一种常见锅炉裂纹事故的分析
作者:jnscsh 时间:2021-07-23 08:49:15 浏览次数:次
总结如下,以供检验、使用单位参考。
1.结构形式的原因
这种型号的锅炉属于立式火管固定炉排式锅炉,采用明火反烧,炉膛的温度较高,高温的烟气直接由炉膛进入烟管,使得烟管的入口温度过高,特别是入口管段部分。这种结构形式的锅炉的烟管入口端就容易过热而产生缺陷。
预防措施:尽量选用LSG形式的锅炉,LSG属于立式水管固定炉排式锅炉,也是采用明火反烧,而没有采用烟管的结构形式,使用水管为主要受热面,即使炉膛的温度比较高也是作用于水管上,就不会产生烟管管端的裂纹了。
2.制造的原因
虽然采用LSG形式的锅炉可以防止产生烟管管端的裂纹,但是现在在用的锅炉中有着大量的LHG型号的锅炉,有许多锅炉在制造的过程中由于制造单位的疏忽大意,在制造的过程中就埋下了产生缺陷的隐患,如照片和图所示烟管在加工的过程中伸出长度较长,特别是烟管的上部较长,是由于烟管加工时先切割后弯曲,然后就直接与炉胆进行焊接,导致烟管的上部的伸出长度较长,这样就会由于伸出长度较长,而导致管端在高温的环境中过热而产生裂纹。
锅炉制造单位在制作烟管是采用手工火焰切割,切割不整齐,人工造成许多尖角缺口,造成应力集中,烟管于炉胆焊接后也不进行修磨,使用时间不长后导致开裂。
预防措施:在用的锅炉中将伸出长度较长的部分,特别是烟管上部的部分去除至与炉胆内侧平行,最好再将管端修磨圆滑,这样不仅可以防止管端过热,还可以减小管端的应力。按锅壳锅炉受压元件强度计算标准GB/T16508的要求,当烟温大于600℃的部位,管端超出焊缝的长度不应大于1.5mm。按照欧盟锅壳锅炉标准(EN12953)的要求,烟管管端与入口烟温≥600℃的烟气接触,或与出口烟温≥700℃的烟气接触,焊接烟管的管端应与焊缝平齐。若与管端接触的烟气温度低于上述值,但高于500℃,管端可超出管板18mm。如与管端接触的烟气温度低于500℃,管端可超出管板25mm。对于使用中的有烟管伸出长度较长和烟管管端有较多缺口的锅炉,应采用手动角向砂轮进行修磨,将烟管伸出长度较长的部分切除;将烟管管端有较多缺口进行修磨,圆滑过渡,减小应力。另外,在使用过程中要经常进行检查,发现缺陷及时修磨处理。新制造的锅炉中烟管应弯制成90°,烟管与内胆的连接应采用全焊透型式,烟管伸出长度应符合规范要求,
3.使用的原因
3.1结垢
这些小型锅炉的事用单位许多管理水平不高,水处理效果差,水处理不好也是导致锅炉使用中产生缺陷的重要原因,这种锅炉产生水垢后会大量沉积在烟管的弯管处,如图所示,炉胆、烟管及弯管处都存在大量水垢,会直接导致烟管过热,从而产生裂纹。
预防措施:加强水处理。做好水处理不仅可以提高热效率还可以防止使用中产生缺陷。
3.2擅自改变燃料种类
现在许多单位因环保的要求改变燃料的种类,将烟煤改成无烟煤,甚至改成焦炭,无烟煤和焦炭的热值远大于烟煤,这样虽然满足了环保的要求,烟尘小了,但是炉膛的温度会急剧上升,从而导致烟管过热、开裂。
3.3改自然拔风燃烧为强制引风燃烧
现在许多单位同样因环保的要求为了增加除烟效果,在锅炉烟气出口处加装了引风机,这样就将自然拔风燃烧为强制引风燃烧,提高了燃烧强度,炉膛的温度大为提高,从而导致烟管过热。
预防措施:使用单位不要擅自改变燃料种类、不要擅自提高燃烧强度。其实LHG形式的锅炉只要操作人员操作得当,完全可以防止锅炉使用过程中产生烟尘。这种大都是明火反烧的形式,可以厚度较厚上层的煤层的燃烧方式,这样让烟气穿过较厚的燃烧着煤层,以让烟气充分的分解燃烧以达到环保的要求。另外操作人员在加煤的时,宜采用少加、勤加,加煤后暂时不要扰动煤层,让其先分解燃烧,待烟尘燃尽后再扰动煤层,可以有效的防止黑烟的产生,时间证明采用厚煤层、少加、勤加等适当的操作方式,明火反烧的LHG形式的锅炉完全可以达到环保的要求,不用擅自改变燃料种类、不用擅自加装引风机。
定期检验中,应将烟管入口处清理打磨干净,进行检查,必要时应进行磁粉探伤,发现管端过热、开裂等缺陷应及时处理,以免小缺陷发展扩大,甚至发生裂纹延伸至炉胆的情况,最终锅炉导致损坏。
作者简介:沈志康(1967.12-),男,汉,江苏扬州人,大专,工程师,主要从事特种设备检验。
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