探討運(yùn)行工況在鍋爐受熱面管失效分析中的作用

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1、探討運(yùn)行工況在鍋爐受熱面管失效分析中的作用青海省德令哈市長(zhǎng)江路工業(yè)園區(qū)胡孝君摘要：通過(guò)實(shí)例分析，對(duì)運(yùn)行工況在鍋爐受熱面管失效分析中的意義進(jìn)行探討。首先分析了運(yùn)行特殊工況，對(duì)泄露點(diǎn)位置進(jìn)行判斷，并提出運(yùn)行工況的具體應(yīng)用措施，從而促進(jìn)運(yùn)行效率的提高。關(guān)鍵詞：運(yùn)行工況；鍋爐受熱面管；失效一、鍋爐運(yùn)行工況工況是設(shè)備在運(yùn)行情況下的工作狀態(tài)，它括設(shè)備個(gè)部件的工作情況、設(shè)備工作環(huán)境參數(shù)、設(shè)備各部件工作參數(shù)等。而鍋爐設(shè)備常見(jiàn)的運(yùn)行工況主要有以下幾種。第一，鍋爐最大蒸發(fā)量。鍋爐最大蒸發(fā)量主要是指在滿(mǎn)足鍋爐安全條件以及蒸汽參數(shù)的情況下，鍋爐的最大出力。為保證生產(chǎn)安全，一般情況鍋爐的實(shí)際最大蒸發(fā)量大于額定蒸

2、發(fā)量。第二，鍋爐額定工況。目前釆用阿爾斯通上鍋技術(shù)的超熱力計(jì)算書(shū)和技術(shù)協(xié)議規(guī)定用BRL表示鍋爐的額定工況，對(duì)于引進(jìn)CE技術(shù)的用BCR表示。二、鍋爐受熱面管失效受熱面管失效主要是指受熱面管發(fā)牛.泄露的情況，因?yàn)殄仩t一般在高溫?zé)煔馀c高溫水蒸氣的圍下工作，工作環(huán)境十分的惡劣，所以受熱面管失效情況經(jīng)常的出現(xiàn)。受熱面管的失效一般有以下幾種情況。第一，超溫爆管。受熱面管的超溫爆管乂分為短期超溫爆管和L＜期超溫爆管。短期超溫爆管大都發(fā)生在水冷壁管中的工作過(guò)程中，管道內(nèi)的局部溫度過(guò)高、噴燃器偏移、管內(nèi)水汽循環(huán)不暢、管內(nèi)產(chǎn)生大量水垢等原因都有可能造成短期超溫爆管。長(zhǎng)期高溫爆管大都發(fā)生在管道的焊接部位，造

3、成其失效的主要原因有與短期超溫爆管的原因相同，只不過(guò)高溫持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)而己。第二，管道焊接缺陷。受熱面管的焊接存在問(wèn)題造成管道焊縫泄露是造成受熱面管失效的一種主要情況。產(chǎn)生焊縫泄露的原因奮：管道前期的焊接質(zhì)量不好、焊接后的熱處理不當(dāng)、焊接后管道內(nèi)的殘余應(yīng)力過(guò)大以及管道運(yùn)行不通暢增大了管道內(nèi)壓力。第三，腐蝕泄露。受熱面管的腐蝕泄露也是鍋爐工作中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，其中腐蝕又分為管道內(nèi)氧化腐蝕、管道結(jié)垢腐蝕、管道外表高溫腐蝕以及砬力腐蝕。管道內(nèi)氧化腐蝕是由指管道內(nèi)部金屬在高溫水蒸氣的作用下發(fā)生氧化作用，產(chǎn)生氧化物，造成金屬銹蝕產(chǎn)生泄漏。艽原因主要是：在停爐吋由于操作不當(dāng)使空氣進(jìn)入管道以及鍋爐工作

4、時(shí)對(duì)水的除氧不徹底。管道結(jié)垢腐蝕，管道結(jié)垢腐蝕又稱(chēng)為垢下腐蝕，是指管道內(nèi)壁在水垢等污垢作用下發(fā)生銹蝕，造成管道泄漏的情況。這種情況主要是因?yàn)槭褂玫乃|(zhì)不合格，水中含有大量的鹽分等雜質(zhì)，從而在工作過(guò)程中產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象。高溫腐蝕，管道外部長(zhǎng)期處于高溫煤煙的環(huán)境中，煤煙中的硫化物附著在管道外壁造成管道腐蝕。應(yīng)力腐蝕主要出現(xiàn)在奧氏體不銹鋼管道中，是由于奧氏體鋼在水中氯離子的作用下析出碳化物，再加上管道內(nèi)壓力的增加，從而造成管道的應(yīng)力腐蝕破裂。第四，管道金屬熱疲勞造成的泄露。管道金屬的熱疲勞主要分為內(nèi)側(cè)熱疲勞和外側(cè)熱疲勞。內(nèi)側(cè)熱疲勞是由于管道內(nèi)壁長(zhǎng)期處在高溫水蒸氣的環(huán)境下，同吋停機(jī)和工作吋水汽溫差

5、大，從而使管道受到脈沖式熱應(yīng)力，進(jìn)而出現(xiàn)金屬疲勞。外側(cè)熱疲勞是由于管道長(zhǎng)期處在高溫煤煙環(huán)境中，由于停機(jī)和工作吋溫度的急劇變化以及煙煤中化學(xué)物質(zhì)的腐蝕，使管道外壁產(chǎn)生熱疲勞，造成管道的破裂失效。綜合以上管道失效的種類(lèi)，我們發(fā)現(xiàn)除管道材料、焊接工藝等原因，人部分的管道失效是由于管道內(nèi)外溫度、水質(zhì)等原因造成的，而管道的溫度參數(shù)與水質(zhì)參數(shù)又都屬于鍋爐運(yùn)行工況的范圍，因此我們可以通過(guò)分析鍋爐的運(yùn)行工況，來(lái)分析受熱面管道的失效原因。三、鍋爐運(yùn)行工況在受熱面管道失效分析中的作用通過(guò)上文對(duì)受熱面管失效種類(lèi)的分析，我們發(fā)現(xiàn)在受熱面管發(fā)生爆管時(shí)，泄露點(diǎn)噴出的高溫氣體會(huì)對(duì)相鄰的管道造成一定的損壞，而且在發(fā)生

6、失效故障吋我們往往不能做到立即停機(jī)，這會(huì)對(duì)泄露點(diǎn)造成二次破壞，從而影響失效原因的分析工作。由于受熱面管失效大多為突發(fā)事件，并且企業(yè)要求在最短的吋間內(nèi)排除故障恢復(fù)生產(chǎn)，所以失效原因的分析工作只有很短的時(shí)間，因此在確定首個(gè)泄露點(diǎn)時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，使失效原因的分析失真，無(wú)法達(dá)到預(yù)定的效果。出現(xiàn)失效故障吋，我們應(yīng)該遵循標(biāo)準(zhǔn)的失效分析程序分析失效原因，具體為：第一，收集失效部件的具體資料。包括部件的制作規(guī)格、使用的制造材料、使用的制造工藝、部件在鍋爐工作中的具體作用以及部件的工作溫度、壓力、時(shí)間和故障前后部件的工作狀況。第二，現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)。在現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)中我們要先對(duì)泄漏點(diǎn)的斷面進(jìn)行檢查，仔細(xì)分析爆管的

7、外部特征，然后詢(xún)問(wèn)值班人員故障前后奮無(wú)異常情況，最后分析爆管吋是否冇管外結(jié)焦或者管內(nèi)堵塞的情況。第三，對(duì)損壞部件進(jìn)行一些列的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，主要測(cè)試失效部件的力學(xué)性能以及結(jié)構(gòu)組成是否符合相關(guān)要求。第四，出具分析報(bào)告。在失效分析程序的第一步和第二步中，都需要對(duì)鍋爐的運(yùn)行工況進(jìn)行分析，因此在失效分析中我們要掌握鍋爐運(yùn)行時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)，例如，鍋爐運(yùn)行吋的溫度壓力、運(yùn)行累計(jì)吋間、運(yùn)行介質(zhì)等。同吋在實(shí)際的工作中，工作人員要關(guān)注工作中的異常情況，比如運(yùn)行溫度壓力的