一起罕見的鍋爐水冷壁腐蝕案例揭示鍋爐外表面腐蝕的防護與檢驗

嘉興市特種設備檢測院 徐衛東 蔣騰波 胡晶忠

鍋爐受壓元件的腐蝕是鍋爐最常見的一種損壞，對鍋爐的安全運行危害極大。一般從鍋爐受壓元件被腐蝕的部位來看，腐蝕主要發生在水側和火側。按照腐蝕過程的機理可以把腐蝕分成兩大類：化學腐蝕和電化學腐蝕。化學腐蝕是沒有電流產生的腐蝕過程，電化學腐蝕是有電流產生的腐蝕過程。但有時很難區分，從鍋爐受壓元件被腐蝕的情況來看，水側的腐蝕以電化學腐蝕為主，火側的腐蝕以化學腐蝕為主。找出鍋爐受壓元件的腐蝕部位，分析其產生的原因，提出消除和預防腐蝕的措施，是加強鍋爐管理和進行鍋爐檢驗的目的之一。

精細分析防微杜漸

在對鍋爐進行檢驗過程中經常會遇到各種各樣的鍋爐腐蝕，常見的有垢下腐蝕、高溫腐蝕、低溫腐蝕、應力腐蝕等。下面對檢驗過程中發現的一起罕見的腐蝕案例進行分析：嘉興市某企業在2008年4月新增了一臺SZL10-1.25組裝蒸汽鍋爐，當時由于種種原因該鍋爐一直沒有進行安裝、投運，擱置在新擴建的鍋爐房內。2010年5月該鍋爐開始安裝并進行了報檢，檢驗員按照條例、規程對該鍋爐的安裝過程進行監督檢驗。由于考慮到該鍋爐從出廠到安裝間隔時間較長（2年左右），檢驗員在安裝水壓試驗前對鍋筒內部以及受壓部件的可見部位進行了詳細的檢驗，未發現異常。檢驗員在具備水壓試驗條件的前提下對該鍋爐進行了安裝水壓試驗，該鍋爐在試驗壓力的保壓期間產生了壓力降，試驗壓力為1.65MPa，保壓20min后壓力降為1.6MPa左右；壓力降至設計壓力1.25MPa進行檢查期間，發現繼續有壓力降現象。在排除了各閥門（閥門及安全閥在試驗前均已按規定進行了悶堵）、人孔、手孔及儀表接口、取樣管等處泄漏的情況下，檢驗員對鍋爐的受壓部件進行了詳細地檢查，發現水冷壁（膜式壁）與集箱連接的根部有水跡。后經拆除鍋爐外部保溫發現幾乎所有水冷壁外表面都已經嚴重腐蝕，管壁外表面布滿腐蝕凹坑，有些已經形成穿透性腐蝕坑。經割管檢查水冷壁內壁完好，無任何腐蝕現象。（見圖1、圖2、圖3、圖4）

經調查，該鍋爐進場時鍋爐房屋頂未建好，當時正逢雨季，導致緊貼膜式水冷壁的鍋爐保溫層吸滿了水。因該鍋爐長期未安裝、投運，保溫層水分沒有及時烘干，再加上該企業的管理人員缺乏鍋爐管理知識和經驗，最后使得膜式水冷壁外表面嚴重腐蝕，給企業經濟上造成了較大的損失。

縝密思考 防患未然

圖1 布滿腐蝕凹坑的水冷壁外表面（下面為電筒）

該案例足以引起鍋爐管理人員及檢驗人員對鍋爐外表面腐蝕現象的重視。在日常的鍋爐管理方面，企業的鍋爐管理人員和操作人員往往會忽視隱藏的鍋爐外表面腐蝕，認為只要做好鍋爐水處理、控制好水質和煙氣溫度就能防止鍋爐腐蝕的發生，停爐保養也往往把注意力放在爐內。而對鍋爐的跑、冒、滴、漏以及防雨、防雪等認為都是小事情，事實上這些小事情有時會造成大損失。

圖2 布滿腐蝕凹坑的水冷壁外表面

圖3 亮點處即為穿透性腐蝕坑

圖4 水冷壁內壁情況完好，亮點處為外壁穿透性腐蝕坑

在日常檢驗中常發現鍋爐煙囪、安全閥排汽管穿屋頂處等部位漏雨嚴重，大量雨水直接滴在受壓部件的保溫層上，造成受壓部件外表面腐蝕。如：立式鍋爐的封頭、臥式鍋爐的后管板、電站鍋爐的匯汽集箱、汽包等部位。圖5 對130t/h循環流化床鍋爐匯汽集箱外表面的腐蝕情況進行分析，該集箱設計壁厚為26mm，投運4年后在最近的內部檢驗中發現安全閥管座附近實測最小壁厚為23.4mm，且存在不同程度的腐蝕凹坑。原因是安全閥排汽管穿屋頂處雨水及安全閥排汽管疏水滲入保溫層，造成外表面腐蝕。

在檢驗中還能經常發現由于鍋爐的跑、冒、滴、漏而造成的受壓部件外表面腐蝕，如立式鍋爐底部手孔滲漏造成下腳圈外表面腐蝕減薄。特別是一些用熱網蒸汽而平時長期備用的鍋爐，由于鍋爐的跑、冒、滴、漏特別是鍋筒或汽包頂部的閥門滲漏，使得鍋筒或汽包保溫層進水造成外表面腐蝕。

圖5 集箱外表面腐蝕情況

重點檢驗有效預防

針對鍋爐受壓元件外表面腐蝕的特點，檢驗員在鍋爐定期檢驗中應當注意檢查使用單位的鍋爐管理狀況，認真查閱鍋爐的運行、檢修記錄。特別是鍋爐運行中是否存在跑、冒、滴、漏現象以及鍋爐的煙囪、安全閥排汽管穿屋頂處等部位是否有防雨措施、安全閥排汽管的疏水是否引至安全地點等。如果上述問題較嚴重，相應部位的保溫層又較容易被水滲入的，應該拆除該部位的保溫層進行檢查，同時應對該部位進行測厚。對長期備用的鍋爐進行內部檢查時，上述部位應特別引起重視，必須拆除保溫進行檢查和測厚。對于《鍋爐定期檢驗規則》中規定的水壓試驗應嚴格按照規則執行。

鍋爐使用單位應加強對鍋爐的管理，建立和完善鍋爐房規章制度和鍋爐的運行和檢修記錄，消除鍋爐的跑、冒、滴、漏現象，做好鍋爐的防雨、防雪工作，安全閥的排汽管應有疏水管并接至安全地點，鍋爐保溫層外包鋼板破損的應及時修復等。

預防和消除鍋爐受壓部件的外表面腐蝕比較簡單，只要認真做好鍋爐管理和檢驗工作，就能從源頭上防止腐蝕發生。在鍋爐的日常使用管理中，使用單位應認真做好運行鍋爐的巡檢工作，及時發現并消除各種缺陷。鍋爐定期檢驗時，檢驗員和使用單位的管理人員應相互做好配合工作，做到真正從思想上重視起來，才能不放過任何一個影響鍋爐安全運行的隱患。