停爐，影響正常供暖。本文主要針對(duì)水暖鍋爐爆管的原因進(jìn)行分析探討，并提出一些針對(duì)性的預(yù)防及處理措施。

【關(guān)鍵詞】水暖鍋爐 爆管 預(yù)防措施

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）11-0251-01

1.引言

熱水鍋爐是比較常見的城市集中供熱設(shè)備，由于具有運(yùn)行安全、熱效率高、便宜操作等優(yōu)點(diǎn)，在人們生活中具有廣泛應(yīng)用[1]。水暖鍋爐在剛剛投入運(yùn)行時(shí)出力、效率都很高，升溫也快。但鍋爐在運(yùn)行兩到五年時(shí)間后，在其出力、效率及上溫等方面往往會(huì)有所下降，并出現(xiàn)鍋爐水冷壁管爆管、過熱變形，嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)燒壞滲漏現(xiàn)象。在采暖鍋爐使用過程中，爆管事故時(shí)有發(fā)生，其已經(jīng)成為某些鍋爐的“常見病”。通常情況下，鍋爐運(yùn)行不到一個(gè)采暖期就會(huì)反復(fù)發(fā)生爆管。鍋爐爆管事故是僅次于鍋爐爆炸事故的危險(xiǎn)性、比較大的嚴(yán)重事故之一。鍋爐爆管事故的發(fā)生對(duì)鍋爐安全運(yùn)行具有不利影響，爆管事故一旦發(fā)生，將會(huì)迫使其停爐維修，造成供暖工作不能正常進(jìn)行，進(jìn)而會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。鍋爐爆管時(shí)可以破壞工作設(shè)備，傷亡鍋爐操作人員，使鍋爐在極其短的時(shí)間內(nèi)嚴(yán)重缺水，對(duì)鍋爐安全運(yùn)行造成一定威脅[2]。

為防止水暖鍋爐發(fā)生保管或者減少其發(fā)生的頻率，確保采暖鍋爐在安全、經(jīng)濟(jì)條件下正常運(yùn)行，必須明確采暖鍋爐爆管的原因，以便預(yù)防爆管的發(fā)生。因而，本文將針對(duì)水暖鍋爐爆管的原因進(jìn)行分析探討，并提出一些針對(duì)性的預(yù)防及處理防措。

2.鍋爐爆管事故發(fā)生的原因

對(duì)于鍋爐爆管的原因很多，本文主要?dú)w結(jié)為鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鍋爐安裝缺陷，鍋爐水質(zhì)不達(dá)標(biāo)及其鍋爐控制與操作等四方面原因。

2.1鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、安裝等方面存在缺陷

2.1.1鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷

鍋爐結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上設(shè)計(jì)不當(dāng)，勢(shì)必會(huì)影響鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。郭錦宣等[3]對(duì)一臺(tái)補(bǔ)型熱水鍋爐運(yùn)行中發(fā)生爆管事故的原因進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，鍋爐在進(jìn)水分配結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的缺陷是導(dǎo)致鍋爐發(fā)生爆管的原因。究其具體原因是由于水分配結(jié)構(gòu)的不合理導(dǎo)致集箱各上升管水量分布不均，水循環(huán)不良，出現(xiàn)局部傳熱惡化。加劇了結(jié)垢的生成，最終發(fā)生爆管。李應(yīng)軍等[4]則發(fā)現(xiàn)翼形煙道下端與水平之間夾角過小（a=12℃），鍋爐沉渣很容易沉積到此部位，造成局部水阻增大，水速降低，水冷壁不能得到很好冷卻，便形成局部高溫，發(fā)生爆管事故。通過對(duì)其結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，爆管事故得到了一定的控制。還有人指出鍋爐水冷壁管材質(zhì)不良（存在夾渣與分層等缺陷）也是發(fā)生鍋爐爆管的原因之一。

2.1.2鍋爐安裝缺陷

鍋爐在安裝時(shí)，雜物（如渣垢、焊條頭、邊角余料、砂布和棉紗等）掉落在管內(nèi)，如果未及時(shí)清理，會(huì)因個(gè)別管子堵塞而導(dǎo)致爆管。另外，對(duì)鍋爐檢修、酸洗或這安裝電子水處理儀后脫落的老垢未及時(shí)清理，也會(huì)引發(fā)爆管發(fā)生。

2.2水質(zhì)不達(dá)標(biāo)

鍋爐是工業(yè)的心臟，鍋爐使用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的水質(zhì)，對(duì)鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著很重要的意義。如果所用水源中的雜質(zhì)不經(jīng)處理變直接供給鍋爐，將會(huì)帶來無法估量的嚴(yán)重后果。如結(jié)垢、腐蝕、鼓包等，進(jìn)而發(fā)生鍋爐爆管，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生鍋爐爆炸，從而造成重要設(shè)備損壞，甚至?xí)l(fā)生人員傷亡的事故。當(dāng)溶解鈣鎂等離子的水進(jìn)入鍋爐后，經(jīng)過鍋水不斷蒸發(fā)和濃縮，形成水垢，附著在水冷壁等受熱面上，將增大傳熱熱阻，造成傳熱惡化，形成局部高溫，發(fā)生爆管事故。因而，水質(zhì)的好壞，對(duì)鍋爐安全性及經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行具有至關(guān)重要的影響。為防止鍋爐爆管的發(fā)生，確保鍋爐在經(jīng)濟(jì)條件下能夠正常、安全運(yùn)行，必須對(duì)鍋爐所用水進(jìn)行水質(zhì)檢驗(yàn)。

2.3受熱面氧化及腐蝕

采暖鍋爐的受熱面的氧化與腐蝕受運(yùn)行環(huán)境、燃料種類、進(jìn)出水溫度等多方面因素影響[9]。鍋爐受熱面結(jié)垢是其氧化和腐蝕的前提條件。受熱面受水垢附著時(shí)，從水垢的孔、縫隙滲入的鍋水，在沉積的水垢層與鍋爐受熱面之間急劇蒸發(fā)。此時(shí)，鍋水可被濃縮到很高濃度。其中有些物質(zhì)（如NaOH等）在高溫、高濃度的工況會(huì)對(duì)鍋爐受熱面產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。誰垢不斷地產(chǎn)生，在腐蝕介質(zhì)作用下，熱疲勞應(yīng)力不斷使裂紋尖端的保護(hù)膜破壞，形成腐蝕電池的陽極，使裂紋不斷的被腐蝕，加速了疲勞。進(jìn)而導(dǎo)致金屬受熱面的損壞，使鍋爐發(fā)生爆管事故。

2.4鍋爐控制及操作不當(dāng)

升火、停爐或清爐操作方法不正確，使?fàn)t管經(jīng)常受到冷風(fēng)吹襲，管子熱脹冷縮過快或頻繁，產(chǎn)生破壞應(yīng)力。

鍋爐在點(diǎn)火、壓火時(shí)應(yīng)按熱水鍋爐操作規(guī)程正確操作，禁止先火燃燒起來才開循環(huán)泵，禁止先停循環(huán)泵再壓火。壓火過程中應(yīng)進(jìn)行檢查，防止火燃燒起來。一旦壓火燃燒起來，應(yīng)立刻采取措施，同時(shí)啟動(dòng)循環(huán)泵進(jìn)行循環(huán)，防止水冷壁管內(nèi)水汽化。

3.爆管事故的預(yù)防及處理

3.1爆管事故的預(yù)防

針對(duì)爆管發(fā)生的可能原因，提出以下幾點(diǎn)預(yù)防爆管事故發(fā)生的措施。

1）在鍋爐選型時(shí)，應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)好、材質(zhì)好，不易發(fā)生爆管的鍋爐。

2）加強(qiáng)水質(zhì)處理管理，對(duì)其鍋爐爐水和補(bǔ)給水進(jìn)行一定處理，使其水質(zhì)符合國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

3）安裝除灰裝置 ，并定期對(duì)鍋爐進(jìn)行清灰，防止?fàn)t內(nèi)結(jié)垢。

4）新安、改造、酸洗及每年停爐后必須對(duì)鍋爐內(nèi)、外部進(jìn)行認(rèn)真徹底地檢查，并作好記錄。鍋內(nèi)渣垢要清除千凈；爐內(nèi)灰垢要徹底清除，針對(duì)每根管子最好都要進(jìn)行通球試驗(yàn)。

5）加強(qiáng)鍋爐的控制與操作管理。嚴(yán)格執(zhí)行鍋爐安全運(yùn)行操作規(guī)程，使鍋爐受壓元件溫度變化緩慢，并嚴(yán)禁鍋爐超溫運(yùn)行。

3.2爆管事故的處理

1）鍋爐發(fā)生爆管，根數(shù)不多時(shí)，對(duì)水冷壁管或前排對(duì)流管束可進(jìn)行截?fù)Q。如果不方便截?fù)Q，或發(fā)生在對(duì)流管束中間時(shí)，若要進(jìn)行封堵，應(yīng)務(wù)必采取適當(dāng)措施，以免影響管板及其它脹口的脹接性能。如爆管多時(shí)，則需拆爐更換。

2）已結(jié)垢的管子只要強(qiáng)度足夠，可進(jìn)行酸洗。對(duì)已發(fā)生堵塞的管子可采用人工或清通機(jī)清通。對(duì)水垢嚴(yán)重，特別是發(fā)生在對(duì)流管束中間部位時(shí)，只要管壁強(qiáng)度足夠，為盡可能的減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失，盡量不要更換，只需酸洗便可。

3）對(duì)管壁已非常薄、強(qiáng)度不好的管子則必須進(jìn)行更換。

4.結(jié)束語

采暖鍋爐是提供熱能動(dòng)力的重要設(shè)備，同時(shí)又是承壓、有爆炸危險(xiǎn)性的特種設(shè)備。水暖熱水鍋爐在運(yùn)行中，一旦發(fā)生鍋爐爆管、將會(huì)導(dǎo)致鍋爐停爐，影響正常供暖。因此，為防止或者減少鍋爐爆管事故的發(fā)生，對(duì)引發(fā)鍋爐爆管的原因進(jìn)行分析探討及進(jìn)行鍋爐爆管事前預(yù)防顯得極其重要，這也是本文的寫作目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]李琳，石志強(qiáng)，常正先，等.汽暖鍋爐改裝為水暖鍋爐的實(shí)踐[J].中州煤炭，2009， （5）：79-81.

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[3]郭錦宣.一起熱水鍋爐爆管事故的檢驗(yàn)與分析[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2006， （5）：14-15.

[4]李應(yīng)軍，何成國，王秀.DZL熱水鍋爐爆管實(shí)例解析[J].節(jié)能，2010， （7）：74-75.