常見熱水鍋爐前管板裂紋產生原因及維修方法

楊睿

摘 要：對鍋爐在焊接應力過大、傳熱不均衡、污垢下鍋爐的腐蝕疲勞壓力過大等各種綜合因素的影響下，其煙管、管板焊接與管板孔橋產生裂紋的原因進行分析，并探討了合理、有效的維修手段，希望能為蒸汽鍋爐的安全運行提供可靠保障。

關鍵詞：蒸汽鍋爐；前管板；裂紋；過冷沸騰

中圖分類號：TK229.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）10-0053-01

由于蒸汽鍋爐在長時間的運行過程中一直處于高溫狀態下，其處于高溫端的管板很容易出現局部斷裂的情況，這種情況在很大程度上降低了蒸汽鍋爐的運行效率和安全性能，因此，加強蒸汽鍋爐的管理和檢修，并找出當前安全隱患的有效解決方法是鍋爐維護工作人員刻不容緩的任務。以下就管板斷裂問題等進行了分析，并找出相應的解決辦法，希望能為我國蒸汽鍋爐的可持續發展提供一些可以借鑒的建議。

1 煙管、管板孔橋出現裂紋的主要原因

1.1 蒸汽鍋爐前管板“過冷沸騰”

一般來說，蒸汽鍋爐的前管板水流速度非常低，如果鍋爐中的煙溫一旦提升到900 ℃時，在鍋爐的前管板位置非常容易產生“過冷沸騰”現象。蒸汽鍋爐的前管板與煙管之間存在一定的空隙，在煙氣溫度比較高的情況下，水一遇熱便會在管孔和煙管之間的空隙內部出現過冷沸騰的物理現象，從而汽化。這種汽化現象會產生一種非常強大的壓力作用，導致氣體在一瞬間從間隙涌出。之后，冷水快速進入，并在間隙中不斷地蒸發、濃縮，這樣會使鍋爐內部產生大量的污水、污垢，致使蒸汽鍋爐的傳熱、導熱性能逐漸降低，從而產生腐蝕疲勞壓力。如此一來，蒸汽鍋爐煙管和管板的焊縫位置就會出現大小不一的裂紋，這是導致蒸汽鍋爐管板和煙管焊縫之間出現裂紋滲漏的重要因素之一。

1.2 蒸汽鍋爐內部的煙氣發生短路

對鍋爐的設計圖紙進行分析可以發現，蒸汽鍋爐的煙氣在鍋爐內部的爐膛之中出現以后，必須經過其左右兩側的翼型煙道才能進入鍋爐前管板。同時，在修筑蒸汽鍋爐的過程中，煙道磚與磚之間本身就存在著非常明顯的裂縫，如果鍋爐溫度提高得較快，就會導致蒸汽鍋爐的隔煙墻縮水速度越來越快，并且在鍋爐隔煙墻和鍋筒之間的接觸位置會產生一條非常明顯的縫隙（經過科學的測量、檢驗得知，這條縫隙大約為8 mm寬）。再加上蒸汽鍋爐外壁的煙道磚早就已經破裂不堪，其爐膛內部的一部分煙氣便會借此從破裂位置進入到鍋爐的前管板，從而產生煙氣短路現象，促使蒸汽鍋爐前管板的煙溫提高，最終導致前管板兩側產生“過冷沸騰”現象，并伴隨水垢出現。

1.3 鍋爐的補水量過大

在供暖期間，鍋爐需要大量的生水補充，在《工業鍋爐水質》中，明確指出鍋爐外的化學處理物質的量濃度應不大于0.6 mmol/L，但是當前鍋爐的水質卻完全沒有達到標準，這也就導致了在鍋爐的煙管前端和前管板位置處出現結垢現象。由于煙管前端和前管板的內部結垢現象較為嚴重，使水與金屬之間的傳熱出現了隔絕，而金屬的導熱系數要比水垢大很多，前管板作為高溫區，因結垢原因，便會出現裂紋并伴隨滲漏現象。隨著前管板的金屬溫度不斷升高，就會出現垢下腐蝕現象，而裂紋伴隨滲漏現象的出現，會進一步加快垢下腐蝕的速度。

2 煙管、管板孔橋裂紋維修的辦法

為了避免蒸汽鍋爐事故的發生，就需要對管板孔橋和煙管裂紋進行有效的維修。一般來說，維修方式有以下幾種：①可以在鍋筒與隔煙墻的接觸部位選擇新型機構形式，在鍋筒縱向上10 mm左右厚的鋼板上進行焊接，焊接完成后進行隔煙墻的澆筑，以此確保煙氣不會再出現短路現象。②在鍋爐前管板的管孔部位開一段坡口，在焊接之前進行張貼，有效消除空隙，而后依照常規的焊接工藝進行合理的焊接，接著再次進行水壓和探傷試驗，直到合格為止。③在蒸汽鍋筒內部出水管的位置上面設置可以出水的均水板。設置的均水板前端應當與前管板的距離相近，這樣可以使大部分出水都能夠經前管板向上流動，使出水能夠全部流入到均水板的前端，以此保證前管板位置上的水能夠再次進行循環流動，如此一來，前管板的水流速度就得到有效的提高，避免出現過冷沸騰現象。④對鍋爐的管道系統進行仔細的維修，避免出現跑、冒、滴、漏等現象。同時對鍋爐的補水量也要進行有效控制，保證鍋爐的水質符合當前國家要求的標準。⑤在鍋爐內安裝除氧器，對鍋爐補給水的含氧量進行有效控制，避免鍋爐內部出現氧腐蝕現象。

3 結束語

綜上所述，在蒸汽鍋爐正常運行過程中，為了確保其自身的高效性、可靠性、安全性和穩定性，相關維護管理人員必須對鍋爐前管板的裂紋現象加以重視，做到“早發現、早處理”，避免引發更嚴重的事故。另外，對那些老、舊蒸汽鍋爐，不僅僅要注重管理、維護，還應當定期對其進行工藝改造，在保證這些鍋爐能夠正常運行并提高其運行效率的前提下，加強對蒸汽鍋爐前管板自身裂紋現象的管理和維修。只有這樣，才能夠真正為蒸汽鍋爐的安全運行提供可靠的保障。

參考文獻

[1]徐宏彤，岳桂杰，谷莉，等.常見熱水鍋爐前管板裂紋產生原因及維修策略[J].廣西輕工業，2010（01）.

[2]劉大易.熱水鍋爐前管板裂紋分析及預防對策[J].鍋爐制造，2010（05）.

〔編輯：劉曉芳〕