鍋爐減溫器故障引發(fā)的事故原因及處理

王健，楊樹方

（中國特種設(shè)備檢測(cè)研究院，北京 100029）

減溫器是鍋爐中的一項(xiàng)重要結(jié)構(gòu)，對(duì)其進(jìn)行合理應(yīng)用，能夠?yàn)殄仩t運(yùn)行提供符合要求的蒸汽，進(jìn)而確保鍋爐能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

1 鍋爐減溫器的常見類型

鍋爐減溫器主要有以下兩種類型：

1.1 表面式減溫器

表面式減溫器結(jié)構(gòu)高度與換熱器相似，該類型的減溫器在具體應(yīng)用期間的主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在，水和水蒸氣不會(huì)發(fā)生直接接觸，而且對(duì)采用的水有沒有特殊要求。但是，其在實(shí)際應(yīng)用過程中也存在一定缺點(diǎn)，主要體現(xiàn)在整體構(gòu)造十分復(fù)雜、溫度調(diào)節(jié)延遲大、受熱面等多個(gè)方面，也正是因?yàn)槿绱?，表面式減溫器經(jīng)常被應(yīng)用在抵押鍋爐中，而且從具體應(yīng)用情況來看，也取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果。

1.2 噴水減溫器

噴水減溫器在實(shí)際應(yīng)用期間的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、溫度調(diào)節(jié)的靈敏、調(diào)溫幅度大、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化幾個(gè)方面，這也是其被廣泛應(yīng)用低壓鍋爐中。但是，從實(shí)際應(yīng)用情況來看，鍋爐在運(yùn)行期間的減溫水可以被直接噴入蒸汽中，但是，對(duì)水的品質(zhì)要求較高，因此，在對(duì)噴水減溫器進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，要對(duì)水的品質(zhì)進(jìn)行檢查，確保采用的水的品質(zhì)能夠滿足應(yīng)用需求，才能對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用。隨著水處理水平的不斷提升，鍋爐中用水的品質(zhì)都能夠達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，這也就使噴水減溫器在鍋爐中的應(yīng)用變得更加廣泛。

2 鍋爐減溫器出現(xiàn)故障的原因

鍋爐減溫器的作業(yè)環(huán)境差，在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，經(jīng)常會(huì)由于外界因素因影響，出現(xiàn)各種故障。某鍋爐在實(shí)際運(yùn)行期間額定蒸發(fā)量為105t/h，其運(yùn)行的工作壓力大小為的3.95MPa，鍋爐投入運(yùn)行不到8個(gè)月，由于減溫器出現(xiàn)了多次故障，這導(dǎo)致內(nèi)部構(gòu)件發(fā)生了脫落現(xiàn)象，這一情況的出現(xiàn)，導(dǎo)致蒸汽引出管口發(fā)生了堵塞，這會(huì)引起高溫過熱器超過爆炸事故，下面針對(duì)減溫器在應(yīng)用期間的失效原因進(jìn)行分析。

2.1 內(nèi)部構(gòu)件結(jié)構(gòu)不合理

在冷水管之間的小支撐板進(jìn)行焊接，在小支撐板與冷水管形成一個(gè)剛性結(jié)構(gòu)，小支撐板會(huì)受水管膨脹限制，同時(shí)，進(jìn)水管也會(huì)影響小支撐板限制，進(jìn)入水管在具體應(yīng)用期間，受冷熱溫差不同，這也會(huì)引起膨脹差，這種由于溫度差原因引起的膨脹無法被螺旋管轉(zhuǎn)化、吸收，因此，會(huì)全部作用在小支撐板上，此外，鍋爐運(yùn)行期間，鍋爐中的進(jìn)出水管會(huì)發(fā)生激烈振動(dòng)，小支撐板通過點(diǎn)焊方式連接的，焊接質(zhì)量差，在外力影響下，小支撐件在應(yīng)用期間會(huì)出現(xiàn)焊縫、彎曲變形等各種不同類的問題，最終會(huì)發(fā)生脫落，引起嚴(yán)重問題。從作業(yè)人員對(duì)鍋爐運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的整體情況來看，正是因?yàn)樾≈伟逶趹?yīng)用期間發(fā)生了脫落，這使蒸汽引出管管口發(fā)生了堵塞，高溫過熱器管內(nèi)蒸汽流量會(huì)不斷減少，進(jìn)而會(huì)引起超溫保管問題，會(huì)引發(fā)安全事故。

2.2 冷缺水溫度偏低

通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行詳細(xì)的觀察和分析可以發(fā)現(xiàn)，進(jìn)出冷水管內(nèi)得遭受到了嚴(yán)重腐蝕，螺旋管穿孔內(nèi)還存在大量紅褐色腐蝕物，這都是氧化腐蝕引起的。對(duì)冷卻水進(jìn)行加熱，水溫升高后，溶解在水中的氧氣會(huì)逸出，若冷水量小，要對(duì)汽水混合物的流速進(jìn)行控制，一般來說，要將流速控制在0.4m/s 以內(nèi)，這會(huì)使水平管內(nèi)發(fā)生汽水分層情況，水管管段內(nèi)會(huì)聚集大量氧氣，而旋轉(zhuǎn)管壁與其他部位部件相比，該部位更薄，這會(huì)使出口水平管端多處都因?yàn)楦g原因而出現(xiàn)了穿孔情況。鍋爐運(yùn)行過程中，若冷卻水處發(fā)生了汽化現(xiàn)象，要降低溫度，進(jìn)入減溫器內(nèi)的冷卻水的溫度遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)溫度，這也就擴(kuò)大了冷熱介質(zhì)之間的溫度差，擴(kuò)大的溫差應(yīng)力，加快了對(duì)旋轉(zhuǎn)管和冷水管的破壞。

3 保證鍋爐減溫器合理運(yùn)行的合理建議

3.1 全面檢測(cè)檢驗(yàn)減溫器

為了避免芯管在應(yīng)用期間發(fā)生泄漏，出現(xiàn)陡然冷卻減溫器內(nèi)壁，這會(huì)在結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)熱疲勞裂紋，針對(duì)減溫器筒體內(nèi)的具體外觀情況進(jìn)行全面檢查，對(duì)內(nèi)壁和出管孔內(nèi)區(qū)域，尤其是芯管泄漏所對(duì)應(yīng)的各個(gè)部位，采用超聲波和窺鏡方式完成相應(yīng)的檢測(cè)作業(yè)，對(duì)外部接管角的焊縫進(jìn)行了全面滲透檢測(cè)，通過檢測(cè)并未發(fā)現(xiàn)減溫器筒體出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

3.2 及時(shí)進(jìn)行爆管高溫過熱器更換

鍋爐在運(yùn)行期間，過熱器爆管是因?yàn)樾≈伟宥氯芸自斐傻?，?duì)其余過熱器的情況進(jìn)行檢查，未發(fā)生超溫過熱情況，針對(duì)爆管中采用的9 組過熱器進(jìn)行更換，利用氬弧焊完成相應(yīng)的焊接作業(yè)，完成焊接作業(yè)后，要對(duì)焊接處的情況進(jìn)行全面檢測(cè)，經(jīng)過檢測(cè)，確定焊接質(zhì)量能夠達(dá)到相應(yīng)的要求標(biāo)準(zhǔn)后，才能投入使用，若發(fā)現(xiàn)焊接沒有達(dá)到相應(yīng)要求標(biāo)準(zhǔn)，要及時(shí)進(jìn)行重新焊接。

3.3 做好減溫器處理

對(duì)減溫器的處理，應(yīng)當(dāng)從更換減溫器芯管和降低減溫器容量?jī)蓚€(gè)方面入手。對(duì)于損壞嚴(yán)重的減溫器芯管，要更換所有芯管，重新進(jìn)行制造安裝。工作人員對(duì)鍋爐廠的具體情況進(jìn)行全面分析，依據(jù)分析結(jié)果的，對(duì)鍋爐廠進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整，具體調(diào)整情況如表1 所示。

表1 調(diào)整后鍋爐的各項(xiàng)參數(shù)

3.4 開展水壓試驗(yàn)

完成修理作業(yè)后，要對(duì)鍋爐以及鍋爐中采用的減溫器進(jìn)行水壓試驗(yàn)，通過試驗(yàn)完成相應(yīng)的檢驗(yàn)，通過檢驗(yàn)，并未發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，這一檢驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過改造后的鍋爐減溫器能夠滿足應(yīng)用需求，提高了鍋爐的性能，使其可以滿足生產(chǎn)需求。

3.5 定期檢查

每年定期對(duì)鍋爐中的減溫器的性能情況進(jìn)行檢查，定期檢查主要集中在抽芯外觀檢查，以及冷卻水管系統(tǒng)水壓試驗(yàn)。實(shí)際檢查期間，主要對(duì)內(nèi)部構(gòu)件在應(yīng)用期間的完好情況，以及是否出現(xiàn)了磨損、裂紋等各種情況進(jìn)行明確，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并且采取相應(yīng)措施對(duì)問題進(jìn)行處理。

3.6 調(diào)整冷卻水的進(jìn)口溫度

為了保證鍋爐中采用的除氧器能夠正常應(yīng)用，要適當(dāng)提高冷卻水進(jìn)口溫度，適當(dāng)降低一定量過熱蒸汽的焓，適當(dāng)提高冷卻水流量，對(duì)冷卻水的出口溫度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，降低溫度，進(jìn)而避免鍋爐在運(yùn)行期間，冷卻水溫度過高，而發(fā)生汽化現(xiàn)象。

3.7 最小冷卻水量

在鍋爐實(shí)際運(yùn)行期間，要確保最小冷卻流水量，對(duì)鍋爐運(yùn)行中的冷卻水的具體溫度進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，為了實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制，要依據(jù)鍋爐的具體運(yùn)行情況，增加冷卻水溫度監(jiān)控措施，也要安裝相應(yīng)的報(bào)警裝置，進(jìn)而避免鍋爐在運(yùn)行期間由于冷卻水流量過小引起汽化疲勞損壞問題。

4 結(jié)語

減溫器是鍋爐中的一項(xiàng)重要結(jié)構(gòu)，其性能會(huì)對(duì)鍋爐的性能應(yīng)用造成直接影響。鍋爐中采用減溫器，其性能會(huì)受外界因素影響，而出現(xiàn)故障。因此，相關(guān)工作人員要對(duì)鍋爐減溫器在應(yīng)用期間出現(xiàn)的故障原因進(jìn)行分析，依據(jù)分析結(jié)果，提出確保鍋爐減溫器穩(wěn)定運(yùn)行的合理措施，從而確保生產(chǎn)作業(yè)的順利進(jìn)行。