摘要:LHG型號(hào)的鍋爐被廣泛使用在企業(yè)事業(yè)單位,這種鍋爐屬于立式火管固定爐排式鍋爐,采用明火反燒。由于結(jié)構(gòu)、制造、使用的使用中經(jīng)常產(chǎn)生煙管管端開裂,甚至產(chǎn)生泄漏,在鍋爐的定期檢驗(yàn)中屢見不鮮,小型鍋爐雖然使用壓力不高,往往管理水平、使用水平較差,而且使用的數(shù)量多,據(jù)統(tǒng)計(jì)鍋爐發(fā)生事故的70%左右都是小型蒸汽鍋爐,特別是這種小型立式蒸汽鍋爐,因此提高小型蒸汽鍋爐的使用管理水平勢(shì)在必行。
關(guān)鍵詞:煙管;立式蒸汽鍋爐;裂紋
LHG型號(hào)的鍋爐被廣泛使用在企業(yè)事業(yè)單位,這種鍋爐屬于立式火管固定爐排式鍋爐,采用明火反燒。這種形式的鍋爐的使用范圍比較廣泛,然而由于結(jié)構(gòu)、制造、使用的不當(dāng)往往會(huì)產(chǎn)生許多缺陷,特別是煙管入口端的裂紋,這些裂紋往往會(huì)擴(kuò)散到爐膽上,導(dǎo)致鍋爐的裂紋事故,直至鍋爐損壞泄漏,在檢驗(yàn)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了多起這樣的鍋爐產(chǎn)生這樣的缺陷(見照片)。小型鍋爐雖然使用壓力不高,往往管理水平、使用水平較差,而且使用的數(shù)量多,據(jù)統(tǒng)計(jì)鍋爐發(fā)生事故的70%左右都是蒸發(fā)量小于1噸的小型鍋爐,特別是這種小型立式蒸汽鍋爐,因此提高小型蒸汽鍋爐的使用管理水平勢(shì)在必行?,F(xiàn)將這種裂紋產(chǎn)生的原因及預(yù)防的措施總結(jié)如下,以供檢驗(yàn)、使用單位參考。
1.結(jié)構(gòu)形式的原因
這種型號(hào)的鍋爐屬于立式火管固定爐排式鍋爐,采用明火反燒,爐膛的溫度較高,高溫的煙氣直接由爐膛進(jìn)入煙管,使得煙管的入口溫度過(guò)高,特別是入口管段部分。這種結(jié)構(gòu)形式的鍋爐的煙管入口端就容易過(guò)熱而產(chǎn)生缺陷。
預(yù)防措施:盡量選用LSG形式的鍋爐,LSG屬于立式水管固定爐排式鍋爐,也是采用明火反燒,而沒有采用煙管的結(jié)構(gòu)形式,使用水管為主要受熱面,即使?fàn)t膛的溫度比較高也是作用于水管上,就不會(huì)產(chǎn)生煙管管端的裂紋了。
2.制造的原因
雖然采用LSG形式的鍋爐可以防止產(chǎn)生煙管管端的裂紋,但是現(xiàn)在在用的鍋爐中有著大量的LHG型號(hào)的鍋爐,有許多鍋爐在制造的過(guò)程中由于制造單位的疏忽大意,在制造的過(guò)程中就埋下了產(chǎn)生缺陷的隱患,如照片和圖所示煙管在加工的過(guò)程中伸出長(zhǎng)度較長(zhǎng),特別是煙管的上部較長(zhǎng),是由于煙管加工時(shí)先切割后彎曲,然后就直接與爐膽進(jìn)行焊接,導(dǎo)致煙管的上部的伸出長(zhǎng)度較長(zhǎng),這樣就會(huì)由于伸出長(zhǎng)度較長(zhǎng),而導(dǎo)致管端在高溫的環(huán)境中過(guò)熱而產(chǎn)生裂紋。
鍋爐制造單位在制作煙管是采用手工火焰切割,切割不整齊,人工造成許多尖角缺口,造成應(yīng)力集中,煙管于爐膽焊接后也不進(jìn)行修磨,使用時(shí)間不長(zhǎng)后導(dǎo)致開裂。
預(yù)防措施:在用的鍋爐中將伸出長(zhǎng)度較長(zhǎng)的部分,特別是煙管上部的部分去除至與爐膽內(nèi)側(cè)平行,最好再將管端修磨圓滑,這樣不僅可以防止管端過(guò)熱,還可以減小管端的應(yīng)力。按鍋殼鍋爐受壓元件強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)GB/T16508的要求,當(dāng)煙溫大于600℃的部位,管端超出焊縫的長(zhǎng)度不應(yīng)大于1.5mm。按照歐盟鍋殼鍋爐標(biāo)準(zhǔn)(EN12953)的要求,煙管管端與入口煙溫≥600℃的煙氣接觸,或與出口煙溫≥700℃的煙氣接觸,焊接煙管的管端應(yīng)與焊縫平齊。若與管端接觸的煙氣溫度低于上述值,但高于500℃,管端可超出管板18mm。如與管端接觸的煙氣溫度低于500℃,管端可超出管板25mm。對(duì)于使用中的有煙管伸出長(zhǎng)度較長(zhǎng)和煙管管端有較多缺口的鍋爐,應(yīng)采用手動(dòng)角向砂輪進(jìn)行修磨,將煙管伸出長(zhǎng)度較長(zhǎng)的部分切除;將煙管管端有較多缺口進(jìn)行修磨,圓滑過(guò)渡,減小應(yīng)力。另外,在使用過(guò)程中要經(jīng)常進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)修磨處理。新制造的鍋爐中煙管應(yīng)彎制成90°,煙管與內(nèi)膽的連接應(yīng)采用全焊透型式,煙管伸出長(zhǎng)度應(yīng)符合規(guī)范要求,
3.使用的原因
3.1結(jié)垢
這些小型鍋爐的事用單位許多管理水平不高,水處理效果差,水處理不好也是導(dǎo)致鍋爐使用中產(chǎn)生缺陷的重要原因,這種鍋爐產(chǎn)生水垢后會(huì)大量沉積在煙管的彎管處,如圖所示,爐膽、煙管及彎管處都存在大量水垢,會(huì)直接導(dǎo)致煙管過(guò)熱,從而產(chǎn)生裂紋。
預(yù)防措施:加強(qiáng)水處理。做好水處理不僅可以提高熱效率還可以防止使用中產(chǎn)生缺陷。
3.2擅自改變?nèi)剂戏N類
現(xiàn)在許多單位因環(huán)保的要求改變?nèi)剂系姆N類,將煙煤改成無(wú)煙煤,甚至改成焦炭,無(wú)煙煤和焦炭的熱值遠(yuǎn)大于煙煤,這樣雖然滿足了環(huán)保的要求,煙塵小了,但是爐膛的溫度會(huì)急劇上升,從而導(dǎo)致煙管過(guò)熱、開裂。
3.3改自然拔風(fēng)燃燒為強(qiáng)制引風(fēng)燃燒
現(xiàn)在許多單位同樣因環(huán)保的要求為了增加除煙效果,在鍋爐煙氣出口處加裝了引風(fēng)機(jī),這樣就將自然拔風(fēng)燃燒為強(qiáng)制引風(fēng)燃燒,提高了燃燒強(qiáng)度,爐膛的溫度大為提高,從而導(dǎo)致煙管過(guò)熱。
預(yù)防措施:使用單位不要擅自改變?nèi)剂戏N類、不要擅自提高燃燒強(qiáng)度。其實(shí)LHG形式的鍋爐只要操作人員操作得當(dāng),完全可以防止鍋爐使用過(guò)程中產(chǎn)生煙塵。這種大都是明火反燒的形式,可以厚度較厚上層的煤層的燃燒方式,這樣讓煙氣穿過(guò)較厚的燃燒著煤層,以讓煙氣充分的分解燃燒以達(dá)到環(huán)保的要求。另外操作人員在加煤的時(shí),宜采用少加、勤加,加煤后暫時(shí)不要擾動(dòng)煤層,讓其先分解燃燒,待煙塵燃盡后再擾動(dòng)煤層,可以有效的防止黑煙的產(chǎn)生,時(shí)間證明采用厚煤層、少加、勤加等適當(dāng)?shù)牟僮鞣绞?,明火反燒的LHG形式的鍋爐完全可以達(dá)到環(huán)保的要求,不用擅自改變?nèi)剂戏N類、不用擅自加裝引風(fēng)機(jī)。
定期檢驗(yàn)中,應(yīng)將煙管入口處清理打磨干凈,進(jìn)行檢查,必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行磁粉探傷,發(fā)現(xiàn)管端過(guò)熱、開裂等缺陷應(yīng)及時(shí)處理,以免小缺陷發(fā)展擴(kuò)大,甚至發(fā)生裂紋延伸至爐膽的情況,最終鍋爐導(dǎo)致?lián)p壞。
作者簡(jiǎn)介:沈志康(1967.12-),男,漢,江蘇揚(yáng)州人,大專,工程師,主要從事特種設(shè)備檢驗(yàn)。