李孝梁 岳建新 宋振江
(河南省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)研究院 焦作分院,焦作 454000)
2016年,XX市工業(yè)鍋爐內(nèi)部檢驗(yàn)臺(tái)數(shù)共367臺(tái),其中不符合要求的鍋爐共有41臺(tái),不符合要求鍋爐比率為11.2%。蒸汽與有機(jī)熱載體爐臺(tái)數(shù)比例如圖1所示。在不符合要求的鍋爐中,蒸汽鍋爐40臺(tái),占97.6%,有機(jī)熱載體鍋爐1臺(tái),占2.4%。
圖1 蒸汽與有機(jī)熱載體爐臺(tái)數(shù)比例
缺陷分布規(guī)律主要按裂紋、起槽、過(guò)熱、變形、泄漏、腐蝕、磨損、水垢共8種類型進(jìn)行分析,如圖2所示。這41臺(tái)不符合要求的鍋爐中,總?cè)毕輸?shù)為48。存在裂紋缺陷1臺(tái),占總?cè)毕輸?shù)的2.08%,占全年內(nèi)檢臺(tái)數(shù)的0.27%;存在變形缺陷9臺(tái),占總?cè)毕輸?shù)的18.74%,占全年內(nèi)檢臺(tái)數(shù)的2.45%;存在泄漏缺陷8臺(tái),占總?cè)毕輸?shù)的16.67%,占全年內(nèi)檢臺(tái)數(shù)的2.18%;存在水垢缺陷30臺(tái),占總?cè)毕輸?shù)的62.50%,占全年內(nèi)檢臺(tái)數(shù)的8.17%。
圖2 不符合要求鍋爐缺陷類型分析
缺陷主要分布在鍋筒、管板、煙管、水冷壁管、水冷壁集箱、省煤器管、給水管、盤管部位,如圖3所示,容易產(chǎn)生裂紋、變形、泄漏、水垢等缺陷。這41臺(tái)鍋爐缺陷主要分布為:鍋筒變形4臺(tái),占總?cè)毕輸?shù)的8.3%,占全年內(nèi)檢臺(tái)數(shù)的1.1%;管板裂紋1臺(tái),占總?cè)毕輸?shù)的2.1%,占全年內(nèi)檢臺(tái)數(shù)的0.3%;管板泄漏2臺(tái),占總?cè)毕輸?shù)的4.2%,占全年內(nèi)檢臺(tái)數(shù)的0.5%;煙管泄漏1臺(tái),占總?cè)毕輸?shù)的2.1%,占全年內(nèi)檢臺(tái)數(shù)的0.3%;煙管變形1臺(tái),占總?cè)毕輸?shù)的2.1%,占全年內(nèi)檢臺(tái)數(shù)的0.3%;水冷壁管變形3臺(tái),占總?cè)毕輸?shù)的6.2%,占全年內(nèi)檢臺(tái)數(shù)的0.8%;水冷壁管泄漏2臺(tái),占總?cè)毕輸?shù)的4.2%,占全年內(nèi)檢臺(tái)數(shù)的0.5%;水冷壁集箱泄漏1臺(tái),占總?cè)毕輸?shù)的2.1%,占全年內(nèi)檢臺(tái)數(shù)的0.3%;省煤器管變形1臺(tái),占總?cè)毕輸?shù)的2.1%,占全年內(nèi)檢臺(tái)數(shù)的0.3%;給水管泄漏1臺(tái),占總?cè)毕輸?shù)的2.1%,占全年內(nèi)檢臺(tái)數(shù)的0.3%;鍋爐水側(cè)結(jié)垢30臺(tái),占總?cè)毕輸?shù)的62.5%,占全年內(nèi)檢臺(tái)數(shù)的8.2%;鍋爐盤管泄漏1臺(tái),占總?cè)毕輸?shù)的2.1%,占全年內(nèi)檢臺(tái)數(shù)的0.3%。
圖3 不符合要求鍋爐缺陷所在部位分析
不符合要求鍋爐爐型分析如圖4所示。其中,DZHx-x型13臺(tái),占不符合要求總臺(tái)數(shù)的31.71%;DZLx-x型1臺(tái),占不符合要求總臺(tái)數(shù)的2.44%;LSGx-x-A型1臺(tái),占不符合要求總臺(tái)數(shù)的2.44%;SZHx-x型2臺(tái),占不符合要求總臺(tái)數(shù)的4.88%;SZLx-x型2臺(tái),占不符合要求總臺(tái)數(shù)的4.88%;WNSx-x-Y(Q)型8臺(tái),占不符合要求總臺(tái)數(shù)的19.51%;Qx/x-x-x型2臺(tái),占不符合要求總臺(tái)數(shù)的4.88%;QCx/x-x-x/x型3臺(tái),占不符合要求總臺(tái)數(shù)的7.32%;Gx/x-x-x型2臺(tái),占不符合要求總臺(tái)數(shù)的4.88%;SHXFx-x-x型5臺(tái),占不符合要求總臺(tái)數(shù)的12.20%;WWGx-x型1臺(tái),占不符合要求總臺(tái)數(shù)的2.44%;YGL-1400MA型1臺(tái),占不符合要求總臺(tái)數(shù)的2.44%。
圖4 不符合要求鍋爐爐型分析
這41臺(tái)不符合要求鍋爐(其中1臺(tái)為有機(jī)熱載體鍋爐)分別采用不同的水處理方式。對(duì)于蒸汽鍋爐來(lái)說(shuō),采用鍋內(nèi)加藥水處理方式的有10臺(tái),占總臺(tái)數(shù)的25%;采用鍋外水處理方式的有30臺(tái),占總臺(tái)數(shù)的75%。
在內(nèi)部檢驗(yàn)中,人們發(fā)現(xiàn),這41臺(tái)不符合要求的工業(yè)鍋爐的主要缺陷是鍋筒底部鼓包、水冷壁管泄漏、煙管泄漏和鍋爐水側(cè)結(jié)水垢,原因分析如下。
鍋內(nèi)加藥水處理,加藥量和加藥時(shí)間的控制不到位,會(huì)造成水質(zhì)不達(dá)標(biāo),進(jìn)而造成鍋筒結(jié)垢。結(jié)垢造成鍋筒壁冷卻條件差,長(zhǎng)時(shí)間局部過(guò)熱,材質(zhì)劣化,筒壁超溫,產(chǎn)生過(guò)量的熱膨脹,在過(guò)熱區(qū)域周圍鋼板的約束下,產(chǎn)生塑性變形。
通常,使用單位水處理水質(zhì)不達(dá)標(biāo)、沒(méi)有按要求定期排污,會(huì)造成水冷壁結(jié)有水垢或水循環(huán)故障,影響傳熱,使管壁溫度升高。在高溫條件下,材質(zhì)強(qiáng)度會(huì)不斷下降,引起水冷壁管、對(duì)流管束鼓包變形,甚至泄漏。
煙管泄漏是工業(yè)鍋爐較易發(fā)生的缺陷,在內(nèi)部檢驗(yàn)時(shí)打開煙箱發(fā)現(xiàn)煙管管端有結(jié)灰、結(jié)垢、滲水等泄漏現(xiàn)象。鍋爐燃煤是造成鍋爐煙氣側(cè)腐蝕的根本原因,爐膛內(nèi)管子受熱面同時(shí)會(huì)受到高溫或低溫、空氣、水蒸氣以及煙氣的作用,表面較容易氧化。另外,停爐期間未做好保養(yǎng),煙管等部件表面潮濕,外界空氣進(jìn)入,會(huì)引起金屬表面的大面積氧化腐蝕。爐膛內(nèi)和煙道內(nèi)存在較大量的二氧化硫、二氧化碳等氣體,在一定條件下生成亞硫酸和碳酸,從而使金屬構(gòu)件受到腐蝕。另外,煙管和管板采用焊接,該處存在較大的焊接應(yīng)力,通常在應(yīng)力集中處腐蝕會(huì)更嚴(yán)重,介質(zhì)對(duì)煙管的腐蝕和應(yīng)力集中共同作用導(dǎo)致煙管穿孔泄漏。