工業鍋爐檢驗分析

李昌盛

鍋爐是承壓設備，運行有著以下特點，運行工況惡劣、連續運行性、有爆炸的危險性。為了保證鍋爐安全平穩運行，在鍋爐的設計、制造、安裝、改造、維修、運行中對每個步驟進行檢驗，確保鍋爐設備安全。針對日常檢驗中所發現的缺陷，結合該鍋爐運行的實際工況，分析缺陷產生原因，責令相關單位及時整改，調整結構或者工藝，并按照規程規范要求徹底消除缺陷，避免類似情況發生。

1工業鍋爐檢驗常見缺陷

1.1水垢、水渣

在鍋爐內檢過程中，水垢、水渣為內檢常見缺陷。在檢驗過程中，某廠新裝立式層燃爐運行僅一年，爐膽大面積結垢，厚度約4 mm，下腳圈堆滿了水渣。檢驗現場發現該廠利用地下水作為鍋爐補給水，未采用離子交換器，使用過程中采用鍋內加藥處理，且鍋爐管理較為松散，司爐工未按照規范要求進行定期排污。由于地下水鈣鎂離子含量較高，與爐膽的高溫處接觸，生成碳酸鈣鎂等沉淀，鍋爐啟停的熱脹冷縮與加藥的作用下，部分水垢脫落變成水渣落在下腳圈處堆積。由于排污較少，鍋內加藥更進一步增加了鍋爐內的鹽分，當鹽分超過其溶解濃度時便析出水垢或水渣沉積下來。水垢是熱的不良導體，熱阻較大，傳熱效果差會導致燃料的浪費，造成排煙溫度過高，污染環境，同時由于水垢的存在使得爐膽不能得到鍋水的可靠冷卻，可能造成過熱、過燒等現象，存在嚴重的安全隱患。下腳圈堆積水渣較多時，下腳圈和爐膽的焊縫連接處不能得到可靠的冷卻，可能產生缺陷源，焊縫被熱應力的作用下易被撕裂，存有鍋爐爆炸的可能性。因而在鍋爐日常運行中，必須做好水處理工作以及水質化驗工作，并根據化驗結果合理安排排污工作，確保水質符合要求，保證鍋爐安全運行。

1.2裂紋、鼓包

在日常停爐檢驗過程中，某機械制造廠運行一年臥式鏈條鍋筒底部鼓包，如圖1所示。

鼓包高度約為15 mm，直徑約為150 mm，另外管板上出現多處裂紋，最長裂紋約為25 mm，如圖2所示。

現場進入鍋筒內部檢查，鍋筒內80%以上區域覆蓋有水垢，水垢最厚處約為8 mm，鍋筒底部堆滿水渣，集箱、鍋筒排污閥堵死，打開鍋爐集箱，內部堆滿水渣。該爐水處理方式為鍋外處理，但鍋爐房無規章制度，無鍋爐運行記錄，根據上述檢驗情況分析，該鍋爐水處理設施不能正常運轉，且在運行過程中幾乎不排污，水分的不斷濃縮致使鹽分不斷增加累積，水垢、水渣嚴重。鍋筒底部堆積的大量水渣，割斷了水和鍋筒之間的接觸，造成鍋筒不能得到有效冷卻，最終在高溫作用下，通過鼓包將熱應力釋放出去。而管板上也得不到可靠冷卻最終在高溫煙氣的作用下產生，最終造成該鍋爐的嚴重事故。因而應完善鍋爐房制度，按章操作。司爐人員應對鍋爐操作知識有一定的了解，及時做好鍋爐運行以及保養工作，按照水質要求做到合理排污。

1.3結焦、腐蝕、滲漏

回收焙燒爐尾部煙氣中熱量，煙塵中含硫化物較多，而硫化物的熔點較低，低熔點硫化物附著在管壁上凝結，形成熱阻大的煙垢，削弱了煙氣和管內水的熱交換作用，因而煙垢處溫度較高，加快硫化物在此處的沉積、結焦。結焦的存在降低煙氣和管內水汽的換熱效率，排煙溫度增高，造成能源的浪費以及環境的污染。同時管內水汽的受熱的減弱會造成水循環的不暢，若造成汽水停滯現象會帶來爆管的危險。當管外結焦不斷增大時，會擠壓管子，嚴重造成汽水管變形，造成安全隱患。在銅冶煉企業中，由于煙氣中含有較多的二氧化硫，在鍋爐尾部受熱面中，煙氣溫度較低，二氧化硫易形成硫酸腐蝕受熱面管，以造成腐蝕減薄，最終穿孔造成滲漏現象，圖3為某廠水冷壁穿孔。

可以看到左側圓弧外側穿孔處局域有明顯的減薄現象，主要原因是煙氣中硫化物腐蝕，其次當膜式壁中間開孔時，煙氣流速在此變化較大，對水冷壁管磨損造成，當管厚不能滿足強度的要求時產生破裂，右側管穿孔為左側高溫汽水物的沖刷，材料經過不穩定的冷熱交替過程使得材質變化，最終在汽水的沖蝕下穿孔。

因而在余熱鍋爐檢驗過程中，應注意受熱面管的結焦現象，并針對受熱面的結焦部位進行分析，然后調整生產工藝或者振打裝置，使得受熱面的煙垢得到有效的控制。在煙氣流速較大處以及易發生磨損、腐蝕的結構（如門孔處，流速變化處）以及部位進行重點檢測，確保受熱面管厚度符合強度要求。

1.4安全附件缺陷

在鍋爐定期檢驗過程中，要對鍋爐安全附件運行情況進行安全檢驗，在檢驗過程中經常出現的問題如下。

1） 安全閥密封面泄漏，在安全閥的運行過程中，安全閥可能存在回座不及時，蒸汽不斷沖刷密封面，蒸汽中的鹽分在密封面上沉積下來，隨著時間的積累，沉積物變厚，最終導致密封不嚴，漏汽。安全閥不能動作，安全閥使用單位管理不善，未按時對安全閥做排汽試驗，導致密封面銹死。安全閥泄放管泄放口朝上，且沒有疏水管，使泄放管中積水倒灌在密封面處銹蝕。2）水位表上截止閥的安裝，水位表上截止閥通常都是以低進高出的形式。

由于截止閥存在低進高出這種現象，容易造成汽包水位與水位表水位之間存在誤差，顯示假水位，因而建議將截止閥橫置（手柄）安裝，第一不易造成假水位，第二易于操作人員操作3）壓力表的缺陷有選型不對、指示不準、泄漏等常見缺陷。

4）排污閥選型錯誤，在安裝監檢及在用檢驗過程中經常發現有灰口鑄鐵制造的排污閥，其不符合《鍋爐安全技術監察規程》相關規定。灰口鑄鐵在較大的溫差下易碎，在冬天排污這種現象更為突出，若在排污過程中排污閥碎裂將危害操作人員的安全，其次若排污口被破壞，不能緊急停爐時易造成水汽管過燒現象，因而在鍋爐上嚴禁使用灰口鑄鐵制造的排污閥。

2 結束語

本文針對工業鍋爐常見檢驗案例進行研究分析，指出其產生機理、危害以及應對措施，對鍋爐的檢驗工作積累了經驗。

1） 用戶單位應加強鍋爐運行管理工作，注重鍋爐水質，并合理排污，按照規范調試鍋爐安全附件。2）在煙氣腐蝕嚴重的冶煉余熱鍋爐，應著重注意受熱面結焦以及尾部受熱面腐蝕，調整好振打裝置以及排煙溫度，同時注意安全附件狀況，保證鍋爐安全運行。

參考文獻：

[1]鍋爐安全技術監察規程[S].

（作者單位：江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院（徐州分院））