臥式鍋殼式鍋爐煙管泄漏成因分析

錢建新 夏臨明

(湖州市特種設備檢測研究院 湖州 313000)

臥式鍋殼式鍋爐煙管泄漏是檢驗中較為常見的問題，本文通過對4臺臥式鍋爐內部檢驗發現煙管泄漏，分別闡述它們發生泄漏的原因及預防泄漏的措施和相應的處理辦法。四臺鍋爐的基本情況見表1。

1 四個廠家鍋爐的檢驗情況

1)對某竹制品廠的鍋爐內部檢驗時，發現鍋爐水側結水垢平均厚約3.0mm，鍋筒、集箱內堆積大量水垢，鍋筒前后管板水側結水垢厚約3.3mm，鍋筒內煙管之間的空隙也已積滿水垢，后經業主告知，鍋爐自投用至今都未曾清理保養過，檢查至后管板高溫區時，發現后部煙管有大面積泄漏現象，將泄漏處管孔區打磨干凈，直至打磨出金屬光澤，打磨完成后經肉眼檢查發現有3個管孔有向外呈輻射狀的裂紋，根據99版《鍋爐定期檢驗規則》第19條第2款第4小款規定，對此種形式的裂紋只能采取挖補或更換的修理方法，鑒于修理工藝的繁瑣、修理費用的高昂及修復之后維護成本的加大，業主們經綜合權衡后，最終決定將此臺鍋爐予以報廢，重新購買一臺新的鍋爐。

表1 4臺鍋爐基本參數

2)對某炸藥廠的鍋爐內部檢驗時，發現鍋爐水側結水垢平均厚約1.5mm，鍋筒、集箱內堆積部分水垢，鍋筒前后管板水側結水垢厚約1.8mm，該單位屬國有企業，對鍋爐的清理保養工作都是定期進行的，平常對鍋爐的運行管理都是比較規范的，檢查至后管板低溫區時，發現后部煙管有大面積泄漏現象，遂叫業主請工人用磨光機將泄漏處管孔區打磨干凈，直至打磨出金屬光澤，打磨完成后經肉眼檢查，在管孔上未發現裂紋存在，后經磁粉探傷和滲透探傷檢查仍未發現裂紋。可見該泄漏點是在管板與煙管的連接處。

3)對某飼料廠的鍋爐內部檢驗時，發現鍋爐水側結水垢平均厚約2.5mm，鍋筒、集箱內堆積大量水垢，鍋筒前后管板水側結水垢厚約2.7mm，由于該單位生產比較緊張，平常也沒機會停下來對鍋爐進行全面的維護保養，只有當兩年一次的內部檢驗期到時才不得不停下來進行清理檢查，當筆者檢查至后管板高溫區時，發現后部煙管有大面積泄漏現象，將泄漏處管孔區打磨干凈，直至打磨出金屬光澤，打磨完成后經肉眼檢查，在管孔上未發現裂紋存在，后經磁粉探傷和滲透探傷檢查仍未發現裂紋。后經業主告知，該臺鍋爐高溫區煙管脹口，在之前就已泄漏過多次，且都經補脹后得以繼續使用，直至2009年1月的一次大面積泄漏，經補脹后又馬上泄漏，后發現煙管管端壁過薄，且管孔經測量也由原來的φ63.5mm變為最大的有φ65.8mm，已不能再進行補脹的修理方法，遂使用單位請專業修理單位制定合理的修理方案將脹接改為焊接。

4)對某紡織廠的鍋爐內部檢驗時，發現鍋爐水側結水垢平均厚約1.0mm，鍋筒、集箱內堆積部分水垢，鍋筒前后管板水側結水垢厚約1.2mm檢查至后管板高溫區時，發現后部煙管有大面積泄漏現象，遂叫業主請工人用磨光機將泄漏處管孔區打磨干凈，直至打磨出金屬光澤，打磨完成后經肉眼檢查，在管孔上未發現裂紋存在，后經磁粉探傷和滲透探傷檢查仍未發現裂紋。可見該泄漏點是在管板與煙管的連接處。

2 分別對這四個廠家鍋爐的泄漏成因加以分析

1)某竹制品廠鍋爐煙管泄漏的原因初步分析，是由于管板上結水垢過厚，水垢的傳熱系數為0.58～3.0，碳素鋼的傳熱系數為46.4～69.6，碳素鋼的傳熱系數基本上是水垢傳熱系數的80倍，以致鍋筒內的水無法很好的帶走管板上和煙管管端的高溫熱量，使管板和煙管管端長期處于過熱高溫狀態，時間一久，煙管管端在過熱狀態下就開始開裂，由于煙管與管板是采用焊接的連接形式，開裂處的裂紋會沿著焊縫延伸至管板上，長期下去管孔上就會有向外呈輻射狀的裂紋。

2)某炸藥廠鍋爐煙管泄漏的原因初步分析，內部檢驗時發現鍋爐后部隔煙墻已坍塌，使煙氣直接穿過隔煙墻到達尾部煙道去了，而不走煙管回程了，后管板高溫段煙管是采用90°扳邊脹接而成的，是可以承受高溫煙氣的，而后管板低溫段煙管是采用15°扳邊脹接而成的，是絕對不可以承受高溫煙氣的，由于隔煙墻的坍塌使低溫段煙管承受高溫煙氣，時間一久，那就自然泄漏了。

3)對某飼料廠鍋爐煙管泄漏的原因初步分析，內部檢驗時發現泄露處煙管的管端都伸出過長，煙管管端與焊縫趾部的距離有5mm左右，按照規范要求煙管管端與焊縫趾部應平齊，且煙管管端與管板的距離不應大于4mm，這樣做的目的就是讓管端更好的被鍋筒內的水給冷卻，而不致使管端開裂，現煙管管端與焊縫趾部的距離有5mm，伸出的部分管端就在高溫煙氣中不斷的加熱，沒有任何的冷卻措施，時間一久，煙管管端在過熱狀態下就開始開裂，由于煙管與管板也是采用焊接的連接形式，開裂處的裂紋可能會沿著焊縫延伸至管板上，幸虧這次用戶發現的比較及時，開裂處的裂紋還未延伸至管板上，可以再做一次換管處理。

4)對某紡織廠鍋爐煙管泄漏的原因初步分析，內部檢驗時在爐膛內部發現鍋筒兩側均有一明顯白色分界線，管板下部有過熱現象，根據以往的檢驗經驗，該鍋爐可能發生了缺水事故，后詳細詢問當班司爐工人，司爐工人誤將缺水認為是滿水，再往鍋爐內注水，導致煙管與管板的脹口在過熱狀態下受激而發生泄漏。

3 針對上述成因提出幾點建議

1)加強對鍋爐水質的管理，在正常情況下，鍋爐受熱面不結水垢，但是在水質不好的條件下，鍋爐受熱面水側結水垢后，傳熱量會顯著地下降，如需保持同樣的傳熱量，即負荷保持不變，就必須增加燃料量，就要浪費能源。且此時熱阻增加，使受熱面管壁溫度升高。如若水垢厚度增加，該溫度還將升高(結1mm水垢，將使管壁溫度升高50℃)有時就會使受熱面金屬燒壞。因此，為了節約能源和保證鍋爐的安全運行，必須保證鍋爐不結水垢。

2)加強對鍋爐的日常維護和保養工作，特別是對鍋爐的重大修理和改造方面，一定要請有資質的專業修理單位進行修理，修理前要制訂合理的修理方案，確保修理質量，及時發現存在的明顯問題。

3)加強對司爐工人的管理和考核，提高司爐工人的操作技能和安全意識。

綜上所述，鍋爐煙管的泄漏成因是多種多樣的，這里只列舉了4個比較典型的例子，還有更多的事故原因等待發現和解決，但終歸起來，這些原因基本上都是人為造成的，這樣對使用單位如何更加合理、有效的使用好鍋爐提出了更高的要求。

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