轉爐煙道兩種典型泄漏問題分析比較及預防

李錄杰

(煙臺國冶冶金水冷設備有限公司，山東 煙臺 265500)

1 設備泄漏的狀況表述

1.1 設備運行狀況

設備A，轉爐裙罩，本設備于2019年5月在墨西哥正式投產使用，設備使用4個月后，在受熱管表面發現泄漏點。

設備B，轉爐煙道，本設備于2012年3月在中國福建正式投產使用，設備使用6年后，在受熱管表面發現泄漏點。

1.2 設備泄漏狀態

設備A,泄漏時受熱管表面光滑，泄漏為點狀噴射。泄漏點圖片見圖1。

圖1 設備A泄漏點

設備B，泄漏時受熱管大部光滑，但局部有積灰、結渣。泄漏點圖片見圖2。

圖2 設備B泄漏點

設備材料均使用20G-GB5310鋼管，規格均為Φ38 mm×5 mm，設備工作壓力2.5 MPa。

2 泄漏原因分析

設備A,從泄漏點的狀態看，泄漏點為不規則的彎曲弧，開口兩端邊緣圓滑，應排除裂紋的原因(裂紋一般情況下，邊緣是比較尖銳并有延續傾向，或者有細小紋絡)，鋼管表面有銹蝕，但不是很嚴重，用鋼絲輪拋光表面，未發現有腐蝕麻點，也沒有外部損傷的痕跡。從上面的分析看，泄漏的原因應排除外部因素的影響。

接下來，對設備表面進行壁厚檢查，泄漏點周圍厚度檢查結果為2.5～3.5 mm，厚度減薄量較大。外部沒有嚴重銹蝕和損傷，所以應考慮內部的問題。

對泄漏位置做破壞性檢查，切割鋼管后，發現內表面有嚴重的腐蝕麻坑，大面積均勻分布,見圖3。內部的腐蝕自然跟冷卻水有關系，經檢測，冷卻水中含有大量的Fe離子。由此可見，冷卻水的腐蝕性是造成設備A泄漏的根本原因,內表面點蝕后，冷卻水噴射，在外部產生半圓弧狀的切口，開口邊緣圓滑是水柱噴掃導致。

圖3 設備A泄漏點內表面

設備B，泄漏點的狀態為點狀斜開口，見圖4,泄漏點周邊局部有嚴重積灰和掛渣，其他大部分區域表面光滑，無積灰。經超聲波測厚檢查，厚度在4.5mm左右，設備使用6年時間，壁厚減薄很小，說明設備運行狀態良好，因此，泄漏原因應考慮外部因素的影響。

圖4 設備B泄漏點狀態

在將泄漏部位的積灰和掛渣進行去除后，發現積灰下面的鋼管表面有嚴重表面腐蝕麻點，嚴重部位，深度達3 mm。積灰和掛渣來自煉鋼煙氣夾雜的粉塵，經化驗，掛渣成分酸性較高，其中攜帶S化物等腐蝕性介質，造成了鋼管外表面的點狀腐蝕。

3 預防措施

設備A,針對設備產生問題的原因，需要對設備冷卻水進行監測，按照鍋爐用水規范，控制鍋爐軟化水中酸堿度，避免酸堿腐蝕。同時，也要防止微生物腐蝕，它是與腐蝕體系中存在的微生物作用有關的金屬腐蝕，幾乎所有常用材料都會產生由微生物引起的腐蝕。微生物具有多樣性和復雜性，通常可采用殺菌、抑菌、覆蓋層、電化學保護和生物控制等的聯用措施進行防護。微生物腐蝕往往發生速度快，金屬失效嚴重，因此需要高度重視。

設備B，從設備使用狀況來看，設備運行和維護較好，但需要加強日常檢修維護，停產檢修期間，及時清理積灰和掛渣，保持受熱面的光滑，提高傳熱效果，避免腐蝕介質的沉淀集中。

4 結 語

本文對這兩個典型案例進行比較，它們的共同點是，具有相同的原材料，具有相同的工作壓力，同屬于受熱管母材腐蝕造成原材料失效，但不同點是多方面的。轉爐設備屬于汽化冷卻設備，冷卻水的水質是影響設備壽命的關鍵因素，它是母材賴以生存的環境因素，它對材料的腐蝕從內向外發展，一旦發現，往往是無法挽回的后果；煙道外部的腐蝕，在日常的檢修工作中容易被發現，多多關注設備日常變化的細節，相對容易發現和采取防護措施。

設備日常維護，包括外部的、內部的因素影響，設備的開停機，設備的溫度變化，這些都會對設備的壽命產生致命性的影響。筆者對這兩個案例的簡單分析比較，希望能給相關技術人員有一點幫助。