3受热面金属管的腐蚀
金属管受腐蚀作用,管壁会逐渐减薄,当管壁厚度小于一定值而没有得到相应处理,就会导 致腐蚀爆管事故的发生。腐蚀是指管外高温腐蚀和管内化学腐蚀。过热器、再热器因为还原性气体比炉膛低,腐蚀速度比水冷壁要小。一般认为高温腐蚀主要是煤中硫的腐蚀行为,主要是以硫酸为主要成分的熔盐腐蚀和H2S及硫氧化物造成的气态腐蚀。大量的研究结果认 为,在煤燃烧过程中,煤中硫化合物(FeS2和有机硫RS)与氧发生反应,同时在高温燃烧 中煤中的K、Na盐类转化为它们的高价氧化物K2O和Na2O,这些氧化物会与生成的SO3 反应,生成它们的硫酸盐,硫酸盐进一步与Fe2O3,SO3发生反应而生成复合硫酸盐。 这些复合硫酸盐在550 ℃~580 ℃的温度范围内呈熔融状态粘附在管壁上与Fe发生反应,从而加速了炉管的腐蚀。
管内化学腐蚀与结垢是当给水品质不良时,锅水中的Fe,Cu,Ca,Mg,SiO2等杂 质在蒸发受 热面中被浓缩,并从锅水中游离析出附着在管内表面,形成水垢,水垢的传热系数只有钢管 的1/200,热阻很大,使壁温上升,导致管壁过热鼓包或破裂。喷水减温水质不良,锅炉分 离装置损坏或其它原因使饱和蒸汽品质恶化时,过热器、再热器的管内可能发生结垢,引起 过热胀粗直至爆管。锅炉停用时,管内水或漏入湿空气中的O2、CO2和SO2与管内壁接 触会产生停用化学腐蚀。
4焊接质量
锅炉各受热面通过焊接组装而成,由于焊口数量多,焊缝与母材一样承受高温高压,因此焊 接质量和焊缝组织不合格是发生爆管的根源。
焊接缺陷会在运行中发生变化和发展,会使焊缝有效截面削弱,强度下降,造成应力集中, 最终导致爆漏。在运行温度下的持久强度试验表明,断裂一般总是发生在焊缝和它的热影响 区。因此对于合金元素含量较多的合金钢,焊前要进行预热,以减少焊接过程中的热应力,焊后进行回火或缓冷处理,以改善焊缝组织,消除焊接应力预防产生裂纹。
5提高过热器、再热器可靠性措施
坚持设备全过程管理,在锅炉选型、设计、制造、安装、运行和检修等方面加强质量控制。 在设计中避免结渣积灰、烟气走廊和水动力偏差及热偏差较大等情况。同时从运行方面加强 巡视和检查,发现泄漏现象及时采取措施防止事故扩大,损坏其它受热面管。
采用先进的检测手段,加强技术监督。对管道剩余寿命诊断的技术有理论计算的应力解析法 、实际构件切取试验样品的破坏性试验法和非破坏性无损探伤检测法等,做好受热面管道的 有效剩余寿命管理。同时加强锅炉压力容器安全监察、金属监督管理、化水品质监督管理可 以有效防止爆管事故的发生。
进行技术改造,改进吹灰系统,采取高温防磨措施保护受热面金属以减缓磨损速率。建立专门的防磨防爆制度,并纳入日常工作,做好运行中管壁金属温度监视,防止超温。在锅炉大 小修和临修中,对受热面管外腐蚀、胀粗、撕裂和磨损等情况做定期、有计划的检查,确定 合理的检修质量标准。
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